CN201163986Y - 一种降解果蔬农药残留的装置 - Google Patents

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谢敏楠
栾天罡
刘伟
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Abstract

本实用新型公开了一种降解果蔬农药残留的装置,包括水箱,箱盖,水箱内设有紫外光发生器,水箱外壁上设有臭氧发生器,水箱内设有气化头,气化头通过导管与臭氧发生器连通,水箱内还设有TiO2光催化网。本装置在原有装置的基础上增设了TiO2光催化网,使得紫外光在O3水存在的情况下,能与TiO2光催化剂充分接触,引发一系列自由基反应,快速激发出大量的OH·,从而有效氧化降解有机污染物,提高降解效率。本装置的尾气处理器填充以活性炭为载体的二氧化锰催化剂,能在短时间内催化分解臭氧气体,防止了尾气对人体的伤害,提高了使用的安全性。

Description

一种降解果蔬农药残留的装置
技术领域
本实用新型涉及一种降解果蔬农药的设备。
背景技术
我国目前的农业技术现状及环境污染水平,决定了我国农产品的化学性污染将在一定程度上持续存在。其中,果蔬表面的农药残留对人类食品安全造成了严重的威胁。通常,避免摄入果蔬农残的方法是“去皮法”或“一洗二浸三烫四炒法”,前者只适用于部分水果,且限制了人们对果皮中大量有效营养物质的摄入;后者多适用于蔬菜,但容易导致维生素的大量流失。
为了兼顾食品安全与食品营养,目前市面上已经有果蔬农药清除机推出,大同小异均通过将臭氧溶解于水中降解农药。此类清除机虽然起到了一定的降解作用,但由于存在以下缺点限制了其应用:(1)降解效率低下。大部分已有的农残清除机仅依靠溶解的臭氧分子的氧化作用,加之臭氧在水中的溶解度较低,通常最高也仅能达到2ppm左右,使得降解效率低下,Wu.J.G[1]的研究表明,在24℃下,2ppm的臭氧水对蔬菜的浸泡处理30分钟,仅能去除46.9~61.1%的农药残留。另有一专利,中国专利号:01222563.0,名称为:果蔬农药清除机,该专利虽然采用了臭氧与紫外光的结合,但只是简单的同时应用,并没有加入在光催化降解中起到重要作用的光催化剂,这种简单的结合并不能起到很好的提高降解效率的作用。(2)对尾气危害的忽视。由于臭氧在水中的溶解度不高,连续通入的臭氧气体分子会不断从装置中溢出至空气中,目前市面上的农药清除机基本没有涉及对尾气的处理,吸入这些气体将危害人体健康。
在提高降解效率方面,光催化-臭氧联合降解已经被大量研究证明具有良好的协同作用,其降解效率远远高于光催化和臭氧分别作用的效率。目前,国际上对这种光催化-臭氧联合作用的利用主要是用于水中的有机污染物,通过在容器壁上镀一层光催化膜(通常为TiO2),紫外光与光催化剂接触时能激发OH·的产生,尤其在O3水时存在的情况下,能引发一系列自由基反应,快速激发出大量的OH·,这种OH·能有效降解有机污染物。
在清除臭氧尾气方面,常用的催化剂法具有低投入、低能耗的特点,通常使用二氧化锰为催化剂,这种方法要求尾气必须先除湿。改良的催化剂为以活性炭为载体的二氧化锰催化剂,这种催化剂可以在短的停留时间内催化分解臭氧气体。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种降解效果好、安全可靠的降解果蔬农药残留的装置。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种降解果蔬农药残留的装置,包括水箱,箱盖,水箱内设有紫外光发生器,水箱外壁上设有臭氧发生器,水箱内设有气化头,气化头通过导管与臭氧发生器连通,水箱内还设有TiO2光催化网。
在上述降解装置中,所述紫外光发生器最好设于水箱中心,TiO2光催化网包裹在紫外光发生器外表面。TiO2光催化网的外围是放置果蔬的空间,这种设计防止了果蔬阻挡紫外线照射到TiO2光催化剂上,同时又允许了OH·的自由通行。由此,光催化反应与臭氧联合的协同作用产生大量OH·,快速渗透到果蔬表面对农药分子进行氧化降解,提高降解效率。紫外光发生器优选为紫外灯管,紫外灯管外表面包有透明防水套管。
在上述降解装置中,为了对尾气进行处理,防止臭氧气体直接排到空气中,所述水箱或箱盖上接有尾气处理器。尾气处理器由干燥管和催化管组成,干燥管填充有SiO2干燥剂,催化管填充有以活性炭为载体的二氧化锰催化剂。这种尾气处理器可以在短时间内催化分解臭氧气体。
在上述降解装置中,所述气化头优选盘式的微孔曝气头,以增加臭氧在水中的溶解。
与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
1.本装置在原有装置的基础上增设了TiO2光催化网,使得紫外光在O3水存在的情况下,能与TiO2光催化剂充分接触,引发一系列自由基反应,快速激发出大量的OH·,从而有效氧化降解有机污染物,提高降解效率。
2.本装置的尾气处理器填充以活性炭为载体的二氧化锰催化剂,能在短时间内催化分解臭氧气体,防止了尾气对人体的伤害,提高了使用的安全性。
附图说明
图1为降解果蔬农药残留的装置示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种降解果蔬农药残留的装置,包括水箱1,箱盖2,水箱1内中心位置设有紫外灯管3,紫外灯管3外表面包有透明防水套管31,水箱1内还设有TiO2光催化网5,TiO2光催化网5包裹在紫外灯管3外表面,水箱1外壁上设有臭氧发生器4,水箱1内设有盘式微孔曝气头41,置于水箱1内底部,盘式微孔曝气头41通过导管42与臭氧发生器4连通。箱盖2上接有尾气处理器6。尾气处理器6由干燥管61和催化管62组成,干燥管61填充有SiO2干燥剂,催化管62填充有以活性炭为载体的二氧化锰催化剂。
工作时,水箱1中注入水,果蔬置于TiO2光催化网5的外围空间。开启紫外灯管3和臭氧发生器4,O3从盘式微孔曝气头41流出,紫外线照射到TiO2光催化剂上,紫外光在O3水存在的情况下,光催化反应与臭氧联合的协同作用产生大量OH·,引发一系列自由基反应,快速渗透到果蔬表面对农药分子进行氧化降解。降解过程中少量溢出的臭氧尾气先通过干燥管61进行干燥,再通过催化管62进行催化分解。

Claims (7)

1.一种降解果蔬农药残留的装置,包括水箱(1),箱盖(2),水箱(1)内设有紫外光发生器(3),水箱(1)外壁上设有臭氧发生器(4),水箱(1)内设有气化头(41),气化头(41)通过导管(42)与臭氧发生器(4)连通,其特征在于水箱(1)内还设有TiO2光催化网(5)。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于所述紫外光发生器(3)设于水箱(1)中心位置,TiO2光催化网(5)包裹在紫外光发生器(3)外表面。
3.如权利要求1或2所述的装置,其特征在于所述紫外光发生器(3)为紫外灯管。
4.如权利要求3所述的装置,其特征在于所述紫外灯管外表面包有透明防水套管(31)。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于所述水箱(1)或箱盖(2)上接有尾气处理器(6)。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于所述尾气处理器(6)由干燥管(61)和催化管(62)组成,干燥管(61)填充有SiO2干燥剂,催化管(62)填充有以活性炭为载体的二氧化锰催化剂。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于所述气化头(41)为盘式微孔曝气头。
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