CN206793409U - 一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器，包括等离子电场管、高能离子管、紫外线UV管和纳米二氧化钛极板，所述紫外线UV管设置于进风口处，所述纳米二氧化钛极板设置于多根所述紫外线UV管中，所述高能离子管设置于所述紫外线UV管的出风口处，所述等离子电场管设置于所述高能离子管的出风口一侧。本实用新型可广泛应用于石油化工、制药、食品、污水处理厂、涂料、皮革加工、感光材料、汽车制造等诸多行业有机废气的治理以及采用其它方法很难解决的废气的治理，具有推广使用的价值。

Description

一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器

技术领域

本实用新型涉及一种环保设备，尤其涉及一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器。

背景技术

废气净化主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作。常见的废气净化有工厂烟尘废气净化、车间粉尘废气净化、有机废气净化、废气异味净化、酸碱废气净化、化工废气净化等。现有技术中，废气处理设备种类繁多，本着提高效率的精神，需要不断的改进于创新。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

本实用新型包括等离子电场管、高能离子管、紫外线UV管和纳米二氧化钛极板，所述紫外线UV管设置于进风口处，所述纳米二氧化钛极板设置于多根所述紫外线UV管中，所述高能离子管设置于所述紫外线UV管的出风口处，所述等离子电场管设置于所述高能离子管的出风口一侧。

具体地，所述紫外线UV管为五根。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型是一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器，与现有技术相比，本实用新型可广泛应用于石油化工、制药、食品、污水处理厂、涂料、皮革加工、感光材料、汽车制造等诸多行业有机废气的治理以及采用其它方法很难解决的废气的治理，具有推广使用的价值。

附图说明

图1是本实用新型的立式结构示意图；

图2是本实用新型的卧式结构示意图。

图中：1-等离子电场管、2-高能离子管、3-紫外线UV管、4-纳米二氧化钛极板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示：本实用新型包括等离子电场管1、高能离子管2、紫外线UV管3和纳米二氧化钛极板4，所述紫外线UV管设置于进风口处，所述纳米二氧化钛极板设置于多根所述紫外线UV管中，所述高能离子管设置于所述紫外线UV管的出风口处，所述等离子电场管设置于所述高能离子管的出风口一侧。

具体地，所述紫外线UV管为五根。

利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气，裂解工业废气如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO2、H2O等。利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧。UV+O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧),众所周知臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。工业废气利用排风设备输入到本净化设备后，净化设备运用高能UV紫外线光束及臭氧对工业废气进行协同分解氧化反应，使工业废气物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。利用高能UV光束裂解工业废气中细菌的分子键，破坏细菌的核酸(DNA)，再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到净化及杀灭细菌的目的.从净化空气效率考虑，我们选择了-C波段紫外线和臭氧，结合电晕电流较高化装置采用脉冲电晕放吸附技术相结合的原理对有害气体进行消除，其中-C波段紫外线主要用来去除硫化氢、氨、苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙酸乙酯、乙烷、丙酮、尿烷、树脂、等气体的分解和裂变，使有机物变为无机化合物。

喷漆废气三大问题：漆雾、粉尘，有机废气，异味！

喷漆车间所产生的废气主要包括漆雾和有机废气。漆雾---油漆在高压作用下雾化成微粒，但在喷涂时不能全部到达车体表面，这部分油漆颗粒随气流弥散成漆雾；有机废气---来自漆料中溶剂和稀释剂的挥发，有机溶剂不会随油漆附着在喷漆物表面，在喷漆和固化过程将全部释放形成有机废气(VOC)。因此喷漆废气中不仅含有大量液态的漆雾液滴，还含有气态的挥发性有机废气成分(VOC)。

经过现场调研可知，车间现用喷漆为醇酸漆。醇酸漆主要是由醇酸树脂、200号溶剂汽油组成，加入颜料、溶剂、防结皮剂，催干剂(含钴锰铅锌钙)等成分。因此，本项目中的废气主要污染物为：漆雾、粉尘、有机废气(酯类、苯、甲苯、二甲苯)。

光催化氧化工艺中通过紫外光照射在纳米光催化剂上，产生电子-空穴对，与表面吸附的水分(H2O)和氧气(O2)作用，生成氧化性极强的羟基自由基(OH-)、H2O2、臭氧O3等，把各种挥发性有机废气如酯类、苯类、氨类等污染组分氧化还原成二氧化碳(CO2)和水(H2O)，从而达到了治理废气的目的。

1.2光催化原理

选用特定的光催化剂TiO2，在特定波长的高能UV紫外线的照射下产生催化作用，使周围的水分子及空气激发生成极具活性的·OH自由基、H2O2、臭氧O3等。这些基团氧化能力很强，能裂解氧化喷漆废气中挥发性有机物质分子链，改变物质结构，将高分子污染物质裂解、氧化为低分子无害物质，其去除效率可99％。

臭氧是一种强氧化剂，也是世界公认的光谱高效杀菌消毒剂。臭氧比氧分子多了一个活泼的氧原子，化学性质特别活泼。其强大的氧化性，既可以氧化分解有机物，也可以分解无机物，对主要臭气氨、三甲胺、甲苯、二甲苯、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯都可以裂解。在臭氧的作用下，这些有机污染物由大分子物质被分解为小分子物质，没有任何有毒残留，不会形成二次污染，被誉为“最清洁的氧化剂和消毒剂”。

工艺特点

1、氧化性强，高效除恶臭：TiO2光解催化氧化设备能高效去除挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，脱臭效果大大超过国家1993年颁布的(GB14554-93)恶臭污染物排放标准。美国环保署公布的九大类114种污染物均被证实可通过光解催化氧化得到治理,即使对原子有机物如卤代烃、燃料、含氮有机物、有机磷杀虫剂也有很好的去除效果。

2、无需添加任何化学物质：只需要设置相应的排风管道和排风动力，使恶臭气体通过本设备进行脱臭分解净化，无需添加任何化学物质参与化学反应。

3、适用范围广：可适应高、低浓度，大气量，不同恶臭气体物质的脱臭净化处理，可在常温下运行，可每天24小时连续工作，运行稳定可靠。

4、运行成本低：设备无任何机械动作，无噪音，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查。

5、寿命长：理论上光催化剂的寿命是无限长的，无需更换。

绿色能源：利用光能来活化光催化剂，驱动氧化反应的进行，符合节能减排的思想。

离子除臭设备的主要原理是在高压电场作用下，产生大量的正、负氧离子，具有很强的氧化性。能在极短的时间内氧化、分解甲硫醇、氨、硫化氢、醚类、胺类等污染臭气因子，打开有机挥发性气体的化学键，最终生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子，从而达到净化空气的目的。

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应最终转化成CO2和H2O,以达到降解污染物的目的。

低温等离子放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、活性氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种基于光氧催化与高能等离子的废气处理器，其特征在于：包括等离子电场管、高能离子管、紫外线UV管和纳米二氧化钛极板，所述紫外线UV管设置于进风口处，所述纳米二氧化钛极板设置于多根所述紫外线UV管中，所述高能离子管设置于所述紫外线UV管的出风口处，所述等离子电场管设置于所述高能离子管的出风口一侧。

2.根据权利要求1所述的基于光氧催化与高能等离子的废气处理器，其特征在于：所述紫外线UV管为五根。