[发明专利]一种室内挥发性有机化合物净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体处理技术，属于室内空气净化器，具体来说是一种将空气中含有的挥发性有机废气等经过水帘吸收、过滤、光裂解、活性炭纤维吸附等过程，分解氧化成对人体无害的洁净气体。

背景技术

室内空气中的气态污染物除了CO、NH₃等人们熟悉的气体外，还包括大量的挥发性有机化合物。室内的建筑装饰材料、家具、装修制作过程中使用的粘合剂、漆料以及日常生活中使用的洗涤剂、化妆品等化学合成品会向室内放出大量的挥发性有机化合物，如甲醛、甲苯、氯化物、丙酮、苯酚等。医学研究证明气态污染物对人体健康有多方面不良影响。室内TVOC浓度大于0.2mg/m³时，人体会有轻微不适的感觉，TVOC浓度上升到25mg/m³以上时就容易出现头痛等中毒症状，因此室内挥发性有机化合物的去除至关重要。目前国内针对室内环境质量制定了建材污染释放、民用建筑污染控制等一系列国家标准，如GB/T18883-2002《室内空气质量标准》，GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》等。

空气净化器是一种能够吸附、分解或转化各种空气污染物，能有效提高空气清洁度的产品。目前国内空气净化器种类繁多，样式各异，究其空气净化原理主要分为静电式、光催化和吸附式三类。具体说来，静电式是利用电极电晕放电原理，使空气中的粉尘带上电荷，然后利用电场力的作用，将带电粒子捕集在集尘装置上，达到除尘净化空气的目的，对空气中的粉尘等有比较好的去除效果，但通常不适宜净化气态有机污染物，对制造和安装质量要求较高，而且易产生臭氧等二次污染物，初期投资较大，需定期清洗维护；光催化是运用紫外线光束在催化剂作用下对挥发性有机废气进行裂解氧化反应，将有机废气降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳等，反应迅速，无选择性，因此，该法成为近几年来发展较快的的污染治理新技术，纳米TiO₂是一种新型的高功能精细无机产品，其比表面积大，化学稳定性和催化活性高，价廉且来源广泛，对紫外光吸收率较高，抗光腐蚀性，且没有毒性，使得它在去除气态污染物方面有着明显的优势；吸附式空气净化法相对传统，但仍是目前净化气态污染物的最有效方法之一，其原理是采用多孔性固体吸附剂(活性炭、无纺布、滤纸、纤维、泡沫棉等)处理空气中的气态污染物，使其中的一种或几种组分吸附于固体表面，从而达到气体分离的目的，改性活性炭就是在活性炭中加入适量天然沸石或碘化钾等，可以增加活性炭吸附空气中气态污染物的种类和范围，目前比较流行的改性活性炭是通过浸渍等方法使活性炭颗粒中掺混一些贵金属，这样使活性炭可以有针对性的对一些有机气态污染物进行催化吸附。

我国先后制定了GB/T 18801-2008《空气净化器标准》、JG/T 294-2010《空气净化器污染物净化性能测定》，为各检测机构提供详尽的测试方法方面的指导，对家用空气净化器市场进行规范，促进国家及社会对空气净化产品的监管力度，为社会健康发展提供技术保障。

发明内容

本发明专门针对室内低挥发性有机化合物浓度的情况进行设计，不仅可以高效的去除日常室内空气中的挥发性有机化合物，而且克服了现有技术投资运营成本高、二次污染严重等弊端。

本装置包括小型的水帘循环净化系统、无纺布过滤系统、紫外光裂解及活性炭纤维吸附系统及风机。水帘采用的是溢流装置，并在循环水中加入适量氧化剂，不仅可以吸收氧化部分可溶于水的气体，而且能起到除尘效果，防止二次污染。溢流装置采用的是多道锯齿形溢流堰，或者带压力控制的喷水花洒，形成的多道水帘可以提高吸收效率，水的循环通过离心泵的作用实现。过滤系统是采用特殊抗菌处理的无纺布，通过在无纺布的表面接枝丙烯酸、量子点等，在进一步过滤掉小颗粒杂质的基础上有效抑制细菌、病毒的生长，增加滤布的使用寿命，另外在该系统中还放置了干燥剂，防止空气湿度过大影响后续光解效率，还能有效保护装置中的电路。紫外灯裂解及活性炭纤维吸附系统，活性炭纤维毡包裹的支架呈两层同心圆柱状，三根紫外灯管均匀分布在圆环之间，保证紫外光对纤维毡中吸附的催化剂的全面辐射。该系统可将部分挥发性有机化合物由活性炭纤维直接吸附，其余部分在紫外灯、催化剂的作用下裂解为离子状态分布的有机废气单体及无污染的二氧化碳、水等，光催化采用的催化剂为纳米TiO₂、ZnO，通过浸泡方式吸附固定在活性炭纤维毡上，催化光解反应发生。