CN1415404A - 一种用于处理有机废气的新型光催化反应器 - Google Patents
一种用于处理有机废气的新型光催化反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1415404A CN1415404A CN 02144673 CN02144673A CN1415404A CN 1415404 A CN1415404 A CN 1415404A CN 02144673 CN02144673 CN 02144673 CN 02144673 A CN02144673 A CN 02144673A CN 1415404 A CN1415404 A CN 1415404A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- organic exhaust
- novel photocatalysis
- photocatalysis reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,它涉及一种气体净化装置,特别是一种处理难降解有机废气的净化装置。它包含有壳体(1)、设置在壳体(1)轴心位置的紫外灯管(2)、催化剂薄膜制成的隔片(3)、筒形的催化剂床(4),至少两个催化剂床(4)设置在壳体(1)内,套装在紫外灯管(2)上的隔片(3)插在两个催化剂床(4)之间,在隔片(3)上开有使气体流通的缺口(3-1),相邻的两隔片(3)上的缺口(3-1)相互错开。它解决了已有的同类产品存在的光能利用率低、催化活性低、催化器安装和催化剂更换不便的问题。本发明的光催化反应器主要用于封闭和半封闭人类生活空间(如:居室、卫生间、会议室、病房和娱乐场所)和工厂的生产车间、泵房中的有机废气的光催化消除。
Description
技术领域:本发明涉及一种气体净化装置,特别是一种处理难降解有机废气的净化装置。
背景技术:目前,已报道的用于处理废气的光催化反应器有固定床式和流化床式,其中以固定床光催化反应器居多。固定床光催化反应器中的光催化剂有颗粒状、蜂窝状和固定膜状,为了避免光催化剂粒子被气流带走,往往将粉末状催化剂填充在有一定厚度的床层反应器中,由于紫外光穿透催化剂床层能力有限,而使大部分催化剂不能利用,因此其光催化效果较差,而且由于催化剂床层中粒子往往是纳米级,填充紧密,其气阻较大;有的光催化剂以蜂窝状固定在光催化反应器中,虽然一定程度上减小了气阻,但也同样存在着大部分催化剂无法得到充分的紫外光照的问题;有的将光催化剂薄膜固定在反应器的内壁,既避免了颗粒状光催化剂被气流带走,又克服了大部分催化剂不能利用的缺陷,但设计中未考虑气流通过反应器出现短流的问题,短流问题在处理大流量气体时尤为严重,致使光催化降解效果不够理想。流化床光催化反应器是将颗粒状光催化剂在反应器中流态化,以提高气—固接触,但该种反应器也存在光利用率低的缺点,并且还有对催化剂磨损严重的问题。日本于1985年公布了RD81S型光催化空气净化器专利。该装置的催化床以片状环套在紫外灯管外,并和轴线呈一定的角度,床面与光束近于平行。由于光束不是垂直照射在催化剂膜面上,因此催化剂吸光效率较低,其催化活性相应不高,而且催化床的安装和催化剂更换不方便。1990年Kawashima等设计了光催化空气净化器,它存在气流路径长,处理量小,其结构过于复杂,不便于安装和维护的缺点;而且由于采用球形紫外光源和平板型催化床结构,紫外光能利用率低。1993年,李庆霖等推出了我国自有知识产权的光催化净化器的专利,其反应器内部结构采用了管式结构,并在光催化反应室前设置了活性碳吸附段,该反应器可用于处理低浓度的(<10ppm)小分子物质(如NH3、H2S、CH3SH),处理通量也较大(1.5M3/min),处理效率较高,但对于难降解有机大分子物质(如苯系物)的去除主要依靠活性碳吸附段的吸附作用,光催化反应器对其去除的贡献不大,且长期使用存在着活性碳的再生和更换的问题。
发明内容:本发明提供一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,它解决了已有的同类产品存在的光能利用率低、催化活性低、催化器安装和催化剂更换不便的问题。本发明的光催化反应器包含有壳体1、设置在壳体1轴心位置的紫外灯管2、催化剂薄膜制成的隔片3、筒形的催化剂床4,至少两个催化剂床4设置在壳体1内,套装在紫外灯管2上的隔片3插在两个催化剂床4之间,在隔片3上开有使气体流通的缺口3-1,相邻的两隔片3上的缺口3-1相互错开。本发明由于紫外灯管2可以垂直照射在催化剂床4上,因而光能利用率较高。而套在紫外灯管2上的隔片3作为屏障,可以使气流在反应器内呈蛇形流动,使气流在轴向和径向不同位置催化薄膜制约下,充分撞击和接触催化剂薄膜,加强了气流与催化剂薄膜的接触效果,避免了气流短路,有利于催化剂活性的提高。本发明的光催化反应器主要用于封闭和半封闭人类生活空间(如:居室、卫生间、会议室、病房和娱乐场所)和工厂的生产车间、泵房中的有机废气的光催化消除。本发明的反应器内的催化剂床4是在不锈钢丝制成的环形支架4-1上固定有催化剂薄膜4-2而构成的,因此便于整体安装和更换。本发明的催化剂薄膜是以多孔金属网为载体,以掺铁二氧化钛作为催化剂,用溶胶——凝胶法制备而成,多孔金属网的孔隙率为85~95%。该催化剂薄膜可高效连续处理难降解有机废气(如苯系物、汽油等),载体的多孔结构有效地扩大了催化剂的表面积,反应器内被处理气流与催化剂能更有效接触,因此对有机物废气能有效降解。此外,该光催化反应器具有气流通量大、易于安装和更换的优点。本发明针对目前已有的几种光催化反应器的结构形式的缺陷,进行了更加合理的设计和改进。隔片3和催化剂床4的径向定距插片式布置,使气流在反应器内蛇形流动,既加强了气流与催化剂床层的充分接触,有效地促进光催化反应,又可使反应器具有较大通量,较好的解决了气-固的良好接触(传质)和气阻间的矛盾。与目前所知的光催化反应器的专利相比,具有更合理的结构和更好的处理难降解大分子有机气体的效果。
附图说明:图1是具体实施方式中光催化反应器的整体结构示意图,图2是图1的A-A剖视图,图3是多个催化床4的结构示意图,图4是图3的B-B剖视图。
具体实施方式:本实施方式由壳体1、紫外灯管2、催化剂薄膜制成的隔片3、筒形的催化剂床4、混合器5和加湿器6组成,壳体1是在筒形壳1-1两端分别连接有封盖1-2而形成的,在两个封盖1-2上分别设有进气口1-3和出气口1-4。在进气口1-3的外端还连接有混合器5,混合器5内的支架5-1上安装有风机5-2,在混合器5的吸气口5-3的内侧还安装有加湿器6。混合器5将有机废气和水汽混合,以控制废气的相对湿度。紫外灯管2设置在壳体1的轴心位置。催化剂床4由环形支架4-1和催化剂薄膜4-2组成,环形支架4-1由左环4-3、右环4-4和使两环相连的直钢丝4-5组成,催化剂薄膜4-2缠固在环形支架4-1的外面。多个催化剂床4并排设置在壳体1内,其外表面紧贴壳体1的内壁,相邻的两个催化剂床4在一侧通过一个弧形丝7相连,使两催化剂床4之间形成一间隙。套装在紫外灯管2上的多个隔片3的边沿分别插在各催化剂床4之间的间隙内,缺口3-1开在隔片3的边部,相邻的两隔片3上的缺口3-1之间形成160°~180°的转角,最佳为180°。催化剂薄膜4-2和制成隔片3的催化剂薄膜均以多孔金属网为载体,以掺铁二氧化钛作为催化剂,用溶胶--凝胶法制备而成。多孔金属网的孔隙率为90%,所述掺铁二氧化钛是在二氧化钛中加入0.06%~0.08%(质量)的铁盐,所述铁盐为硫酸铁或硝酸铁,掺铁二氧化钛可以提高催化剂的活性。在使用时也可以用二氧化钛作为催化剂。本实施方式所用的光源采用主波长为254nm的紫外灯,不仅有利于光催化反应,也可杀灭空气中的病毒和细菌。本发明所设计的光催化反应器的光源与混合器中风机的总功耗为25W。有机废气的处理量为0.5m3/min。用该光催化反应器对于含有苯、甲苯、二甲苯浓度为1000mg/m3的室内空气,在流量为0.5m3/min时,控制湿度为45%,经光催化处理反应器出口三种有机废气浓度均低于25mg/m3,低于国家标准(<100mg/m3),降解率大于95%。某泵房空气中的汽油气浓度为2300mg/m3,在流量为0.5m3/min时,控制湿度为60%,经光催化处理后反应器出口汽油气浓度低于50mg/m3,降解率超过97%。
Claims (9)
1、一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,它包含有壳体(1)、设置在壳体(1)轴心位置的紫外灯管(2)、催化剂薄膜制成的隔片(3)、筒形的催化剂床(4),其特征在于至少两个催化剂床(4)设置在壳体(1)内,套装在紫外灯管(2)上的隔片(3)插在两个催化剂床(4)之间,在隔片(3)上开有使气体流通的缺口(3-1),相邻的两隔片(3)上的缺口(3-1)相互错开。
2、根据权利要求1所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于催化剂床(4)是在不锈钢丝制成的环形支架(4-1)上固定有催化剂薄膜(4-2)而构成的。
3、根据权利要求1或2所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于催化剂薄膜是以多孔金属网为载体,以掺铁二氧化钛作为催化剂,用溶胶——凝胶法制备而成。
4、根据权利要求3所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于多孔金属网的孔隙率为85~95%。
5、根据权利要求3所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于所述掺铁二氧化钛是在二氧化钛中加入0.06%~0.08%(质量)的铁盐。
6、根据权利要求5所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于所述铁盐为硫酸铁或硝酸铁。
7、根据权利要求1所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于壳体(1)是在筒形壳(1-1)两端分别连接有封盖(1-2)而形成的,在两个封盖(1-2)上分别设有进气口(1-3)和出气口(1-4)。
8、根据权利要求7所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于在进气口(1-3)的外端还连接有混合器(5),混合器(5)内的支架(5-1)上安装有风机(5-2),在混合器(5)的吸气口(5-3)的内侧还安装有加湿器(6)。
9、根据权利要求1所述的一种用于处理有机废气的新型光催化反应器,其特征在于缺口(3-1)开在隔片(3)的边部,相邻的两隔片(3)上的缺口(3-1)之间形成160°~180°的转角。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB021446733A CN1171664C (zh) | 2002-11-30 | 2002-11-30 | 一种用于处理有机废气的光催化反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB021446733A CN1171664C (zh) | 2002-11-30 | 2002-11-30 | 一种用于处理有机废气的光催化反应器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1415404A true CN1415404A (zh) | 2003-05-07 |
CN1171664C CN1171664C (zh) | 2004-10-20 |
Family
ID=4750631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB021446733A Expired - Fee Related CN1171664C (zh) | 2002-11-30 | 2002-11-30 | 一种用于处理有机废气的光催化反应器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1171664C (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101288822A (zh) * | 2008-06-10 | 2008-10-22 | 黑龙江大学 | 利用TiO2/ZnO异质结复合薄膜降解甲醛的净化装置 |
CN101823778A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 哈尔滨工程大学 | 连续式光催化反应装置 |
CN102489501A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-06-13 | 常州浩瀚新材料科技有限公司 | 一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法 |
CN102614778A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-01 | 重庆大学 | 一种研究光催化降解voc的模拟装置 |
CN102716666A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-10 | 重庆大学 | 多相光催化处理废气的净化系统 |
CN101380544B (zh) * | 2007-09-07 | 2013-10-23 | 巴布考克及威尔考克斯公司 | 催化剂微粒转向器 |
CN113941252A (zh) * | 2020-07-15 | 2022-01-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种光催化氧化处理有机废气的装置和方法 |
-
2002
- 2002-11-30 CN CNB021446733A patent/CN1171664C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101380544B (zh) * | 2007-09-07 | 2013-10-23 | 巴布考克及威尔考克斯公司 | 催化剂微粒转向器 |
CN101288822A (zh) * | 2008-06-10 | 2008-10-22 | 黑龙江大学 | 利用TiO2/ZnO异质结复合薄膜降解甲醛的净化装置 |
CN101823778A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 哈尔滨工程大学 | 连续式光催化反应装置 |
CN102489501A (zh) * | 2011-11-17 | 2012-06-13 | 常州浩瀚新材料科技有限公司 | 一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法 |
CN102614778A (zh) * | 2012-04-17 | 2012-08-01 | 重庆大学 | 一种研究光催化降解voc的模拟装置 |
CN102716666A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-10 | 重庆大学 | 多相光催化处理废气的净化系统 |
CN113941252A (zh) * | 2020-07-15 | 2022-01-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种光催化氧化处理有机废气的装置和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1171664C (zh) | 2004-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201684212U (zh) | 空气杀菌净化器 | |
US20100221166A1 (en) | Photocatalytic Fluidized Bed Air Purifier | |
CN104857824A (zh) | 真空紫外光催化协同臭氧催化氧化的废气处理方法和装置 | |
CN2378113Y (zh) | 光催化空气处理器 | |
CN201676640U (zh) | 风叶式光催化相转移空气净化器 | |
CN101371929A (zh) | 一种发光二极管为光源的光催化空气净化器 | |
CN1171664C (zh) | 一种用于处理有机废气的光催化反应器 | |
CN2586528Y (zh) | 一种用于处理有机废气的新型光催化反应器 | |
CN104329741A (zh) | 室内光催化空气净化器及净化方法 | |
CN104296251A (zh) | 一种应用于室内的转轮式光催化空气净化装置 | |
CN206082107U (zh) | 一种工业有机废气净化装置 | |
CN211585955U (zh) | 一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置 | |
CN110038425B (zh) | 一种石墨烯-TiO2光催化空气净化器 | |
CN209752876U (zh) | 一种光催化反应器 | |
CN101380483B (zh) | 一种光催化空气净化装置 | |
CN1168672C (zh) | TiO2薄膜光催化水质净化装置 | |
CN101767844A (zh) | 一种用于水处理的纳米光催化器 | |
CN111346251B (zh) | 一种二氧化钛空气净化消毒装置 | |
CN205351511U (zh) | 一种光催化空气净化器 | |
CN211274603U (zh) | 一种折流多程式光催化氧化降解污染物处理器 | |
CN207546219U (zh) | 一种光触媒催化尾气的空气净化器 | |
CN211753938U (zh) | 一种光触媒空气净化反应器 | |
CN218599931U (zh) | 一种制鞋厂房用光催化空气净化装置 | |
CN213556355U (zh) | 一种voc处理装置 | |
CN113526757B (zh) | 一种废水处理装置和处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |