CN208742301U - 一体式UV-纳米TiO2及活性炭吸附处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一体式UV‑纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，处理罐本体内设有若干个TiO₂纳米催化模块，每个TiO₂纳米催化模块均包括表面附着TiO₂纳米涂层的金属丝团和一个插入金属丝团中的UV灯，处理罐本体中设置有至少一组活性炭放置组，每组活性炭放置组包括两个隔断处理罐本体内空间的活性炭放置多孔网，两个活性炭放置多孔网之间形成活性炭放置区，放置区能填充活性炭。本实用新型具有结合了UV‑纳米TiO₂光催化氧化处理有机废气和活性炭吸附有机废气、具有能很好的处理较高浓度有机废气功能的优点。

Description

一体式UV-纳米TiO2及活性炭吸附处理设备

技术领域

本实用新型属于废气处理的技术领域，具体涉及一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备。

背景技术

当前，我国环境空气污染状况日益突出，大范围出现雾霾等重污染现象的频次日益增多。臭氧和PM2.5已成为城市空气污染的“元凶”、“主犯”，而VOCs(挥发性有机污染物)则是臭氧和PM2.5等细粒子生成的共同前体物。VOCs具有低浓度、高毒性的特征，被称为“影子杀手”。因此，含挥发性有机物（VOCs）的有机废气治理研究，也逐渐得到了越来越大的关注。

目前有机废气治理中常用的工艺主要有：吸附法、吸收法、燃烧法、冷凝法、生物法，以及一些新出现的工艺如低温等离子体技术、光催化氧化法。因处理深度要求较高，在一种工艺不能满足排放控制要求时，也常见两种或两种以上的技术联用，如吸附法+燃烧法、低温等离子体技术+活性炭吸附等等。选择具体的处理工艺和技术方法时，要视废气中有机污染物性质、排放要求、废气温度、湿度，以及气体流量等因素而定。不同的工艺针对相同的有机废气污染物，处理效率和成本等都不相同，甚至差距很大。

UV-纳米TiO₂光催化氧化处理有机废气，具有清洁度高、不会产生二次污染的优点，但是，UV-纳米TiO₂光催化氧化处理有机废气效率较低，在处理低浓度有机废气时，效果好，但是处理高浓度的有机废气则无法很好的完成任务。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结合了UV-纳米TiO₂光催化氧化处理有机废气和活性炭吸附有机废气、具有能很好的处理较高浓度有机废气功能的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，包括处理罐本体,处理罐本体一端设置有进气口,另一端设置有出气口，有机废气能从进气口进入处理罐本体中，再经出气口流出，处理罐本体内设有若干个TiO₂纳米催化模块，每个TiO₂纳米催化模块均包括表面附着TiO₂纳米涂层的金属丝团和一个插入金属丝团中的UV灯，其中：处理罐本体中设置有至少一组活性炭放置组，每组活性炭放置组包括两个隔断处理罐本体内空间的活性炭放置多孔网，两个活性炭放置多孔网之间形成活性炭放置区，活性炭放置区的上部开口于处理罐本体上部，下部开口于处理罐本体下部，活性炭放置区的上部开口盖合一能将活性炭放置区的上部开口密封的上封盖,活性炭放置区的下部开口盖合一能将活性炭放置区的下部开口密封的下封盖，上封盖打开时，能向活性炭放置区内填充活性炭，下封盖打开时，能将活性炭放置区内的活性炭排出。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的进气口与处理罐本体中部之间、处理罐本体中部与出气口之间均通过喇嘛口连接。

上述的处理罐本体中部靠近进气口的一侧设置有上部开口的插槽，插槽能供吸水板插入，吸水板能经插槽挡在处理罐本体内腔中，有机废气需通过吸水板后进入处理罐本体中部。

上述的吸水板为多孔板，部分板孔填充生石灰。

上述的上封盖和下封盖均与处理罐本体铰接配合，上封盖和下封盖的活动端能与处理罐本体锁定，从而使得上封盖和下封盖盖合在相应的活性炭放置区的开口上。

上述的处理罐本体为不锈钢罐。

上述的处理罐本体内表面贴附有反光膜。

上述的处理罐本体中设置有两组活性炭放置组，处理罐本体内设有三个TiO₂纳米催化模块，两组活性炭放置组均位于三个TiO₂纳米催化模块与出气口之间的位置。

传统的UV-纳米TiO₂光催化只能处理低浓度有机废气，当废气浓度高一些的时候，就无法正常处理有机废气，本实用新型在UV-纳米TiO₂光催化罐的基础上，增加了活性炭放置组，这个活性炭放置组上下开口，而且具有封盖，可以将活性炭直接倒入活性炭放置组内，与UV-纳米TiO₂光催化协作，吸附较大量的有机废气。活性炭放置灵活，更换时，只要打开上封盖，就能填充活性炭，打开下封盖，就能将活性炭倒出，非常方便。催化罐前部设置了吸水板，可以减少进入催化罐的有机废气的含水量，保证水分不会在罐体内淤积。本实用新型采用的TiO₂纳米催化模块包括表面附着TiO₂纳米涂层的金属丝团和一个插入金属丝团中的UV灯，金属丝团结构松散的同时，还具有表面积大的优点，即可以充分的透光，又具有更大的TiO₂纳米涂层表面积，光催化的效率可以显著提高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是填充了活性炭的处理罐本体的结构示意图。

附图标记为：处理罐本体1、进气口11、出气口12、喇嘛口13、插槽14、TiO₂纳米催化模块2、金属丝团21、UV灯22、活性炭放置多孔网3、上封盖31、下封盖32、活性炭4、吸水板5。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

第一实施例：

本实用新型为一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，包括处理罐本体1,处理罐本体1一端设置有进气口11,另一端设置有出气口12，有机废气能从进气口11进入处理罐本体1中，再经出气口12流出，处理罐本体1内设有若干个TiO₂纳米催化模块2，每个TiO₂纳米催化模块2均包括表面附着TiO₂纳米涂层的金属丝团21和一个插入金属丝团21中的UV灯22，其中：处理罐本体1中设置有至少一组活性炭放置组，每组活性炭放置组包括两个隔断处理罐本体1内空间的活性炭放置多孔网3，两个活性炭放置多孔网3之间形成活性炭放置区，活性炭放置区的上部开口于处理罐本体1上部，下部开口于处理罐本体1下部，活性炭放置区的上部开口盖合一能将活性炭放置区的上部开口密封的上封盖31,活性炭放置区的下部开口盖合一能将活性炭放置区的下部开口密封的下封盖32，上封盖31打开时，能向活性炭放置区内填充活性炭4，下封盖32打开时，能将活性炭放置区内的活性炭4排出。

实施例中，进气口11与处理罐本体1中部之间、处理罐本体1中部与出气口12之间均通过喇嘛口13连接。

实施例中，处理罐本体1中部靠近进气口11的一侧设置有上部开口的插槽14，插槽14能供吸水板5插入，吸水板5能经插槽14挡在处理罐本体1内腔中，有机废气需通过吸水板5后进入处理罐本体1中部。

实施例中，吸水板5为多孔板，部分板孔填充生石灰。

实施例中，上封盖31和下封盖32均与处理罐本体1铰接配合，上封盖31和下封盖32的活动端能与处理罐本体1锁定，从而使得上封盖31和下封盖32盖合在相应的活性炭放置区的开口上。

实施例中，处理罐本体1为不锈钢罐。

实施例中，处理罐本体1内表面贴附有反光膜。

实施例中，活性炭只有一层，放在处理罐本体1的出气口12前面，活性炭30厘米厚。

第二实施例：实施例中，处理罐本体1中设置有两组活性炭放置组，处理罐本体1内设有三个TiO₂纳米催化模块2，两组活性炭放置组均位于三个TiO₂纳米催化模块2与出气口12之间的位置。活性炭30厘米厚，两层活性炭之间空5到10厘米，方便布气均匀。

未述部分同第一实施例。

本实用新型的UV灯管为波长185-254nm的紫外线灯管,管径15-20mm，长度200-1600mm，功率10-320W。

金属丝团21的透光率不低于75%。

金属丝团21表面附着的纳米涂层为锐钛型和金红石型纳米TiO₂混合物，且锐钛型：金红石型比例为3：1。

通过紫外光激发后，纳米TiO₂产生高活性光生空穴和光生电子，形成氧化-还原体系，经一系列可能的反应后产生大量的高活性自由基，在众多自由基中，·OH是主要的自由基；光催化时纳米TiO₂表面的羟基化，是光催化反应的必要条件。光催化产生的·OH自由基，是有水存在时氧化剂中反应活性最强的，而且对作用物几乎没有选择性。光催化机理可表示如下：

TiO₂+hv → h⁺+e^-

h⁺+H₂O→H⁺+·OH

h⁺+ OH^-→·OH

2HO₂˙→O₂+H₂O₂

H₂O₂+O₂ ^-→OH^-+·OH+O₂

以填充活性炭和不填充活性炭两种处理罐进行对比：

常温下含乙醇有机废气进入处理装置，进气口乙醇浓度300mg/m³，废气湿度约30%。在UV--纳米TiO₂光催化氧化处理装置中前进气速500m³/h，停留时间60s。排气口乙醇浓度降低到112mg/m³，去除效率达到62.67%。

在处理装置中加入活性炭，如图2所示的状态，进气口乙醇浓度300mg/m³，废气湿度约30%。在UV--纳米TiO₂光催化氧化处理装置中前进气速500m³/h，停留时间60s。排气口乙醇浓度降低到7.8mg/m³，去除效率达到97.4%。

由此可见，本实用新型的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备针对有机废气的处理能力远远强于仅仅具有UV-纳米TiO₂光催化装置的有机废气的处理能力。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，包括处理罐本体(1),所述的处理罐本体(1)一端设置有进气口(11),另一端设置有出气口(12)，有机废气能从进气口(11)进入处理罐本体(1)中，再经出气口(12)流出，所述的处理罐本体(1)内设有若干个TiO₂纳米催化模块(2)，每个TiO₂纳米催化模块(2)均包括表面附着TiO₂纳米涂层的金属丝团(21)和一个插入金属丝团(21)中的UV灯(22)，其特征是：所述的处理罐本体(1)中设置有至少一组活性炭放置组，每组活性炭放置组包括两个隔断处理罐本体(1)内空间的活性炭放置多孔网(3)，两个活性炭放置多孔网(3)之间形成活性炭放置区，所述的活性炭放置区的上部开口于处理罐本体(1)上部，下部开口于处理罐本体(1)下部，活性炭放置区的上部开口盖合一能将活性炭放置区的上部开口密封的上封盖(31),活性炭放置区的下部开口盖合一能将活性炭放置区的下部开口密封的下封盖(32)，所述的上封盖(31)打开时，能向活性炭放置区内填充活性炭(4)，所述的下封盖(32)打开时，能将活性炭放置区内的活性炭(4)排出。

2.根据权利要求1所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的进气口(11)与处理罐本体(1)中部之间、处理罐本体(1)中部与出气口(12)之间均通过喇嘛口(13)连接。

3.根据权利要求2所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的处理罐本体(1)中部靠近进气口(11)的一侧设置有上部开口的插槽(14)，所述的插槽(14)能供吸水板(5)插入，所述的吸水板(5)能经插槽(14)挡在处理罐本体(1)内腔中，有机废气需通过吸水板(5)后进入处理罐本体(1)中部。

4.根据权利要求3所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的吸水板(5)为多孔板，部分板孔填充生石灰。

5.根据权利要求4所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的上封盖(31)和下封盖(32)均与处理罐本体(1)铰接配合，所述的上封盖(31)和下封盖(32)的活动端能与处理罐本体(1)锁定，从而使得上封盖(31)和下封盖(32)盖合在相应的活性炭放置区的开口上。

6.根据权利要求5所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的处理罐本体(1)为不锈钢罐。

7.根据权利要求6所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的处理罐本体(1)内表面贴附有反光膜。

8.根据权利要求7所述的一体式UV-纳米TiO₂及活性炭吸附处理设备，其特征是：所述的处理罐本体(1)中设置有两组活性炭放置组，所述的处理罐本体(1)内设有三个TiO₂纳米催化模块(2)，两组活性炭放置组均位于三个TiO₂纳米催化模块(2)与出气口(12)之间的位置。