CN216458043U - 微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，涉及废气处理设备技术领域，所述微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置包括：箱体、微波发射装置、紫外装置和催化剂装置，其中，箱体相对的两端设置有进气口和出气口，微波发射装置连接在所述箱体的顶部，紫外装置设置在所述箱体内部，所述紫外装置能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光，催化剂装置设置在所述箱体内部，所述催化剂装置用于在微波的作用下降解VOCs。通过微波紫外和催化剂的协同作用，从而实现VOCs的降解和杀菌目的。

Description

微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理设备技术领域，尤其涉及一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置。

背景技术

现有对VOCs处理方法有催化燃烧法、吸附法和光催化等方法，对气体处理的空气进行化学处理或者物理处理；对空气中致病性微生物进行化学或物理处理，有喷洒消毒液、紫外光杀菌等方法。

相关技术中，无法在同一设备中同时实现VOCs降解和杀菌。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，旨在在同一设备中产生185nm和254nm的紫外光，从而同时实现VOCs降解和杀菌。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，包括：

箱体，所述箱体相对的两端设置有进气口和出气口；

微波发射装置，所述微波发射装置连接在所述箱体的顶部；

紫外装置，所述紫外装置设置在所述箱体内部，所述紫外装置能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光；

催化剂装置，所述催化剂装置设置在所述箱体内部，所述催化剂装置用于在微波的作用下降解VOCs。

可选地，所述紫外装置包括紫外灯管和灯管支架；

所述灯管支架与所述箱体的内壁连接，所述紫外灯管与所述灯管支架连接。

可选地，所述紫外灯管有多根，所述灯管支架包括多个间隔设置的支架单体；

所述支架单体的两端与所述箱体的内壁连接，所述支架单体上均匀开设有多个与所述紫外灯管相适应的固定孔，所述紫外灯管穿过所述固定孔。

可选地，所述催化剂装置包括混合催化剂、催化剂载体和催化剂固定支架；

所述催化剂固定支架与所述箱体的内壁连接；

所述催化剂载体固定在所述催化剂固定支架上；

所述混合催化剂附着在所述催化剂载体上。

可选地，所述混合催化剂至少包括光触媒。

可选地，所述箱体的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有圆柱形截止波导，所述圆柱形截止波导与所述箱体的内壁连接。

可选地，所述箱体的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有金属屏蔽网。

可选地，所述箱体的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有法兰盘。

可选地，所述微波发射装置设置在所述箱体顶部的中部。

可选地，所述微波发射装置包括微波发生器、激励腔和波导；

所述激励腔的顶部连接所述微波发生器，所述激励腔的底部通过所述波导与所述箱体的顶部连通。

采用本申请提供的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，包括：箱体、微波发射装置、紫外装置和催化剂装置，其中，箱体相对的两端设置有进气口和出气口，微波发射装置连接在所述箱体的顶部，紫外装置设置在所述箱体内部，所述紫外装置能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光，催化剂装置设置在所述箱体内部，所述催化剂装置用于在微波的作用下降解VOCs。

进入箱体的气体受到紫外装置发出的185nm的高能紫外光直接降解VOCs气体，同时和产生的臭氧进行化学反应，分解为二氧化碳和水，进一步实现VOCs气体降解。气体中的细菌在254nm的紫外光作用下失去活性，起到杀菌作用，进而实现VOCs气体降解和灭菌。同时，微波发射装置发出的微波不仅作用于紫外装置，同时也会作用于催化剂装置，在微波作用下催化剂装置中的活性物质被激活，活性物质与VOCs发生氧化反应，从而对VOCs实现降解。通过微波紫外和催化剂的协同作用，能够得到上述多种效应的协同,从而实现VOCs的降解和杀菌目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例中另一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的侧视结构示意图；

图4是本实用新型实施例中一种催化剂装置的立体结构示意图。

附图标记说明：

1-箱体、2-微波发射装置、3-紫外装置、4-催化剂装置、5-法兰盘、21-微波发生器、22-激励腔、23-波导、31-紫外灯管、32-灯管支架、321-支架单体、41-催化剂固定支架、42-催化剂载体。

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。

现有对VOCs处理方法有催化燃烧法、吸附法和光催化等方法，对气体处理的空气进行化学处理或者物理处理；对空气中致病性微生物进行化学或物理处理，有喷洒消毒液、紫外光杀菌等方法。

相关技术中，无法在同一设备中同时实现VOCs降解和杀菌。

为克服上述问题，本申请提出一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，旨在通过微波紫外和催化剂的协同作用，从而实现VOCs的降解和杀菌目的。

参考图1至图3，图1是本实用新型实施例中一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的内部结构示意图，图2是本实用新型实施例中另一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的内部结构示意图，图3是本实用新型实施例中一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置的侧视结构示意图，如图1至图3所示，所述微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，包括：

箱体1，所述箱体1相对的两端设置有进气口和出气口；

微波发射装置2，所述微波发射装置2连接在所述箱体1的顶部；

紫外装置3，所述紫外装置3设置在所述箱体1内部，所述紫外装置3能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光；

催化剂装置4，所述催化剂装置4设置在所述箱体1内部，所述催化剂装置4用于在微波的作用下降解VOCs。

在本实施方式中，微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置包括：箱体1、微波发射装置2、紫外装置3和催化剂装置4，其中，箱体1用于积聚微波，并提供对气体的降解和杀菌的空间，具体地，箱体1的截面形状可为矩形，也可为圆形，箱体1相对的两端设置有进气口和出气口，进气口用于向箱体1内部通入需要处理的气体，出气口用于输出处理后的气体。微波发射装置2连接在箱体1的顶部，用于向箱体1内发射微波。紫外装置3设置在箱体1内部，紫外装置3能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光，以便对需要处理的气体进行降解和杀菌。催化剂装置4设置在箱体1内部，催化剂装置4用于在微波的作用下降解VOCs。

具体地，进入箱体1的气体受到紫外装置3发出的185nm的高能紫外光直接降解VOCs气体，同时气体和紫外光与催化剂产生的臭氧进行化学反应，分解为二氧化碳和水，进一步实现VOCs气体降解。气体中的细菌在254nm的紫外光作用下失去活性，起到杀菌作用，进而实现VOCs气体降解和灭菌。同时，微波发射装置2发出的微波不仅作用于紫外装置3，同时也会作用于催化剂装置4，在微波作用下催化剂装置4能够产生活性物质，活性物质与VOCs发生氧化反应，从而对VOCs实现降解。通过微波紫外和催化剂的协同作用，能够得到上述多种效应的协同,从而实现VOCs的降解和杀菌目的。

基于上述微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，本申请提供以下一些具体可实施方式的示例，在互不抵触的前提下，各个示例之间可任意组合，以形成一种新的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置。应当理解的，对于由任意示例所组合形成的一种新的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，均应落入本申请的保护范围。

继续参考图1至图3，在一种可行的实施方式中，所述紫外装置3包括紫外灯管31和灯管支架32；

所述灯管支架32与所述箱体1的内壁连接，所述紫外灯管31与所述灯管支架32连接。

在本实施方式中，紫外装置3包括紫外灯管31和灯管支架32，其中，灯管支架32与箱体1的内壁连接，紫外灯管31与灯管支架32连接，以便通过灯管支架32对紫外灯管31进行固定。

在一种可行的实施方式中，所述紫外灯管31有多根，所述灯管支架32包括多个间隔设置的支架单体321；

所述支架单体321的两端与所述箱体1的内壁连接，所述支架单体321上均匀开设有多个与所述紫外灯管31相适应的固定孔，所述紫外灯管31穿过所述固定孔。

在本实施方式中，紫外灯管31有多根，灯管支架32包括多个间隔设置的支架单体321，支架单体321的两端与箱体1的内壁连接，其中，支架单体321可为条状的金属片，多个金属片横向排列或竖向排列，支架单体321上均匀开设有多个与紫外灯管31相适应的固定孔，紫外灯管31穿过固定孔，以便使紫外灯管31固定在支架单体321上，通过上述方法，能够使多根紫外灯管31均匀排列在整个箱体1的内部，灯管之间的空隙用于待处理的废气的流通。

紫外灯管31在微波的作用下能够发出185nm和254nm的紫外光，其中，波长为185nm的紫外光具有很高的光子能量能直接分解VOCs，辐射到空气中也可以产生臭氧。微波无极紫外VOCs气体降解是由于185nm的紫外光直接作用到VOCs上产生二氧化碳和水，VOCs也会和产生的臭氧进行化学反应，分解为二氧化碳和水。波长为254nm的紫外光具有很强的杀菌能力，微波紫外杀菌是利用微波激发紫外灯管31产生254nm紫外光照射到通过的气体上，实现杀菌的目的。

参考图4，图4是本实用新型实施例中一种催化剂装置4的立体结构示意图，在一种可行的实施方式中，所述催化剂装置4包括混合催化剂、催化剂载体42和催化剂固定支架41；

所述催化剂固定支架41与所述箱体1的内壁连接；

所述催化剂载体42固定在所述催化剂固定支架41上；

所述混合催化剂附着在所述催化剂载体42上。

在本实施方式中，催化剂装置4包括混合催化剂、催化剂载体42和催化剂固定支架41，其中，催化剂固定支架41与箱体1的内壁连接，催化剂载体42固定在催化剂固定支架41上，催化剂载体42可为陶瓷基底，也可为堇青石等其他材料做的基底，混合催化剂附着在催化剂载体42上，具体地，催化剂装置4有多个，紫外灯管31垂直穿过催化剂装置4中的催化剂载体42，多个催化剂装置4在紫外灯管31的长度方向上均匀分布。

在一种可行的实施方式中，混合催化剂至少包括光触媒，光触媒可为二氧化钛，二氧化钛在紫外光的作用下，会产生活性氧，活性氧与VOCs发生氧化反应被降解。混合催化剂还可包括氧化物或者贵金属等活性组分，催化装置置于箱体1的内部，能够使待处理的气体与混合催化剂最大接触，实现更好的处理效果。在紫外光作用下产生大量的活性自由基(羟自由基、臭氧等)，与VOCs气体发生氧化反应，实现VOCs降解，实现了在一个箱体1内的VOCs降解和灭菌的同时进行。

在一种可行的实施方式中，所述箱体1的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有圆柱形截止波导22，所述圆柱形截止波导22与所述箱体1的内壁连接。

在本实施方式中，箱体1的设置有进气口和出气口的两端均设置有圆柱形截止波导22，圆柱形截止波导22与箱体1的内壁连接，圆柱形截止波导22能够避免箱体1内部的微波从箱体1的进气口或出气口漏出而影响箱体1内的微波的强度。

在一种可行的实施方式中，所述箱体1的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有金属屏蔽网。

在本实施方式中，箱体1的设置有进气口和出气口的两端均设置有金属屏蔽网，金属屏蔽网能够避免箱体1内部的微波从箱体1的进气口或出气口漏出而影响箱体1内的微波的强度。

在一种可行的实施方式中，箱体1的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有法兰盘5，以便箱体1通过法兰盘5与其它设备进行连接，在一种可行的实施方式中，微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置可包括多个箱体1，多个箱体1通过法兰盘5首尾连接，以便使待处理的气体能够进行多次处理，从而得到更好的处理效果。

在一种可行的实施方式中，微波发射装置2设置在箱体1顶部的中部，以便使箱体1内的微波更加均匀，使紫外灯管31发出更加均匀的紫外光，得到更好的处理效果。

在一种可行的实施方式中，所述微波发射装置2包括微波发生器21、激励腔22和波导23；

所述激励腔22的顶部连接所述微波发生器21，所述激励腔22的底部通过所述波导23与所述箱体1的顶部连通。

在本实施方式中，微波发射装置2包括微波发生器21、激励腔22和波导23，激励腔22的顶部连接微波发生器21，激励腔22的底部通过波导23与箱体1的顶部连通，波导23为上小下大的喇叭口状，且波导23的底部设置有石英窗，以避免杂物进入微波发射装置2，微波发生器21发出的微波通过激励腔22和波导23传入箱体1的内部，以便作用于箱体1内部的紫外装置3和催化剂装置4。

在一种可行的实施方式中，微波发射装置2包括微波发生器21和激励腔22，微波发生器21连接在激励腔22的一侧，激励腔22的底部与箱体1的顶部连通。

应当理解地，本申请说明书尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，包括：

箱体(1)，所述箱体(1)相对的两端设置有进气口和出气口；

微波发射装置(2)，所述微波发射装置(2)连接在所述箱体(1)的顶部；

紫外装置(3)，所述紫外装置(3)设置在所述箱体(1)内部，所述紫外装置(3)能够在微波的作用下发射出185nm和254nm的紫外光；

催化剂装置(4)，所述催化剂装置(4)设置在所述箱体(1)内部，所述催化剂装置(4)用于在微波的作用下降解VOCs。

2.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述紫外装置(3)包括紫外灯管(31)和灯管支架(32)；

所述灯管支架(32)与所述箱体(1)的内壁连接，所述紫外灯管(31)与所述灯管支架(32)连接。

3.根据权利要求2所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述紫外灯管(31)有多根，所述灯管支架(32)包括多个间隔设置的支架单体(321)；

所述支架单体(321)的两端与所述箱体(1)的内壁连接，所述支架单体(321)上均匀开设有多个与所述紫外灯管(31)相适应的固定孔，所述紫外灯管(31)穿过所述固定孔。

4.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述催化剂装置(4)包括混合催化剂、催化剂载体(42)和催化剂固定支架(41)；

所述催化剂固定支架(41)与所述箱体(1)的内壁连接；

所述催化剂载体(42)固定在所述催化剂固定支架(41)上；

所述混合催化剂附着在所述催化剂载体(42)上。

5.根据权利要求4所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述混合催化剂至少包括光触媒。

6.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述箱体(1)的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有圆柱形截止波导，所述圆柱形截止波导与所述箱体(1)的内壁连接。

7.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述箱体(1)的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有金属屏蔽网。

8.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述箱体(1)的设置有所述进气口和所述出气口的两端均设置有法兰盘(5)。

9.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述微波发射装置(2)设置在所述箱体(1)顶部的中部。

10.根据权利要求1所述的微波激励紫外光催化降解VOCs与杀菌一体化装置，其特征在于，

所述微波发射装置(2)包括微波发生器(21)、激励腔(22)和波导(23)；

所述激励腔(22)的顶部连接所述微波发生器(21)，所述激励腔(22)的底部通过所述波导(23)与所述箱体(1)的顶部连通。

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