CN211546213U - 一种新型光量子螺旋净化除味装置 - Google Patents

Abstract

一种新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是它包括一个壳体（8），在壳体（8）中安装有双波段光量子发射器（3），壳体（8）中和双波段光量子发射器（3）之间形成有风道（2），双波段光量子发射器（3）靠近进口（1）的一端能发射253.7nm和185.nm紫外线，另一端发射253.7nm紫外光，在风道（2）中涂覆有纳米TiO ₂ 光催化剂涂层（4），且纳米TiO ₂ 光催化剂涂层（4）呈螺旋状分布在风道（2）中。本实用新型既可用于净化旋气中的异味，也可进行用水处理净化，消除异味。

Description

一种新型光量子螺旋净化除味装置

技术领域

本实用新型涉及一种环保技术，尤其是一种废气或废水除味处理技术，具体地说是一种新型光量子螺旋净化除味装置。

背景技术

在废气，臭气污染越来越严重的今天，空气处理成为越来越重要的话题，对于空气进行消毒杀菌，。分解氧化处理的方法也是不断更新。现阶段空气净化主要有物理吸附，化学氧化两种方式。物理吸附(主要以活性炭为主，无杀菌消毒能力)，化学处理(氧化)因成本较高，因此不适合长期使用，而且对环保而言，吸附材料、氧化材料的制造及产物的后期处理都一定程度上对环境产生或多或少的影响。

物理除味剂是通过物理方法进行除异味，利用除味剂或者异味气体的物理性质，不改变气体组分的结果，只改变其局部浓度，或者说是相对浓度。常见的有吸附除味剂、遮掩除味剂等。

1、吸附性除味剂。

吸附性除味剂是采用具有优异吸附能力的物质利用分子间范德华力将异味分子吸附于多孔性物质中的除味方法，常见的吸附性除味剂有活性炭、竹炭、椰维炭等。除味剂比表面大、空容大，通常能吸附减少空气中异味浓度以达到除味的目的。

采用最新的无磷配方，经过雾化，在微小的液滴表面形成极大的表面能。该表面能可以吸附空气中的异味分子，异味气体的溶解过程，即有气相转变为液相的传质过程，并使异味气体分子的结构发生变化，变得不稳定；此时，溶液中的有效分子可以向异味气体分子提供电子，与臭气分子发生反应；同时，吸附在液滴表面的异味气体分子也能与空气中的氧气发生反应。经过本剂作用，异味气体分子将生成无味无毒的分子，如氮气、水等。

2、掩蔽除味剂。

掩蔽除味剂是用天然芳香油、香料等物质掩蔽异味。主要是对很多难以去除的异味或者除味比较麻烦的环境，按比例混合几种有气位的气体，以减轻异味。

采用先进的高分子纳米微胶囊化技术制备的具有缓释性能的无味遮味剂。其微囊粒径尺度为20-80纳米。它可良好的分散于水性液体中，加入后不会破坏液体的配方平衡；同时因产品的特定性能所致对真菌、霉菌的产生有着天然的抑制作用。达到一举两得的良好功效。

3、化学除味剂。

化学除味剂是利用氧化、还原分解、中和反应、加成反应、缩合反应、离子交换反应等将产生的异味物质变为无异味物质从而消除异味。

3.1氧化除味剂。

NaClO、氯气等氧化剂将异味中的有机硫和有机胺类等物质氧化成气味较轻或溶解度较高的化合物，然后酸、碱吸收净化。

3.2盐类化合物。

使用盐类化合物作为除味剂，例如二价铁离子和抗坏血酸在一起抑制氧化，与氨、硫醇等异味物质反应使之变成无异味物质；三价铁衍生物、金属络合物的配位体与硫醇或硫发生置换反应，将异味物质转化为无异味物质。

3.3酸、碱制剂。

使用酸类或者碱类物质作为除味剂，例如氧化锌与硫化氢发生非催化气固两相反应，可以去除空气中的硫化氢气体；黄酮与单宁酸等木材精油成分通过包合作用、中和作用、加成反应去除异味物质。

4.紫外线技术。

紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫射线端的外侧，故称紫外线。紫外线系来自太阳辐射电磁波之一，是物质运行的一种特殊形式，是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。当细菌、病毒吸收超过3600～65000uW/c㎡剂量时，对细菌、病毒的去氧核醣核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌成效。紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成；另一方面，产生自由基可引起光电离，从而导致细胞的死亡。

紫外线杀菌器杀菌原理是利用紫外线灯管辐照强度，即紫外线杀菌灯所发出之辐照强度，与被照消毒物的距离成反比。当辐照强度一定时，被照消毒物停留时间愈久，离杀菌灯管愈近，其杀菌效果愈好，反之愈差。

目前市场上新兴的紫外线消毒都存在不同的缺点，容易产生臭氧，臭氧产出量不好控制。气体接触光的时间在小空间内时间过短容易出现氧化能力不足，分解不充分等，产生多余的臭氧排放在外产生不必要的二次污染。对设备而言，容易出现消毒杀菌不够彻底，清洗较为困难，长期运行设备造成的能源浪费等等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的紫外线在处理废气时易产生臭氧而影响处理效果的问题，设计一种新型光量子螺旋净化除味装置。

本实用新型的技术方案是：

一种新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是它包括一个壳体8，在壳体8中安装有双波段光量子发射器3，壳体8中和双波段光量子发射器3之间形成有风道2，双波段光量子发射器3靠近进口1的一端能发射253.7nm和185.nm紫外线，另一端发射253.7nm紫外光，在风道2中涂覆有纳米TiO₂光催化剂涂层4，且纳米TiO₂光催化剂涂层4呈螺旋状分布在风道2中。

所述的进口1为进风口或进水口，相应的出口7为出风口或出水口。

所述的进口1为进风口时，壳体1呈亚铃状结构，出口7中安装有滤网5和风机6。

所述的进口1和出口7上安装有消音器9。

所述的消音器9为开有多个轴向气孔的防紫外线塑料圆块或陶瓷圆块。

所述的消音器9的外径为不小于227毫米，轴向气孔的直径为不小于5毫米，以防产生出气啸叫。

所述的双波段光量子发射器3发射253.7nm和185.nm紫外线段的长度与发射253.7nm紫外光段的长度之比为4：6。

本实用新型的有益效果：

本实用新型在光解氧化技术的基础上，采用变距螺线风道设计，在结构上解决了接触时间和与量子发射源距离的问题，净化效果得到空前提高，能有效地控制臭氧排放率的问题。

本实用新型结构简单，制造安装使用方便，是一种全新的环保神器，必将为环保事业作出新的贡献。

本实用新型既可用于净化旋气中的异味，也可进行用水处理净化，消除异味。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的消间器的结构示意图。

图3是图2的左视图。

图4是本实用新型的双波段光量子发射器的结构示意图。

图5是本实用新型的螺旋风道示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-5所示。

一种新型光量子螺旋净化除味装置，如图1所示，它包括一个壳体8，在壳体8中安装有双波段光量子发射器3，壳体8中和双波段光量子发射器3之间形成有风道2，双波段光量子发射器3靠近进口1的一端能发射253.7nm和185.nm紫外线，另一端发射253.7nm紫外光，所述的双波段光量子发射器3发射253.7nm和185.nm紫外线段的长度A与发射253.7nm紫外光段的长度B之比为4：6，如图4所示。在风道2中涂覆有纳米TiO₂光催化剂涂层4，且纳米TiO₂光催化剂涂层4呈螺旋状分布在风道2中，如图5所示。进口1为进风口或进水口，相应的出口7为出风口或出水口。本实施例以废气处理为例加以说明，当需要进行水处理时，可参照废气处理加以实施。当进口1为进风口时，壳体1可设计成如图1所示的亚铃状结构，在出口7中安装有滤网5和风机6，以提高排风效果。必要时，在进风口和出风口7上还可安装图安装有消音器9，如图2，3所示，消音器9可直接从市场购置，也可设计成图2、3所示的结构，在进口端或出口端安装有多个带轴向气孔的防紫外线塑料圆块或陶瓷圆块。消音器9的外径为不小于227毫米，轴向气孔的直径为不小于5毫米，以防产生出气啸叫。。

具体实施时，双波段光量子发射器3可采用以下方法自行制备。

首先，以二氧化硅为原料，按照日光灯的制造工艺造出两种石英管分别是含硼石英和无羟基石英。将其两端利用热融合技术将其粘合起来，制造石英玻璃管；将上述石英玻璃管抽真空并注入高纯度水银(8-10毫克)；再对注有水银的热融灯管进行封头并进行电气连接；用整流器控制灯管的启动电压为100-230V,输入动率25-90瓦，功率因素不小于0.98,即可产生紫外线光波为185.nm 253.7nm混合波和和253.7nm单纯波。

本实用新型的工作原理是：

让被净化的空气，气体流向如图1，由风机驱动。空气流经1(进风口)后，进入螺旋风道，螺旋风道中装有双接单体光量子发生器，A区波段为发射253.7nm 185.nm波段紫外线，B区波段为发射253.7nm波段紫外线。同时在螺旋风道内壁上涂有4(纳米TiO₂光催化剂)，加快光解效率。经过螺旋风道后经过5(滤网)除去空气中的粉尘颗粒。达到净化分解杀菌作用。

同时该装置原理还可以应用于水净化处理中，只是将空气换成水，在末端加初滤，超滤设备而已，净水器中主要是起杀菌消毒的作用，对净水器而言。螺旋水道水流形成翻滚状，能更有效的杀死水中病毒，细菌，及有害微生物，同时使水没有臭氧味道，保证水的味道纯正。

含有有机污染物的空气(以H₂S为例)进入(A)区，则在185nm和253.7nm照射下有如下反应：

α)主反应：

纳米TiO₂在185nm和253.7nm照射下：

空气中H₂O蒸汽与空气(n⁺)作用产生OH^·

h⁺+H₂O→OH^·+H^·+h

OH^·与H₂S(硫化氢)反应生成SO₂和H₂O

6OH^·+H₂S→SO₂+4H₂O

由于

也具有强氧化性，继续与H₂S(硫化氢)和SO₂反应生成H₂SO₄和H₂O

b)二次反应：

①硫化氢(H₂S)直接吸收185nm紫外光发生光解产生HS^·

4HS^·+3O₂→2H₂O+4SO₂

②185nm紫外光作用于O₂产生O^·

O^·与H₂S(硫化氢)反应生成SO₂和H₂O

2O^·+H₂S→H₂O+SO₂

③O^·与O₂反应生成O₃.

O₃+3H₂0+3SO₂→3H₂SO₄(极易溶于水)

从(A)区流入的空气中部分硫化氢被降解为H₂SO₄和水，并有少量的O₃,这股气体进入(B)区后被进一步净化。

主反应：

h⁺+H₂O→OH^·+H⁺

4OH^·+H₂S→SO₂+H₂O

O^·+O₃→2O₂

这样含有硫化氢(H₂S)的空气净化并不产生O₃

其他的有机污染物，如苯系物，醇，酯等，都有类似的光催化降解作用，但其降解过程更复杂，但是只要有足够的作用时间，这些污染物也能在185nm和253.7nm光射下被纳米TiO₂降解为H₂SO₄和水。H₂SO₄溶于水后形成弱酸，进入土壤后容易形成硫酸盐，形成无污染物。

紫外光照射到螺旋风道的内壁上(涂有TiO₂光催化剂)，而气体也流过螺旋风道，同时螺旋风道能更有效的让他们接触，有效地增加了作用时间，使硫化氢充分地光催化降解。同时螺旋风道又解决了紫外灯光对人有害的问题，螺旋风道把紫外光屏蔽在风道中。由于185nm光子能量能到达6.7ev,因此如苯，甲苯，醇，酯等有机物能被激发或者光解。提高了有机污染物的光催化降解效果。

本实用新型的净化测试性能测试如下表所示。

序号	测 试 环境	进风口	净化器排放口	净化效率
					1	温度	27℃	27℃
2	湿度	5.6％	5.6％
					3	风量	65m<sup>3</sup>/h	65m<sup>3</sup>/h
4	硫化氢含量	1.92mg/m<sup>3</sup>	0.018mg/m<sup>3</sup>	99.06％
					5	挥发性有机物含量	3.2mg/m<sup>3</sup>	0.026mg/m<sup>3</sup>	99.18％
6	细菌微生物	6400cfu/m<sup>3</sup>	39cfu/m<sup>3</sup>	99.39％
					7	臭氧浓度	62ug/m<sup>3</sup>	62.5cfu/m<sup>3</sup>	臭氧含量上升0.8％

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是它包括一个壳体（8），在壳体（8）中安装有双波段光量子发射器（3），壳体（8）中和双波段光量子发射器（3）之间形成有风道（2），双波段光量子发射器（3）靠近进口（1）的一端能发射253.7nm和185.nm紫外线，另一端发射253.7nm紫外光，在风道（2）中涂覆有纳米TiO ₂ 光光催化剂涂层（4），且纳米TiO ₂ 光光催化剂涂层（4）呈螺旋状分布在风道（2）中。

2.根据权利要求1所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的进口（1）为进风口或进水口，相应的出口（7）为出风口或出水口。

3.根据权利要求1所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的进口（1）为进风口时，壳体（8）呈亚铃状结构，出口（7）中安装有滤网（5）和风机（6）。

4.根据权利要求3所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的进口（1）和出口（7）上安装有消音器（9）。

5.根据权利要求4所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的消音器（9）为开有多个轴向气孔的防紫外线塑料圆块或陶瓷圆块。

6.根据权利要求5所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的消音器（9）的外径为不小于227毫米，轴向气孔的直径为不小于5毫米，以防产生出气啸叫。

7.根据权利要求1所述的新型光量子螺旋净化除味装置，其特征是所述的双波段光量子发射器（3）发射253.7nm和185.nm紫外线段的长度与发射253.7nm紫外光段的长度之比为4：6。

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