CN209271157U - 一种VOCs净化的光解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种VOCs净化的光解设备，属于光解净化器的技术领域，包括呈中空结构的箱体，所述箱体的两端分别设有进风口和出风口，且进风口和出风口之间形成气流通道，该气流通道内由进风口至出风口依次设有导流板、空气加湿器、均风网、高能紫外灯管组、除湿滤网和臭氧催化剂网；所述高能紫外灯管组包括多个高能紫外灯管，各个所述高能紫外灯管均配设有对其供电的电源电路；所述箱体的内壁上涂覆有高反光膜，以达到优化该设备的内部结构、大大提高对紫外灯的利用率和提升降解VOCs效率的目的。

Description

一种VOCs净化的光解设备

技术领域

本实用新型属于光解净化器的技术领域，具体而言，涉及一种VOCs净化的光解设备。

背景技术

随着国内经济飞速发展，国内生产总值跃居全球第二位，而喷涂、印刷、化工等加工领域排放的挥发性有机物越来越来多，已经日益影响到人们的生活质量。

随着国内经济的发展，人们的生活水平逐渐提高，因此，对居住环境所需高要求的呼声也日益高涨。2010年，国家对环保领域的相关法律法规的不断完善，环境保护和污染治理已经迫在眉睫。

在我国，VOCs(volatile organic compounds)挥发性有机物，是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50～260℃以下的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。室内空气中挥发性有机化合物浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状；重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险；长期居住在挥发性有机化合物污染的室内，可引起慢性中毒，损害肝脏和神经系统、引起全身无力、瞌睡、皮肤瘙痒等，有的还可能引起内分泌失调、影响性功能，苯和二甲苯还能损害系统，以至引发白血病；经国外医学研究在证实，生活在挥发性有机化合物污染环境中的妊妇，造成胎儿畸形的几率远远高于常人，并且有可能对孩子今后的智力发育造成影响。同时，室内空气中的挥发性有机化合物是造成儿童神经系统、血液系统、儿童后天疾患的重要原因。

针对VOCs挥发性有机物的处理主要是采用VOCs净化设备，VOCs净化设备中高能紫外灯管所产生的紫外光的波长是150-184nm，产生的光能量在472-647KJ/mol，而挥发性有机物中的C＝C、C-H等的断链能量普遍300KJ/mol。因此，高能紫外灯能够提供足够的能量将大多数挥发性有机物进行断链、消解。然而，在实际工况环境中，受到安装场地的限制、成本的影响、设备厂家的产品质量参差不齐，高能紫外灯管在治理废气中排放的挥发性有机物时，普遍存在反应时间短、光照强度不够等问题，导致高能紫外灯对挥发性有机物的效率大打折扣。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种VOCs净化的光解设备以达到优化该设备的内部结构、通过加湿装置对气体加湿，气体中的相对湿度与高强紫外线结合反应生成强氧化物质(羟基自由基)，羟基自由基的提高，促进VOCs的反应速率和效应，另外除湿滤网和臭氧催化剂的设计，将气体中的多余的相对湿度经过除湿滤网削减下来，臭氧催化剂通过催化的方式将多余的臭氧和VOCs再次反应，从而大大提高对紫外灯的利用率和提升降解VOCs效率的目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种VOCs净化的光解设备，包括呈中空结构的箱体，所述箱体的两端分别设有进风口和出风口，且进风口和出风口之间形成气流通道，该气流通道内由进风口至出风口依次设有导流板、空气加湿器、均风网、高能紫外灯管组、除湿滤网和臭氧催化剂网；所述高能紫外灯管组包括多个高能紫外灯管，各个所述高能紫外灯管均配设有对其供电的电源电路；所述箱体的内壁上涂覆有高反光膜。

进一步地，所述臭氧催化剂网为负载二氧化锰的多孔吸附材料。

进一步地，所述空气加湿器为超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器中选择的一种或两种以上。

进一步地，所述高反光膜为电镀锌涂层、锡箔涂层和纳米银涂层中选择的任意一种。

进一步地，所述导流板为平板状导流板、螺旋导流板和网孔状导流板中的任意一种。

进一步地，所述电源电路包括整流器和控制开关，所述高能紫外灯管的电源端与整流器的输出端电连接，整流器的输入端与控制开关的输出端电连接，控制开关的输入端与市电电源电连接。

进一步地，所述均风网、除湿滤网和臭氧催化剂网均通过卡紧结构装配于所述箱体的内部，卡紧结构用于对均风网、除湿滤网或臭氧催化剂网进行卡紧、限位，并针对均风网、除湿滤网或臭氧催化剂网分别对卡紧结构的尺寸进行适应性的调整。

进一步地，所述箱体的截面呈矩形状；所述卡紧结构包括三个依次连通的卡槽，三个所述卡槽分别布置于所述箱体内三个相邻的侧壁上。

进一步地，各个所述高能紫外灯管呈等间距分布。

本实用新型的有益效果为：

1.采用本实用新型所提供的VOCs净化的光解设备，通过导流板促使VOCs气体能够迅速进入至箱体内，在空气加湿器的作用下对VOCs气体中的粉尘等杂质进行初步沉降，在均风网的作用下对VOCs气体进行均匀分散，提升其与各个高能紫外灯管之间的有效接触，同时，在配合高反光膜的作用下，加强紫外光对VOCs气体的光解反应效果和降解VOCs的效率，光解产生的臭氧和剩下的VOCs组分在臭氧催化剂网的作用下发生氧化反应，并最终将净化后的气体从出风口排出。

2.通过臭氧催化剂网能够与光解产生的臭氧和剩下的VOCs组分进行氧化反应，并催化氧化成为二氧化碳CO₂和水H₂O，以达到最终的排放物无毒、无害。

3.在各个高能紫外灯管上连接有对其供电的电源电路，在实际操作过程中，可根据需求控制高能紫外灯管的工作数量，同时，在整流器的作用下，能够保证高能紫外灯管具有良好的使用寿命。

4.在箱体的内部设有多个卡紧结构，各个卡紧结构能够分别将均风网、除湿滤网和臭氧催化剂网进行装配卡紧，以提升整个结构的装配便捷性，且拆卸方便。

附图说明

图1是本实用新型提供的VOCs净化的光解设备的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，本实施例中提供了一种VOCs净化的光解设备，包括呈中空结构的箱体，优选的，所述箱体呈直线状结构，箱体作为各个部件的载体。

在所述箱体的两端分别设有进风口2和出风口3，进风口2和出风口3相对应，且进风口2和出风口3之间形成气流通道，气流通道内部流经有待净化的VOCs气体，该气流通道内由进风口2至出风口3依次设有导流板4、空气加湿器5、均风网6、高能紫外灯管9组、除湿滤网7和臭氧催化剂网8，除湿滤网7对VOCs气体内部的水分进行吸收，且导流板4、空气加湿器5、均风网6、高能紫外灯管9组、除湿滤网7和臭氧催化剂网8位于同一中轴线上依次排布；所述高能紫外灯管9组包括多个高能紫外灯管9，各个所述高能紫外灯管9均配设有对其供电的电源电路，在电源电路的作用下，各个高能紫外灯管9能够正常发出紫外灯光线；所述箱体的内壁上涂覆有高反光膜1，高反光膜1的涂层能够大大提高对高能紫外灯的利用率，从而提升降解VOCs的效率。优选的，各个所述高能紫外灯管9呈等间距分布，以实现VOCs气体能够与各个高能紫外灯管9之间进行均匀的光解反应。

采用紫外灯光线与VOCs气体之间进行光解反应的基本原理如下：光化学技术利用高强辐照场对恶臭物质的破坏作用和氧对恶臭物质的氧化去除作用来去气体中的硫化氢、氨、甲硫醇、芳香烃等VOCs(挥发性有机物)，并利用氧在强辐照下分解所产生的活泼的次生氧化剂来氧化有害物质，辐照场和氧一道，存在着一个协同作用，这种协同作用使该技术对恶臭去除的速率得到7至9个数量级的增加，即反应速度增加千万至十亿倍，辐射与恶臭气体分子的相互作用可以看作是辐射场(震荡电场)与电子(震荡偶极子)会聚时的一种能量交换，硫化氢等恶臭气体分子在辐照射线的作用下，物质分子的能态发生改变，即分子的转动、振动或电子能级发生变化，由低能态被激发至高能态，这种变化是量子化的，量子化反应并结合过滤净化、吸附净化等技术达到恶臭气体彻底净化和达标排放的目的。

所述臭氧催化剂网8为负载二氧化锰的多孔吸附材料，采用此结构的臭氧催化剂网8能够提升氧化反应的充分性。当VOCs气体进行光解反应时，光解所产生的臭氧和剩下的VOCs组分流经所述臭氧催化剂网8进行氧化反应，将臭氧和剩下的VOCs组分催化氧化成为无毒、无害的二氧化碳和水。

所述空气加湿器5为超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器中选择的一种或两种以上，空气加湿器5通过市电电源对其供电。其中，超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器均是目前市面上现有的空气加湿器5，此处不在赘述。当选用超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器中任意一种时，将该加湿器垂直装配在所述箱体的侧壁上即可；当选用超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器中任意两种或两种以上时，将各个加湿器垂直装配在所述箱体的各个侧壁上即可。或者，也可将空气加湿器5的出气口与所述箱体的内部通过管道连通，并将空气加湿器5进行外置，开启空气加湿器5之后也可对箱体内部的VOCs气体进行加湿，一方面，可对VOCs气体中的粉尘等杂质进行初步沉降；另一方面，也可对VOCs气体起到良好的降温作用。

所述高反光膜1为电镀锌涂层、锡箔涂层和纳米银涂层中选择的任意一种，上述任意一种的高反光膜1均可起到良好的反射作用，以大大提高高能紫外灯的利用率，促使紫外灯光线能够与VOCs气体之间进行充分接触，从而提升降解VOCs的效率。

所述导流板4为平板状导流板、螺旋导流板和网孔状导流板中的任意一种。采用上述任意一种类型的导流板4，均可使导流板4的进气端与所述进风口2相对应。而平板状导流板、螺旋导流板和网孔状导流板均为现有的常规结构导流板4，此处不在赘述。

所述电源电路包括整流器和控制开关，在所述高能紫外灯管9的电源端连接有整流器接口，整流器接口与整流器的输出端电连接，整流器的输入端与控制开关的输出端电连接，控制开关的输入端与市电电源电连接。在对VOCs气体进行净化的过程中，操作人员可根据进风口2中进入VOCs气体的流量大小，通过开启或关闭各个控制开关以自由选择多个高能紫外灯管9中开启的数量(如VOCs气体的流量较小，则相应减少高能紫外灯管9的开启数量)，以达到节约能源效果。通过采用整流器，能够有效提升高能紫外灯管9的使用寿命。

所述均风网6、除湿滤网7和臭氧催化剂网8均通过卡紧结构装配于所述箱体的内部，卡紧结构用于对均风网6、除湿滤网7或臭氧催化剂网8进行卡紧、限位，并针对均风网6、除湿滤网7或臭氧催化剂网8分别对卡紧结构的尺寸进行适应性的调整，以实现对均风网6、除湿滤网7或臭氧催化剂网8进行可拆卸装配，同时，在该光解设备运行一段时间之后，可迅速拆卸均风网6、除湿滤网7或臭氧催化剂网8，并对其进行更换，使用更加便捷。优选的，通过设置第一卡紧结构、第二卡紧结构和第三卡紧结构分别均风网6、除湿滤网7和臭氧催化剂网8进行装配固定。

所述箱体的截面呈矩形状，且在箱体的两端设有呈四棱锥体结构，两端的四棱锥体结构上分别开设有所述进风口2和出风口3，采用四棱锥体结构可对VOCs气体具有一定程度的汇拢作用。

所述第一卡紧结构包括三个依次连通的第一卡槽，三个所述第一卡槽分别布置于所述箱体内三个相邻的侧壁上，即三个第一卡槽组成的第一卡紧结构呈U型状结构，且第一卡槽与所述均风网6相匹配，能够顺利将均风网6卡入至第一卡紧结构内。

所述第二卡紧结构包括三个依次连通的第二卡槽，三个所述第二卡槽分别布置于所述箱体内三个相邻的侧壁上，即三个第二卡槽组成的第二卡紧结构呈U型状结构，且第二卡槽与所述除湿滤网7相匹配，能够顺利将均风网6卡入至第二卡紧结构内。

所述第三卡紧结构包括三个依次连通的第三卡槽，三个所述第三卡槽分别布置于所述箱体内三个相邻的侧壁上，即三个第三卡槽组成的第三卡紧结构呈U型状结构，且第三卡槽与所述臭氧催化剂网8相匹配，能够顺利将均风网6卡入至第三卡紧结构内。

在实际操作过程中，三个所述第一卡槽分别布置于所述箱体的顶面板、底面板或者左侧板上，而与左侧板相对应的右侧板呈可拆卸装配，例如，右侧板通过紧固螺钉的方式装配在顶面板和底面板上，当拆卸右侧板之后，可将均风网6、除湿滤网7或臭氧催化剂网8对应插入至第一卡紧结构、第二卡紧结构和第三卡紧结构内，并进行限位卡紧，采用此结构具有操作方便快捷，便于后期进行更换的优点。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种VOCs净化的光解设备，包括呈中空结构的箱体，其特征在于，所述箱体的两端分别设有进风口和出风口，且进风口和出风口之间形成气流通道，该气流通道内由进风口至出风口依次设有导流板、空气加湿器、均风网、高能紫外灯管组、除湿滤网和臭氧催化剂网；所述高能紫外灯管组包括多个高能紫外灯管，各个所述高能紫外灯管均配设有对其供电的电源电路；所述箱体的内壁上涂覆有高反光膜。

2.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述臭氧催化剂网为负载二氧化锰的多孔吸附材料。

3.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述空气加湿器为超声波加湿器、纯净加湿器、电加热加湿器、冷雾加湿器中选择的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述高反光膜为电镀锌涂层、锡箔涂层和纳米银涂层中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述导流板为平板状导流板、螺旋导流板和网孔状导流板中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述电源电路包括整流器和控制开关，所述高能紫外灯管的电源端与整流器的输出端电连接，整流器的输入端与控制开关的输出端电连接，控制开关的输入端与市电电源电连接。

7.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述均风网、除湿滤网和臭氧催化剂网均通过卡紧结构装配于所述箱体的内部。

8.根据权利要求7所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，所述箱体的截面呈矩形状；所述卡紧结构包括三个依次连通的卡槽，三个所述卡槽分别布置于所述箱体内三个相邻的侧壁上。

9.根据权利要求1所述的VOCs净化的光解设备，其特征在于，各个所述高能紫外灯管呈等间距分布。