[发明专利]单体、用于使用该单体净化废气的催化剂转化器和用于制造该催化剂转化器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及称作单体(monolith)的催化剂载体、称作催化剂转化器 的用于使用该单体净化废气的催化剂载体转化器和用于制造该催化剂 转化器的方法，更具体地，本发明涉及用于对废气进行净化的催化剂 转化器和用于制造该催化剂转化器的方法，在该催化剂转化器中，在 内部单体与外部单体之间设置有加热器，从而提高传热效率并引起均 匀的催化反应，从而增强处理性能并使电力消耗最小且使设备小型化。

背景技术

由于食物垃圾包含高水分的成分且容易腐败，因此难以通过回收 和焚烧的方式对这些食物垃圾进行处理。因此，将这些食物垃圾收集 在一起，并特别地、物理地和化学地处理所收集的食物垃圾，从而试 图实现废物减少或设法使食物垃圾循环成可用资源。

但是，为了方便公寓式住宅的居住者或虚弱者，近来已开发了布 置在各家庭厨房中的家庭食物垃圾处理设备，并广泛地流行。这些家 庭食物垃圾处理设备通过使食物垃圾经过脱水、碾碎、高温干燥、发 酵和分解等，使食物垃圾的体积降低到最小尺寸，并且排出这种最小 体积的食物垃圾。

这些家庭食物垃圾处理设备产生包含臭味的大量废气，这种臭味 在占食物垃圾大部分的有机物质进行发酵和分解时产生。因此，在这 些家庭食物垃圾处理设备是移动式的情况下，有必要在排气装置中安 装除臭设备以强制地对臭味进行除臭。同时，在这些家庭食物垃圾处 理设备是固定式的情况下，废气通过排水道排出。

对于传统的除臭设备，采用使用微生物的除臭方法、使用活性炭 的活性炭吸附方法和使用氧化催化剂的氧化催化剂燃烧方法。

微生物除臭方法要求长的处理时间，需要使用微生物的持续最佳 条件，并且需要定期的控制。同时，由于活性炭吸附方法要求每2个 月或3个月对活性炭进行定期更换并要求大量处理时间，因此活性炭 吸附方法适合于具有较少废气的小容量设备。

使用氧化催化剂的除臭方法通过使废气穿过蜂巢式载体以除去臭 味，该蜂巢式载体具有内部已涂覆有催化剂的多个中空单元。这里， 在除臭设备中设置有加热器，使得催化剂可以与引发臭味的材料有效 地进行反应，并因而将催化剂载体加热到催化剂活化温度。使用该催 化剂的除臭方法可以半永久性地使用，并且由于处理速度高，因此这 种除臭方法可以应用于处理容量大的场合。

在使用氧化催化剂的除臭设备情况下，可以将加热器分为直接加 热系统和间接加热系统，在直接加热系统中，加热器与载体一体地形 成，而在间接加热系统中，加热器与载体分开预定距离。

如图1中所示，采用间接加热方法的传统除臭设备1包括位于传 统除臭设备1两侧的入口12和出口14。传统除臭设备1具有这样的 结构，即：加热器16布置在圆筒形壳体10的入口侧，圆筒形壳体10 具有流动路径11，废气在壳体中经过流动路经11，并且在加热器16 的后端布置有具有多个中空单元的结构的蜂巢式载体18，在中空单元 的表面上已涂覆有催化剂。

在传统除臭设备1的情况下，在具有其中已涂覆有催化剂的多个 中空单元的蜂巢式载体18通过加热器16加热到例如为300℃-450℃的 催化剂活化温度的状态下，包含臭味的废气穿过其中已涂覆有催化剂 的蜂巢式载体的多个中空单元，并且废气与催化剂反应以进行燃烧。 因此，经由出口14将经除臭的废气排出。

在具有上述结构的传统除臭设备的情况下，在第2001-39702号韩 国专利特许公开中公开了一种“U”形加热器，在第499725号韩国专 利中公开了一种从上游到下游连续收缩的圆锥线圈形加热器，在第 775907号韩国专利中公开了一种线圈形加热器。此外，第10-66953 号日本专利特许公开公开了一种结构，即：承载铂的催化剂蜂巢式载 体在保护管中布置为两个阶段，棒式承载铂的加热器布置在承载铂的 催化剂蜂巢式载体的前端。

但是，在上述加热器布置在已涂覆有催化剂的载体后端的情况下， 载体后端未达到催化剂活化温度。因而，存在未实现有效除臭的问题。 即使通过加热器加热载体后端使载体后端可能达到催化剂活化温度， 但是也增加了不必要的电力消耗。

同时，在第2003-86085号韩国专利特许公开中公开了采用直接加 热方法的传统除臭设备，在该设备中，加热器布置在螺旋形板的中央， 在该螺旋形板上已涂覆有金属催化剂。但是，该载体结构具有这样的 问题，即：废气所接触的表面区域相对小于蜂巢式载体结构的。