CN110496504A - 一种气体净化装置及气体净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体净化装置,包括具有进气口和出气口的主体,所述主体内设置有至少两组处理结构,每组处理结构包括从进气口至出气口依次安装的吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件和风机,所述吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件之间通过管道连通,所述吸附过滤部件设置至少两组,分别通过进气管道与进气口相通,进气管道上设置有阀门,所述吸附过滤部件外设置有加热箱。本发明公开的气体净化装置,能长期连续工作,且吸附过滤部分可以重复利用,不需要更换,对污染物去除效率高,装置使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域,尤其涉及一种可用于如室内空气、工业废气、汽车尾气的一种气体净化装置以及使用该装置的气体净化方法。
背景技术
随着社会的发展, 人类的活动所造成的环境污染日趋严重。目前大气环境质量正在进一步恶化,不断增加的工业废气、汽车尾气以及家庭装修等作业所产生的多种气体污染物已经开始严重威胁人类的健康。
对于污染气体的净化,目前广泛用于技术有物理吸附法、光催化氧化法和低温等离子体法。使用物理吸附容易饱和,运行更换成本高,光催化氧化会产生臭氧,而且去除效率低,低温等离子体会产生臭氧,产生二次污染物。
气体净化装置,如专利公开号为CN208389788U于2019年1月18日所公开的,更换方便。又如专利公开号为CN207286971U于2018年05月01日所公开的气体净化装置,包括:压缩部,其将由大气或非活性气体与通过加热而气化后的物质混合而成的气体压缩;以及膨胀部,其使利用压缩部压缩后的气体膨胀,从而使所述物质液化,以形成为获得减少了物质的气体。与已有的装置或方法相比,能使装置小型化。
但是现有技术中的这些装置以及使用这些装置的净化方法,都存在效率受限、吸附剂无法再生等缺陷,需要进一步改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种净化效率高,可再生,能不间断工作,且吸附过滤部分可以重复利用,不需要更换,对污染物去除效率高,装置使用寿命长。
本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种气体净化装置,包括具有进气口和出气口的主体,所述主体内设置有至少两组处理结构,每组处理结构包括从进气口至出气口依次安装的吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件和风机,所述吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件之间通过管道连通,所述吸附过滤部件分别通过进气管道与进气口相通,进气管道上设置有阀门,所述吸附过滤部件外设置有加热箱。
气体从进气口进入,通过阀门控制流量,在吸附过滤部分进行吸附过滤净化有害有机物和无机物,再经放电部分进一步氧化净化有害有机物和杀灭细菌和病毒,再经过除臭氧部分去除臭氧,净化后的气体经风机后由出气口排出。
所述吸附过滤部分放置于加热箱中,对吸附过滤部进行加热脱附,脱附后的气体在放点部分进行放电净化,再经除臭氧层去除臭氧 ,经过风机由出气口排出。
上述技术方案中,吸附剂可以吸附再生,当一个吸附装置处于吸附状态时,另外一个吸附装置可以进行解析再生,再生后的气体经放电装置放电净化为无害气体。
作为优选,所述吸附过滤部件内的吸附剂为活性炭、三氧化二铝、沸石、分子筛、碳分子筛、聚丙烯酰胺、硅胶中的一种或两种以上组合。
上述组合,脱吸附效果更明显,再生效果好。
更进一步,所述吸附剂选用多孔三氧化二铝。
更进一步优选,所述吸附剂选用多孔三氧化二铝与沸石的混合物,混合重量比为3-5:1。
作为优选,所述吸附剂的外部形状为球形、椭球形、立方形或它们中的两种以上混合形状。
更进一步,作为优选球形。
作为优选,所述吸附剂负载有金属催化剂,金属催化剂的金属为金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂或以上两种成分以上的组合。
更进一步,作为优选选择铂负载在多孔三氧化二铝上。
作为优选,所述高压电源输出的电压波形为脉冲形状或交流形状,电压峰值为0.01-150kV,交流或脉冲的频率为0.001~10 kHz。
作为优选,所述放电部件包括壳体和设置在壳体内的多个放电单元,壳体设置有气体入口和排出口,每个放电单元包括正极区和负极区以及设置在正、负极区之间的氧化铝球,所述正极区包括两块介质阻挡层和设置在两块介质阻挡层之间的正极电极板,所述负极区包括两块介质阻挡层之间的负极电极板。
上述技术方案中,氧化铝球在板间增加放电作用,同时也具有吸附功能,增加气体污染物在放电区域的停留时间,污染物停留时间越长,放电氧化时间越长,效果越好。
作为优选,所述介质阻挡层为塑料层、玻璃层、陶瓷层、橡胶层、云母层或木材层。
更进一步,作为优选选择陶瓷层。
作为优选,所述介质阻挡层形状为板状、筒装、球状、或不规则形状。
作为优选,板状介质阻挡层的厚度0.1-10 mm,长10-1000 mm,宽10-1000 mm。
本发明还提供一种气体净化方法,采用上述气体净化装置来完成。
通过实施上述技术方案,本发明具有如下优点:本发明提供的装置可以连续工作,吸附剂可再生,运营成本低,使用寿命长。
附图说明
图1 是本发明气体净化装置示意图;
图2 是本发明中放电部分放电反应器的结构示意图;
图3 是本发明中放电部分放电单元的结构示意图;
附图中,1-阀门,2-加热箱,3-吸附过滤部件,4-放电部件,5-高压电源, 6-除臭氧部件,7-风机,12-出气口,13-进气口,800-放电单元,81-壳体,82-高压正极接头,83-高压负极接头,801-介质板,802-电极板,803-导电线,804-放电间隙,805-氧化铝球。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
如图1所示的气体净化装置,包括具有进气口13和出气口12的主体,主体内设置有至少两组处理结构,每组处理结构包括从进气口13至出气口12依次安装的吸附过滤部件3、放电部件4、除臭氧部件6和风机7,所述吸附过滤部件3、放电部件4、除臭氧部件6通过管道连通,本实施例处理结构设置两组,交替使用,各组分别通过进气管道与进气口13相通,进气管道上设置有阀门1,所述吸附过滤部件3外设置有加热箱2,进气管道穿过加热箱2。
如图1所示的气体净化装置,包含有两路进气,第一路气体由进气口13进入经过阀门1控制进气流量(另一阀门关闭状态),在吸附过滤部件3中进行吸附过滤(此时,两个加热箱处于关闭状态),放电部件4对吸附过滤后的气体进行放电净化,然后进入除臭氧部件6去除臭氧,经风机7由出气口12排出。当此组吸附过滤部件3饱和后,开启对应的加热箱,温度调节至350℃,控制对应阀门流量为正常工作流量的1/10,对吸附过滤部件3进行加热脱附,脱附后的气体在放电部件4进行放电净化,再经除臭氧部件6去除臭氧,经过风机7由出气口12排出。此组吸附过滤部件3进行脱附的同时,开启第二路进气,即开启另一阀门,经对应的吸附过滤部件3吸附过滤,放电部件4放电净化,除臭氧部件6除去臭氧,最后经风机7由排气口12排出。
所述吸附过滤部件3包括外壳和外壳内的吸附剂,吸附剂为三氧化二铝,负载钌催化剂。外部形状可以为球形、椭球形、立方形、或其它形状、或它们中的两种以上混合形状。本实施例选用球形。
所述放电部件包括壳体和设置在壳体内的多个放电单元,壳体设置有气体入口和排出口,每个放电单元包括正极区和负极区以及设置在正、负极区之间的氧化铝球,氧化铝球在板间增加放电作用,同时也具有吸附功能,增加气体污染物在放电区域的停留时间,污染物停留时间越长,放电氧化时间越长,效果越好。所述正极区包括两块介质阻挡层和设置在两块介质阻挡层之间的正极电极板,所述负极区包括两块介质阻挡层之间的负极电极板。正、负极区的介质阻挡层相同,为板状的陶瓷层。厚度10 mm,长200 mm,宽200 mm。放电反应器的电极板采用0.1mm厚,100mm边长的正方形不锈钢片,共用10个放电单元,放电电压为6kV,频率50Hz,进气流量100L/min,乙醇进气浓度为5.00mg/m3,出气口检测得浓度为0.054mg/m3,去除率98.92%。
实施例2:
与实施例1的不同在于,所述吸附过滤部件3内的吸附剂为球形分子筛。共用10个放电单元,放电电压为20kV,频率100Hz,进气流量120L/min,乙醇进气浓度为5.00mg/m3,出气口检测得浓度为0.060mg/m3,去除率98.8%。
实施例3:
与实施例1的不同在于,所述吸附过滤部件3内的吸附剂选用多孔三氧化二铝与沸石的混合物,混合重量比为5:1,负载金属催化剂铑催化剂。
共用12个放电单元,放电电压为20kV,频率100Hz,进气流量120L/min,乙醇进气浓度为5.00mg/m3,出气口检测得浓度为0.046mg/m3,去除率99.08%。
实施例4:
处理结构设置三组,第一组、第二组进行吸附,第三组关闭,当第一、二组饱和后,对其进行脱吸附,同时打开第三组阀门,第三组进行吸附,如此交替。
正、负极区的介质阻挡层相同,为板状的陶瓷层。厚度0.1mm,长10 mm,宽10 mm。放电反应器的电极板采用0.1mm厚,100mm边长的正方形不锈钢片,共用8个放电单元,放电电压为10kV,频率10 kHz,进气流量120L/min,乙醇进气浓度为6.00mg/m3,出气口检测得浓度为0.062mg/m3,去除率98.96%。
需要注意的是,以上举例仅是本发明的一个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种气体净化装置,其特征在于,包括具有进气口和出气口的主体,所述主体内设置有至少两组处理结构,每组处理结构包括从进气口至出气口依次安装的吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件和风机,所述吸附过滤部件、放电部件、除臭氧部件之间通过管道连通,不同组处理结构中的所述吸附过滤部件分别通过进气管道与进气口相通,进气管道上设置有阀门,所述吸附过滤部件外设置有加热箱。
2.根据权利要求1所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述放电部件包括壳体和设置在壳体内的多个放电单元,壳体设置有气体入口和排出口,每个放电单元包括正极区和负极区以及设置在正、负极区之间的氧化铝球,所述正极区包括两块介质板和设置在两块介质板之间的正极电极板,所述负极区包括两块介质板之间的负极电极板。
3.根据权利要求1所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述吸附过滤部件内的吸附剂为活性炭、三氧化二铝、沸石、分子筛、碳分子筛、聚丙烯酰胺、硅胶中的一种或两种以上组合。
4.根据权利要求3所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述吸附剂为三氧化二铝。
5.根据权利要求3所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述吸附剂的外部形状为球形、椭球形、立方形或它们中的两种以上混合形状。
6.根据权利要求3所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述吸附剂负载有金属催化剂,金属催化剂的金属为金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂或以上两种成分以上的组合。
7.根据权利要求1所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述放电单元的放电电压为0.01-150kV,频率为0.001~10 kHz。
8.根据权利要求2所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述为介质阻挡层为塑料层、玻璃层、陶瓷层、橡胶层、云母层、或木材层。
9.根据权利要求2所述的一种气体净化装置,其特征在于,所述介质阻挡层为板状,且厚度0.1-10 mm,长10-1000 mm,宽10-1000 mm。
10.一种气体净化方法,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述气体净化装置来完成。
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