CN209020154U - 光纤式有机废气催化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了光纤式有机废气催化装置，包括有机废气混合罐，有机废气混合罐内的空间分为若干个走气通道，相邻走气通道之间通过UV光纤结构分隔，每个走气通道内设置有若干个连续扭转的翅片，翅片使有机废气在流动过程中不断改变流动方向，翅片的外表面负载纳米TiO2，配光光纤一端从能插入插板的轴向插槽中，配光光纤另一端通过一光纤耦合器与外接紫外光源连接。本实用新型采用光纤将UV光引入处理罐，占用空间小、外表面负载纳米TiO2的板体改为连续扭转的翅片，能非常有效的增加有机废气和纳米TiO2的接触机会，提高有机废气的处理效果。
Description
技术领域
本实用新型属于废气处理的技术领域，具体涉及光纤式有机废气催化装置。
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。
目前针对大通量、低浓度有机废气，比较好的处理方法是了UV光解法，UV光解处理有机废气是利用UV灯与表面涂覆有纳米TiO2层的载体板配合，利用纳米TiO2与紫外线产生的电子空穴对，以及强氧化性的OH-、O2+自由基的强氧化作用对有机废气中有机物和还原性物质进行氧化处理，分解成小分子物质或无机物，达到有机废气处理效果。
然而，这种方法需要在处理罐中插入UV灯，UV灯的结构比较大，如果处理环境风量较小，使用的处理罐体积比较小时，UV灯很难插入处理罐中，即使插入了处理罐，也会占用较大的空间，挤压载体板，导致有机废气处理效果不佳。
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，提供一种光纤式有机废气催化装置，采用光纤将UV光引入处理罐，占用空间小、外表面负载纳米TiO2的板体改为连续扭转的翅片，能非常有效的增加有机废气和纳米TiO2的接触机会，提高有机废气的处理效果。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
光纤式有机废气催化装置，其中：包括有机废气混合罐，有机废气混合罐的前端设置有进气口，后端设置有出气口，有机废气混合罐内的空间分为若干个走气通道，相邻走气通道之间通过UV光纤结构分隔，从进气口进入有机废气混合罐的有机废气通过走气通道后到达出气口，每个走气通道内设置有若干个连续扭转的翅片，翅片使有机废气在流动过程中不断改变流动方向，翅片的外表面负载纳米TiO2，UV光纤结构包括透明材料制作的具有若干个轴向插槽的插板以及若干个配光光纤，插板插在有机废气混合罐上固定，插板位于相邻走气通道之间，插板的一端伸出至有机废气混合罐外，轴向插槽的槽开口位于插板伸出至有机废气混合罐外的一端，轴向插槽的槽底为盲端，配光光纤一端从能插入插板的轴向插槽中，配光光纤另一端通过一光纤耦合器与外接紫外光源连接，外接紫外光源能向配光光纤注入紫外光，使位于插板中的配光光纤部分发出紫外光，配光光纤的紫外光能透过插板，照射进翅片之间的间隙中。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的有机废气混合罐的进气口连接有进气管，进气口与进气管之间通过紧固螺栓密封固定。
上述的有机废气混合罐的出气口连接有出气管，出气口连接有出气管之间通过紧固螺栓密封固定，出气口与机废气混合罐的连接处形成弯折，插板从该弯折处伸出至有机废气混合罐外。
上述的有机废气混合罐的内表面贴附用于反光的铝箔层。
上述的外接紫外光源通过导光光纤与光纤耦合器连接，光纤耦合器与每一个配光光纤连接，光纤耦合器用于将导光光纤的光分配至每一个配光光纤。
上述的插板为石英板。
本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型将有机废气混合罐内通过UV光纤结构分隔出若干个走气通道，每个走气通道内设置有若干个连续扭转的翅片，翅片的连续扭转波纹使有机废气在流动过程中不断改变流动方向，气流与翅片的表面接触频率会大大增加，从而有效增加有机废气中的VOCs与纳米TiO2的接触机会，相比于不扭转的翅片，本实用新型处理有机废气的效果提升30%以上。
2、本实用新型采用光纤向有机废气混合罐中注入紫外光，由于光纤细长，占用空间小，可以通过多个光纤多方位照射有机废气混合罐内空间，正好契合扭转翅片这种结构较为紧凑、一个光源难以照到翅片所有扭转面的情况，采用多光纤多方位照射，可以保证翅片上有紫外光照射，促进有机废气的光解。
3、本实用新型的装置可以实用与大型的有机废气混合罐，也可以适用于小型的有机废气混合罐，对混合罐结构要求不高，适用范围更广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是配光光纤和翅片的结构示意图；
图3是图1的A部结构放大图；
图4是图1的B部结构放大图。
其中的附图标记为：有机废气混合罐1、进气口11、出气口12、进气管13、出气管14、翅片2、光纤耦合器3、外接紫外光源4、插板5、配光光纤6。
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。
本实用新型的光纤式有机废气催化装置，其中：包括有机废气混合罐1，有机废气混合罐1的前端设置有进气口11，后端设置有出气口12，有机废气混合罐1内的空间分为若干个走气通道，相邻走气通道之间通过UV光纤结构分隔，从进气口11进入有机废气混合罐1的有机废气通过走气通道后到达出气口12，每个走气通道内设置有若干个连续扭转的翅片2，翅片2使有机废气在流动过程中不断改变流动方向，翅片2的外表面负载纳米TiO2，UV光纤结构包括透明材料制作的具有若干个轴向插槽的插板5以及若干个配光光纤6，插板5插在有机废气混合罐1上固定，插板5位于相邻走气通道之间，插板5的一端伸出至有机废气混合罐1外，轴向插槽的槽开口位于插板5伸出至有机废气混合罐1外的一端，轴向插槽的槽底为盲端，配光光纤6一端从能插入插板5的轴向插槽中，配光光纤6另一端通过一光纤耦合器3与外接紫外光源4连接，外接紫外光源4能向配光光纤6注入紫外光，使位于插板5中的配光光纤6部分发出紫外光，配光光纤6的紫外光能透过插板5，照射进翅片2之间的间隙中。
实施例中，有机废气混合罐1的进气口11连接有进气管13，进气口11与进气管13之间通过紧固螺栓密封固定。
实施例中，有机废气混合罐1的出气口12连接有出气管14，出气口12连接有出气管14之间通过紧固螺栓密封固定，出气口12与机废气混合罐1的连接处形成弯折，插板5从该弯折处伸出至有机废气混合罐1外。
实施例中，有机废气混合罐1的内表面贴附用于反光的铝箔层。
实施例中，外接紫外光源4通过导光光纤与光纤耦合器3连接，光纤耦合器3与每一个配光光纤6连接，光纤耦合器3用于将导光光纤的光分配至每一个配光光纤6。
实施例中，插板5为石英板。
本装置尤其适用于风量不大、但是必须进行废气处理的场合。有机废气混合罐1的结构较小，如果使用市受UV灯管会占用有机废气混合罐1内大部分空间，导致用于光解有机废气的纳米TiO2载体没有足够的空间安装。本实用新型的紫外光源位于有机废气混合罐1外，通过光纤耦合器3将紫外光分配至配光光纤6，再由配光光纤6将紫外光引入有机废气混合罐1内，配光光纤6细长，可以如图1所示，一个有机废气混合罐1内分配多根配光光纤6，每个走气通道的两侧都具有配光光纤6，保证翅片2获得足够的紫外光照射，在紫外光充足的情况下，翅片2设计成如图2所示的连续扭转结构，经过翅片2的有机废气会被迫不断的改变流向，从而导致有机废气中的VOCs与翅片2表面接触的机会大增，而翅片2表面涂覆纳米TiO2，在紫外光的配合下，可以光解VOCs，因此，连续扭转的翅片2可以有效提升本装置催化VOCs的效率。
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 (6)
1.光纤式有机废气催化装置，其特征是：包括有机废气混合罐(1)，所述的有机废气混合罐(1)的前端设置有进气口(11)，后端设置有出气口(12)，所述的有机废气混合罐(1)内的空间分为若干个走气通道，相邻走气通道之间通过UV光纤结构分隔，从进气口(11)进入有机废气混合罐(1)的有机废气通过走气通道后到达出气口(12)，每个走气通道内设置有若干个连续扭转的翅片(2)，所述的翅片(2)使有机废气在流动过程中不断改变流动方向，所述的翅片(2)的外表面负载纳米TiO2，所述的UV光纤结构包括透明材料制作的具有若干个轴向插槽的插板(5)以及若干个配光光纤(6)，所述的插板(5)插在有机废气混合罐(1)上固定，插板(5)位于相邻走气通道之间，插板(5)的一端伸出至有机废气混合罐(1)外，轴向插槽的槽开口位于插板(5)伸出至有机废气混合罐(1)外的一端，轴向插槽的槽底为盲端，配光光纤(6)一端从能插入插板(5)的轴向插槽中，配光光纤(6)另一端通过一光纤耦合器(3)与外接紫外光源(4)连接，所述的外接紫外光源(4)能向配光光纤(6)注入紫外光，使位于插板(5)中的配光光纤(6)部分发出紫外光，所述的配光光纤(6)的紫外光能透过插板(5)，照射进翅片(2)之间的间隙中。
2.根据权利要求1所述的光纤式有机废气催化装置，其特征是：所述的有机废气混合罐(1)的进气口(11)连接有进气管(13)，所述的进气口(11)与进气管(13)之间通过紧固螺栓密封固定。
3.根据权利要求2所述的光纤式有机废气催化装置，其特征是：所述的有机废气混合罐(1)的出气口(12)连接有出气管(14)，所述的出气口(12)连接有出气管(14)之间通过紧固螺栓密封固定，所述的出气口(12)与机废气混合罐(1)的连接处形成弯折，插板(5)从该弯折处伸出至有机废气混合罐(1)外。
4.根据权利要求3所述的光纤式有机废气催化装置，其特征是：所述的有机废气混合罐(1)的内表面贴附用于反光的铝箔层。
5.根据权利要求4所述的光纤式有机废气催化装置，其特征是：所述的外接紫外光源(4)通过导光光纤与光纤耦合器(3)连接，所述的光纤耦合器(3)与每一个配光光纤(6)连接，所述的光纤耦合器(3)用于将导光光纤的光分配至每一个配光光纤(6)。
6.根据权利要求5所述的光纤式有机废气催化装置，其特征是：所述的插板(5)为石英板。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111803692A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-10-23 | 复旦大学 | 一种光纤照明的光触媒空气净化模块 |
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2019
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