CN211963733U - 一种甲醛分解机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种甲醛分解机，包括壳体，所述壳体内顺着气流方向顺次设有初级过滤网、精过滤网、除湿器和甲醛分解模块，所述甲醛分解模块包括无纺布分解毡和负载在其上的甲醛分解催化剂。本实用新型甲醛分解机结构简单，使用方便，设置有初级过滤网和精过滤网，过滤效果好，在甲醛分解模块前设有除湿器，利用除湿器对气体进行除水，从而使得进入甲醛分解模块的气流为干燥气流，不会存在气流中存在水分影响催化效率和使用寿命的问题，甲醛吸附效果好。

Description

一种甲醛分解机

技术领域

本实用新型属于甲醛分解技术领域，尤其涉及一种甲醛分解机。

背景技术

甲醛是一种无色、有气味的气体，一级致癌物，也是一种重要的有机原料，广泛存在于塑料、皮革、涂料、复合板材等建筑与车用材料中。根据GB/T 18803-2002的规定，室内甲醛浓度的健康标准应低于0.08mg/m³，但长期接触仍可能使孕妇和婴儿受到白血病、慢性呼吸道疾病、神经系统疾病、生殖系统疾甚至癌症的威胁。目前的装修材料中多数含有甲醛，有研究表明【贾松树,胡巅,王竫,et al.新装修居室空气中甲醛浓度的变化[J].环境与健康杂志,2002(6).】新装修房屋在关窗0.5h时甲醛浓度就可以达到标准值4倍，关窗7h 即可达到最高值0.652mg/m3，在四个月后才降为标准值，且甲醛释放周期长达3-15年。因而，即使人们在装修一段时间后入住，依然难以完全规避甲醛的危害。

现有技术中，公开报道了很多空气净化技术或设备，如专利 CN204115104U公布了带除湿功能的空气净化器，由风道装置、抽风装置、除湿装置、过滤装置和接水装置五大装置构成，既可以清洁环境，又可以调节空气湿度，有效的实现了空气净化(主要是滤除空气转的颗粒物)和除湿功能，但无法分解甲醛。专利CN206449754U公布了一款带除湿功能的空气净化器，兼具除味功能，但也没有针对甲醛等 VOC的处理。活性炭吸附和光催化技术可以在一定程度上吸附或分解甲醛，但前者仅为吸附作用，存在饱和性和脱附二次污染的风险，效率和寿命较低；后者需要借助紫外光，且催化效率极低。

甲醛室温催化分解技术是持久并彻底解决甲醛问题的关键。主流的甲醛分解催化剂以常规MnO2为主，也包含少量稀土氧化物等，这类催化剂可以直接在室温条件下将甲醛等有害气体直接分解为无害的二氧化碳和水，具有分解效率高和无二次污染的优点，但是也具有两个明显的共性缺点：效率衰减较快和易发酸味，尤其在高浓度的甲醛环境中(大于0.1mg/m3)，持续使用2-3月后，其对甲醛的分解效率(CADR值)即降至原始值的40-50％，衰减较快，导致使用寿命缩短，分解效率降低。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种甲醛分解效率高的甲醛分解机。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种甲醛分解机，包括壳体，所述壳体内顺着气流方向顺次设有初级过滤网、精过滤网、除湿器和甲醛分解模块，所述甲醛分解模块包括无纺布分解毡和负载在其上的甲醛分解催化剂。

进一步的，所述初级过滤网采用低电压除菌金属过滤网。

进一步的，所述金属过滤网的材质为铜合金或不锈钢，滤网的孔径为200-400um。

进一步的，所述壳体的前端设有进气口，后端设有出气口，所述进气口上设有风机。

进一步的，所述风机与所述初级过滤网之间设有甲醛检测器。

进一步的，所述除湿器采用半导体除湿器或转轮式除湿器。

进一步的，所述甲醛分解催化剂采用二氧化锰粉末。

进一步的，所述二氧化锰粉末的比表面积为140-180m²/g。

进一步的，所述二氧化锰粉末粒径范围为300-700nm。

进一步的，所述二氧化锰粉末的负载量为30-150g/m³。

与现有技术相比，本实用新型甲醛分解机结构简单，使用方便，设置有初级过滤网和精过滤网，过滤效果好，在甲醛分解模块前设有除湿器，利用除湿器对气体进行除水，从而使得进入甲醛分解模块的气流为干燥气流，不会存在气流中存在水分影响催化效率和使用寿命的问题，甲醛吸附效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

参见图1，一种甲醛分解机，包括壳体1，壳体1内顺着气流方向顺次设有初级过滤网2、精过滤网3、除湿器4和甲醛分解模块5，甲醛分解模块5包括无纺布分解毡和负载在其上的甲醛分解催化剂。含有甲醛的气流依次经过初级过滤网2及精过滤网3、除湿器4除湿去水后进入甲醛分解模块5，通过负载在无纺布分解毡上的甲醛分解催化剂催化分解为二氧化碳和水。

发明人研究发现，室温催化分解甲醛的催化剂存在效率衰减较快和易发酸味与空气中水分子的大量存在和分解产生的水未及时排出有关，这是因为水分子会吸附在催化剂的表层，逐渐降低催化剂的有效作用表面积，进而降低催化效率和使用寿命。本实施例甲醛分解机在甲醛分解模块5前设有除湿器4，利用除湿器4对气体进行除水，从而使得进入甲醛分解模块5的气流为干燥气流，不会存在气流中存在水分影响催化效率和使用寿命的问题，甲醛吸附效果好。

参见图1，在一些实施例中，初级过滤网2可以采用低电压除菌金属过滤网。本实施例初级过滤网2同时具备除菌的功能，可通过低电压杀菌、抑菌，过滤毛发、纤维等。金属过滤网的材质为铜合金或不锈钢，滤网的孔径为200-400um。

可以理解的是，精过滤网3可以采用HEPA过滤网，在HEPA过滤网上还可以叠设一层抑菌网，HEPA过滤网可过滤精度0.5um的粉尘颗粒物，当然精过滤网3也可以由高精度金属/无机非金属基高温微米级滤网代替。

具体的，壳体1包括可拆卸连接的前壳体101和后壳体102，在前壳体101的前端设有进气口6，在后壳体102的后端设有出气口7，在进气口6上设有风机8，外部空气通过风机8的牵引从进气口6进入甲醛分解机中，并从出气口7排出，在出气口7上还可以设置出气格栅9。在风机8与初级过滤网2之间还可以设置甲醛检测器10。

此外，需要说明的是，除湿器4可以采用半导体除湿器，半导体除湿器的半导体制冷芯片连接控制装置，至于半导体除湿器的具体结构均为现有结构，在此不再赘述。半导体除湿器下方还连接集水槽11，用于收集冷凝水，集水槽11为方形塑料盒，且在上方做导流管。当然除湿器4也可以采用转轮式除湿器，从而实现更高效率除湿。在壳体1上还可以设置显示屏12和控制板，风机8、甲醛检测器10和显示屏12连接至控制板。

在实际应用中，甲醛分解催化剂采用二氧化锰粉末，二氧化锰粉末的比表面积为140-180m²/g，粒径范围为300-700nm，负载量为 30-150g/m³。本实施例中甲醛分解催化剂采用的纳米绣球状δ-MnO2 微粉，比表面积为140-180m²/g，分解效率和分解率高，可实现甲醛的高效无害分解。当然，甲醛分解催化剂也可以采用TiO2微粉、SiO2 微粉、锰钾矿和稀土氧化物等的一种或几种。

本实施例中分解毡为无纺布分解毡，采用的负载工艺为胶水拉浆法，胶水为聚丙烯酸、水性聚氨酯或水性环氧树脂胶粘剂中的一种或几种。δ-MnO2纳米绣球状微粉的制备工艺与负载工艺为：该实施例介绍水热分解法制备δ-MnO2微粉，形貌为绣球状。选择8份KMnO4，在室温下搅拌溶解到1份去离子水中，放入反应釜中(250ml)，密封，反应釜容积以大于溶液体积的1.5倍为宜。开电磁搅拌，升温到 160℃，升温速度100℃每小时，保温24小时，即1d，同时最大压力稳定在0.2MPa上下。然后打开反应釜，将沉淀物用多层滤纸抽滤、多次去离子水抽洗，40℃烘干，然后用500目筛网将微粉分散，封装。此工艺制备的氧化锰微粉粒径范围约为300-700nm，微粉形貌为团簇花状或绣球状，表面细节丰富，形貌统一，经过BET测试，微粉的比表面积高达140-180m²/g。

将制得的纳米绣球状δ-MnO2微粉在乙醇/乳酸中均匀分散，呈悬浮液体状，放入喷射装置中，备用。选择的无纺布材料为聚丙烯，孔径150um左右，厚度200um左右，以确保空气净化机的通量，将无纺布材料浸入酒精溶液，加热到50℃，在超声波环境中，浸泡8小时，酒精淋洗后，取出烘干，备用。将烘干后的无纺布固定，平整铺开，整体浸入一定粘度的聚丙烯酸胶粘剂中，整体抽真空到0.05MPa，使粘结剂充分浸入到无纺布的复杂表面，取出，在25℃恒温环境中平置，放置20-25分钟，使粘结剂达到合适的粘度。将喷射装置中的δ-MnO2 微粉悬浮液均匀喷覆与涂覆无纺布的表层，双面往复喷涂3遍。然后，将喷涂之后的聚丙烯无纺布平置，转入40℃烘箱中，使涂覆层与预覆浆层进行反应扩散，然后进行固化，最终得到δ-MnO2微粉均匀负载与无纺布的表层，露出高度约200-400um。

可再生分解毡的简易再生工艺为：取下模块，在高于25度的阳光下暴晒2-4小时；或用电吹风机在一定距离吹风干燥5-10分钟，手摸温热即可；或在30-50度的烘箱中干燥2-4小时；或在真空环境中干燥。再生之后，甲醛分解效率(CADR值)可以由原始值的40-50％提高至95％以上。

以下将探究催化剂比表面积、初级过滤网2预加电及除湿器对甲醛分解效率的影响。

(1)除甲醛效率与催化剂比表面积的关系：

表1示出了除甲醛效率与催化剂比表面积的关系，表1

组别	催化剂比表面积	甲醛CADR值	分解时间(min)
				1	30-40	45	125
2	50-60	50	112
				3	70-80	64	91
4	90-105	76	72
				5	110-130	99	55
6	140-180	132	38

由表1可见，在相同的负载量和分解毡面积时，催化剂的比表面积越大，其催化效率越高，尤其是超高比表面积(140-180m²/g)的催化剂分解毡。

(2)初级过滤网2预加电的影响

初级过滤网2预加电压对甲醛分解的影响如表2所示，从表2可以得出将140-180m²/g锰催化剂制成的分解毡在本实施例甲醛分解机中长周期(＞1月)使用测试，通过配合对金属预过滤网通12V电压，甲醛分解毡分解效率衰减变慢，同时异味减轻。

表2

时间	无电场金属网分解毡甲醛CADR	有电场金属网分解毡甲醛CADR
			15天	125	127
30天	102	108
			45天	88	99
60天	65	89
			75天	＜62	72
90天	--	＜63

(3)前置除湿器的影响

将140-180m²/g锰催化剂制成的分解毡在甲醛分解机中长周期 (＞1月)使用测试，通过配合对金属预过滤网通12V电压和除湿器，甲醛分解毡分解效率衰减显著变慢，同时异味进一步减轻，同时，效率衰减到50％以后的甲醛分解模块5，在经过60度干燥2小时后和在太阳光下晒4小时后，其分解效率恢复到90％以上。详见下表3。

表3

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种甲醛分解机，包括壳体，其特征在于：所述壳体内顺着气流方向顺次设有初级过滤网、精过滤网、除湿器和甲醛分解模块，所述甲醛分解模块包括无纺布分解毡和负载在其上的甲醛分解催化剂。

2.根据权利要求1所述的甲醛分解机，其特征在于：所述初级过滤网采用低电压除菌金属过滤网，所述精过滤网采用HEPA过滤网。

3.根据权利要求2所述的甲醛分解机，其特征在于：所述金属过滤网的材质为铜合金或不锈钢，滤网的孔径为200-400um。

4.根据权利要求1所述的甲醛分解机，其特征在于：所述壳体的前端设有进气口，后端设有出气口，所述进气口上设有风机，所述出气口上设有出气格栅。

5.根据权利要求4所述的甲醛分解机，其特征在于：所述风机与所述初级过滤网之间设有甲醛检测器。

6.根据权利要求1所述的甲醛分解机，其特征在于：所述除湿器采用半导体除湿器或转轮式除湿器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的甲醛分解机，其特征在于：所述甲醛分解催化剂采用二氧化锰粉末。

8.根据权利要求7所述的甲醛分解机，其特征在于：所述二氧化锰粉末的比表面积为140-180m²/g。

9.根据权利要求7所述的甲醛分解机，其特征在于：所述二氧化锰粉末粒径范围为300-700nm。

10.根据权利要求7所述的甲醛分解机，其特征在于：所述二氧化锰粉末的负载量为30-150g/m³。

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