CN206414973U - 一种光催化氧化废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光催化氧化废气处理装置，包括用于安装催化紫外灯管的处理箱，处理箱设有出气口，处理箱远离出气口一端连接有用于预处理废气的预处理装置，处理箱内设有催化过滤板和臭氧管道，催化过滤板包括光催化材料组成的光催化层和臭氧催化材料组成的臭氧催化层；臭氧管道盘绕设置在臭氧催化层内并连接到设于处理箱外的臭氧发生装置；臭氧管道上排列分布有通气口；处理箱内靠近出气口的一端设有活性炭吸附板。具有提高废气处理效率的效果。

Description

一种光催化氧化废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理领域，特别涉及一种光催化氧化废气处理装置。

背景技术

UV喷涂工艺广泛应用于汽车、船舶、家具等领域，UV漆的主要组成成分是光敏树脂、光敏剂、交联单体、溶剂、助剂等，其原理是将UV漆喷涂或滚涂在基材表面之后，经过UV灯的照射，光敏树脂迅速交联固化，从而形成坚硬的漆膜。UV喷涂工艺的废气中包含大量的UV漆雾以及其他颗粒物质和有机废气，因此需要对其进行处理使得各项污染物含量达标后才可排放到大气中。

光催化氧化技术是近几十年发展起来的一种深度氧化技术。它是由特定光源（如紫外光UV）与催化剂（TiO₂等）联合作用对有机废气进行降解处理的过程。

授权公告号为CN205683836U、授权公告日为2016年11月16日的中国专利公开了一种光催化氧化装置，主要由紫外灯、微型臭氧发生器、二相分离器和光滑斜面构成，紫外灯位于装置正中间；在紫外灯的外层和顶部形成完整的二相分离器；装置内下层有一个光滑斜面，其底端存在多个催化剂通口；装置最下端为废气入口，与空气干燥器相连；最上端为出气口，出气口处存在着纳米级滤网；微型臭氧发生器位于装置底部，为装置提供O₃。

现有技术的不足之处在于，微型臭氧发生器设于装置底部，所产生的臭氧随废气的气流进入装置内，并直接随气流从出气口排出，难以对臭氧进行充分利用，催化效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光催化氧化废气处理装置，其解决了现有的光催化氧化装置臭氧利用率不高导致废气处理效率不高的问题，具有提高废气处理效率的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光催化氧化废气处理装置，包括用于安装催化紫外灯管的处理箱，处理箱设有出气口，处理箱远离出气口一端连接有用于预处理废气的预处理装置，处理箱内设有催化过滤板和臭氧管道，催化过滤板包括光催化材料组成的光催化层和臭氧催化材料组成的臭氧催化层；臭氧管道连接到设于处理箱外的臭氧发生装置并盘绕设置在处理箱内，臭氧管道盘绕而成的平面沿处理箱的径向设置；臭氧管道上排列分布有通气口；处理箱内靠近出气口的一端设有活性炭吸附板。

采用上述结构，废气经过预处理装置进行初步处理后进入处理箱，臭氧发生装置产生臭氧，从盘绕设置的臭氧管道中输送至通气口，并从通气口通入处理箱内。臭氧管道盘绕而成的平面沿处理箱的径向设置，因此废气气流与臭氧气体的气流互相撞击，从而使臭氧与废气均匀混合，提高臭氧的氧化效率，从而提高废气处理效率。同时，催化过滤板上设有臭氧催化层，能够催化臭氧的氧化反应，提高臭氧的氧化活性，进一步提高废气处理效率。催化紫外灯管配合光催化材料，对废气中的有机物进行高效的催化降解，设置在靠近出气口的一端的活性炭吸附板对废气进一步吸附，减少排出气体的异味。该光催化氧化废气处理装置使得费其与臭氧充分混合，并经过预处理、臭氧催化、光催化、活性炭吸附等多重处理，提高废气处理效率。

进一步优选为：催化过滤板有三个且催化过滤板上互相靠近的一侧均设有光催化层，催化紫外灯管设于每两个催化过滤板之间。

采用上述结构，多个催化过滤板的设置有利于提高废气与光催化材料和臭氧催化材料的有效接触面积，提高催化氧化效率，从而提高废气处理效率。催化紫外灯管设于每两个催化过滤板之间，使得紫外灯光能够直接照射到光催化层而不受任何阻挡，提高光催化效率。

进一步优选为：臭氧管道的数量为两个，分别盘绕设置在箱体内相对靠前的两个催化过滤板的臭氧催化层内，臭氧管道外设有阻止臭氧催化剂进入通气口的滤网。

采用上述结构，将臭氧管道设于臭氧催化层内，有利于臭氧充分渗透到臭氧催化材料之间，使得臭氧、废气以及臭氧催化材料在臭氧催化层内充分接触，从而更好地发挥臭氧的氧化效果，提高对废气的处理效率。

进一步优选为：预处理装置包括用于盛装处理液的曝气池，曝气池上连接有进气口，曝气池底部设有与进气口相连的曝气管，曝气池与处理箱之间通过连接管相连，连接管内可拆卸设置有透明的多孔吸附板，连接管内还设有预处理紫外灯管；连接管外壁上与多孔吸附板的对应位置开设有操作窗及用于封堵操作窗的密封盖。

由于UV漆的废气中包含大量的UV漆雾，在处理箱内受到紫外光的照射后容易使漆雾粘附在风机、过滤板等机构上并固化，从而将催化过滤板堵塞，影响废气净化效率。采用上述结构，废气首先进入曝气池，曝气池内的处理液预先对废气进行吸收，除去部分的漆雾。从曝气池内出来的废气中仍旧包含UV漆雾，废气穿过多孔吸附板，与多孔吸附板充分接触，在紫外灯管的照射下，UV漆雾固化并粘附在多孔吸附板内，从而将大部分的漆雾截留在多孔吸附板上。由于多孔吸附板为可拆卸设置在连接管内，因此当多孔吸附板上粘附足够多的固化后的UV漆后，只需打开操作窗上的密封盖，即可对多孔吸附板进行更换，不至于堵塞塔身内的吸附填料板以及后续的管路，提高废气的净化效率。

进一步优选为：预处理紫外灯管分别设于多孔吸附板的两侧。

采用上述结构，多孔吸附板的两侧均可以受到紫外灯的照射，提高漆雾催化固化的效率。

进一步优选为：连接管的内壁上设有用于卡接多孔吸附板的卡槽。

采用上述结构，只需将多孔吸附板插入或者推出卡槽即可完成多孔吸附板的拆装，结构简单，操作方便。

进一步优选为：连接管的数量为两个，且两个所述连接管内均设有多孔吸附板和紫外灯管，连接管远离塔身的一端设有用于连通或关闭连接管的阀门。

采用上述结构，通过阀门的开启和关闭，可以实现两个连接管通道的切换使用，在更换其中的一个多孔吸附板时，可以开启另一个通道通气，不需要停止废气处理过程，提高废气处理效率。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：1、该光催化氧化废气处理装置使得费其与臭氧充分混合，并经过预处理、臭氧催化、光催化、活性炭吸附等多重处理，提高废气处理效率；2、采用曝气池、预处理紫外灯管和多孔吸附板对废气进行预处理，能够将大部分的UV漆雾截留在塔身之前，不至于堵塞塔身内的吸附填料板以及后续的管路，提高废气的净化效率；由于多孔吸附板为可拆卸设置在连接管内，因此当多孔吸附板上粘附足够多的固化后的UV漆后，只需打开操作窗上的密封盖，即可对多孔吸附板进行更换，操作方便；3、连接管的数量为两个，通过阀门的开启和关闭，可以实现两个连接管通道的切换使用，在更换其中的一个多孔吸附板时，可以开启另一个通道通气，不需要停止废气处理过程，提高废气处理效率。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图；

图2是实施例的密封盖结构示意图；

图3是实施例的臭氧管道结构示意图。

图中，1、进气口；2、曝气池；21、曝气管；3、处理箱；31、第一催化过滤板；32、第二催化过滤板；33、第三催化过滤板；34、催化紫外灯管；35、活性炭吸附板；4、臭氧发生装置；41、臭氧管道；42、通气口；43、滤网；5、出气口；6、连接管；61、多孔吸附板；62、预处理紫外灯管；63、卡槽；65、密封盖；66、阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的保护范围内都受到专利法的保护。

一种光催化氧化废气处理装置，如图1所示，包括进气口1、曝气池2、处理箱3、臭氧发生装置4、出气口5以及用于连接曝气池2和处理箱3的连接管6。

曝气池2底部铺设有若干与进气口1相连的曝气管21。

连接管6内沿连接管6的横截面方向设置有透明的多孔吸附板61，多孔吸附板61的两侧均设有若干预处理紫外灯管62。连接管6的内壁上设有用于卡接多孔吸附板61的卡槽63，多孔吸附板61与卡槽63可拆卸连接。多孔吸附板61的孔径大小最好选用厘米级别，一方面难以被轻易堵塞，另一方面可以提高废弃与多孔吸附板61的接触面积。参见图2，连接管6外壁上与多孔吸附板61的对应位置开设有操作窗（图中未示出），操作窗上连接有用于封堵操作窗的密封盖65。密封盖65与连接管6之间密封连接。密封连接方式可以是法兰连接等多种连接方式。

如图1所示，连接管6的数量为两个，且两个连接管6内均设有多孔吸附板61和预处理紫外灯管62，连接管6远离塔身3的一端设有用于连通或关闭连接管6的阀门66，通过控制阀门66的开启和关闭可以在两个连接管6中切换使用。

处理箱3内沿气流的流向方向上设有依次排列的第一催化过滤板31、第二催化过滤板32、第三催化过滤板33，第一催化过滤板31和第二催化过滤板32之间、第二催化过滤板32和第三催化过滤板33之间均设有催化紫外灯管34，处理箱3内靠近出气口5的一端设有活性炭吸附板35。

第一催化过滤板31包括光催化材料组成的光催化层和臭氧催化材料组成的臭氧催化层，光催化层靠近催化紫外灯管34一侧设置。第二催化过滤板32依次包括光催化层、臭氧催化层和光催化层；第三催化过滤板33包括光催化材料组成的光催化层和臭氧催化材料组成的臭氧催化层，光催化层靠近催化紫外灯管34一侧设置。光催化材料选用介孔TiO₂，臭氧催化材料选用TiO₂/Al₂O₃混合材料。

结合图1和图3，臭氧发生装置4设于处理箱3外，臭氧管道41连接到臭氧发生装置4并盘绕设置在第一催化过滤板31和第二催化过滤板32的臭氧催化层内，臭氧管道41盘绕而成的平面沿处理箱3的径向设置；臭氧管道41上均匀排列分布有通气口42。臭氧管道41外设有阻止臭氧催化剂进入通气口42的滤网43。

Claims (7)

1.一种光催化氧化废气处理装置，包括用于安装催化紫外灯管(34)的处理箱(3)，所述处理箱(3)设有出气口(5)，其特征是：所述处理箱(3)远离出气口(5)一端连接有用于预处理废气的预处理装置，所述处理箱(3)内设有催化过滤板和臭氧管道(41)，所述催化过滤板包括光催化材料组成的光催化层和臭氧催化材料组成的臭氧催化层；所述臭氧管道(41)连接到设于处理箱(3)外的臭氧发生装置(4)并盘绕设置在处理箱(3)内，臭氧管道(41)盘绕而成的平面沿处理箱(3)的径向设置；所述臭氧管道(41)上排列分布有通气口(42)；所述处理箱(3)内靠近出气口(5)的一端设有活性炭吸附板(35)。

2.根据权利要求1所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述催化过滤板有三个且催化过滤板上互相靠近的一侧均设有光催化层，所述催化紫外灯管(34)设于每两个催化过滤板之间。

3.根据权利要求2所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述臭氧管道(41)的数量为两个，分别盘绕设置在箱体内相对靠前的两个催化过滤板的臭氧催化层内，所述臭氧管道(41)外设有阻止臭氧催化剂进入通气口(42)的滤网(43)。

4.根据权利要求1所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述预处理装置包括用于盛装处理液的曝气池(2)，所述曝气池(2)上连接有进气口(1)，所述曝气池(2)底部设有与进气口(1)相连的曝气管(21)，所述曝气池(2)与处理箱(3)之间通过连接管(6)相连，连接管(6)内可拆卸设置有透明的多孔吸附板(61)，连接管(6)内还设有预处理紫外灯管(62)；连接管(6)外壁上与多孔吸附板(61)的对应位置开设有操作窗及用于封堵操作窗的密封盖(65)。

5.根据权利要求4所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述预处理紫外灯管(62)分别设于多孔吸附板(61)的两侧。

6.根据权利要求5所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述连接管(6)的内壁上设有用于卡接多孔吸附板(61)的卡槽(63)。

7.根据权利要求6所述的一种光催化氧化废气处理装置，其特征是：所述连接管(6)的数量为两个，且两个所述连接管(6)内均设有多孔吸附板(61)和紫外灯管，连接管(6)远离塔身的一端设有用于连通或关闭连接管(6)的阀门(66)。