[发明专利]一种应用于室内的转轮式光催化空气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气净化装置，尤其涉及了一种应用于室内的转轮式光催化空气净化装置。

背景技术

社会的不断发展使人们越来越多地享受到经济、科技带来的舒适和便捷，但也同时将人类推向资源衰竭、环境恶化的尴尬境地。

在当今社会，“室内空气污染”被认为是继“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染后的第三大类污染。世界卫生组织公布的《2002年世界卫生报告》中表明：全世界近一半的人处于室内空气污染中，已引起35.7％的呼吸道疾病、22％的慢性肺炎和15％的气管炎、支气管炎和肺癌均由室内空气污染引起，室内环境污染已与高血压、高胆固醇及肥胖症等共同列为人类健康的十大杀手。此外，随着社会发展，人们在室内的时间越来越长(已达80-90％)，而建筑节能、室内保温、空调使用等，使室内环境的密封性更好，VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机化合物)滞留在室内的时间增长，进一步增强了其对室内空气质量的影响。

室内空气污染物品种繁多，包括VOCs(如甲醛、甲苯)及放射性氡污染等，其中以VOCs的污染最为普遍，危害最大，受到的关注也最大。长期暴露于含有VOCs污染的环境中，可引起呼吸系统、生殖系统、循环系统、中枢神经系统和免疫系统功能异常，并可损伤DNA，具有致癌作用，是引发人们患建筑物综合症和建筑物关联症(Building-related Illness)的主要原因。

综上，随着社会的发展，室内空气质量与人类健康的关系越来越密切，室内空气污染的治理，尤其是甲苯等VOCs的去除及控制已经迫在眉睫。

而现有的净化设备光催化剂与污染气体之间的接触频率低，污染物扩散到光催化剂表面的传质效率低，以至于不能彻底的去除VOCs；同时，光催化剂的受光面不够。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种应用于室内的转轮式光催化空气净化装置，该装置利用光催化原理对居室内或办公场所等密闭场所的污染空气进行净化，提高居室或办公场所的空气质量，保障人员、居民的身体健康。通过转轮式的装置布置，有效提高了光催化剂与污染气体之间的接触频率，并提高了污染物扩散到光催化剂表面的传质效率；同时，这种转轮式的布置也最大程度的提高了光催化剂的受光面，提高了紫外光的有效利用率。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种应用于室内的转轮式光催化空气净化装置，包括外壳、转动轴、马达、紫外灯，外壳轴向中间设有转动轴，转动轴一端设有马达，外壳内侧设有紫外灯，外壳内侧还设有夹具，紫外灯和夹具间隔布置在转动轴表面上，夹具上固定条带状光催化剂载体，条带状光催化剂载体沿转动轴径向分布、长度小于外壳半径，夹具的长度与外壳厚度相同。

室内环境中气态污染物降解领域，一个显著的特点就是物系浓度低、气体处理量大。要想获得较高的降解效率，必须有效提高光催化剂与气态污染物的接触频率。而光催化降解技术，则是一个典型的气固两相催化反应，催化反应必须在紫外光照射的情况下，才能发生。本发明中外壳为转轮式外壳。本发明中设有的夹具、紫外灯设在转动轴表面、以及利用条带状负载催化剂作为气体的驱动装置，这些结构应用于室内环境中低浓度的气态污染物的降解，有效提高了污染物和催化剂之间传质效率，使得催化剂和气态污染物之间实现充分的接触，其次提高了紫外灯的利用效率，在同等的紫外光照射强度下，最大程度的提高催化剂的受光面。

为增强紫外光的利用效率，外壳内表面设置反光膜。反光膜将照射其上的光线反射回转轮式反应仓内，再次对反射光线进行利用，进一步降低了能耗，提高了净化效率。

光催化剂为商用或自制的纳米级TiO₂、贵金属或非金属改性的TiO₂光催化剂，并通过以下方法在载体上进行负载：使用去离子水、乙醇或两者的混合溶液为溶剂，纳米TiO₂在悬浊液中的质量分数为1-20％，超声分散5-30min后，直接将条带状的催化剂载体浸入TiO₂悬浊液进行负载，涂覆完成后，将催化剂于80℃烘干处理2-8小时，催化剂涂覆过程重复3-5次。

作为优选，夹具通过压紧式固定方式固定条带状光催化剂载体。