[发明专利]一种有机废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其是一种有机废气净化装置。

背景技术

有机废气（简称VOC）通常指的是在工业出产流程中形成的废气。

有机废气的主要构成成分是：甲醛（CH2O）、本甲苯二甲苯等苯系物、丙酮丁酮、乙酸乙酯、油雾、糠醛、苯乙烯、丙烯酸、树脂、添加剂、漆雾以及一些含碳氢氧的有机气体等。

近年来兴起了一种光催化有机废气处理的方法，光催化是利用TiO₂作为催化剂的光催化过程，产物为CO₂和H₂O或其它，适用范围广，包括烃、醇、醛、酮、氨等有机物都能通过TiO₂光催化清除。其机理主要是光催化剂二氧化钛吸收光子，与表面的水反应产生羟基自由基(·OH)和活性氧物质（·O，H₂O₂），其中羟基自由基(·OH)是光催化反应的一种主要的活性物质，对光催化氧化起决定作用。羟基自由基具有120kJ/mol的反应能，高于有机物中的各类化学键能，如：C-C(83kJ/mol)，C-H(99kJ/mol)，C-N(73kJ/mol)，C-O(84kJ/mol)，H-O(111kJ/mol)，N-H(93kJ/mol)，因而能迅速有效地分解挥发性有机物和构成细菌的有机物，再加上其它活性氧物质(·O，H₂O₂)的协同作用，其杀菌效果更为迅速。

要使光催化反应迅速，需要让TiO₂尽可能的与有机废气接触，传统方式是将TiO₂粉料吸附在多孔电极上，多孔电极的表面积越大，TiO₂与有机废气相接触面积也就越大。但这种方式TiO₂粉料与多孔电极相接触的一面无法接触到有机废气，使得TiO₂粉料利用率低，因此非常有必要进行改进。。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种有机废气净化装置，催化剂能够完全与有机废气充分接触，大大提高了反应速率。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以实现：一种有机废气净化装置，包括净化桶、TiO₂粉料运输装置、旋风分离器以及过滤器，所述净化桶上设置有一个有机废气进口和一个有机废气出口，所述净化桶内设置有紫外光源，还包括一个TiO₂粉料运输装置和一个旋风分离器，所述运输装置将所述TiO₂粉料从所述有机废气进口进入，所述旋风分离器进风口与所述有机废气出口相连，所述TiO₂粉料在所述有机废气进口内被有机废气气流充分吹散，然后所述TiO₂粉料在所述紫外光源的作用下分解有机废气，分解完后的气体和TiO₂粉料进入到所述旋风分离器内，TiO₂粉料被所述旋风分离器从空气中分离后回收。本发明直接将TiO₂粉料混合在有机废气中，使得TiO₂粉料的表面积能与有机废气充分接触，大大提高了光催化反应的速率。旋风分离器是将吸入的灰尘和空气分离的部件，用于分离TiO₂粉料和已经完成净化的空气，分离后的TiO₂粉料还可以继续循环使用。

根据前一技术方案，具体的所述旋风分离器的内侧壁为圆柱面或者上大下小的圆锥面，所述有机废气沿着所述旋风分离器的内侧壁切线方向进入。气体在旋风分离器内侧壁做圆周运动时，会产生离心力，在离心力的作用下TiO₂粉料与内侧壁相碰撞，速度减慢，从而顺着内侧壁往下滑落到旋风分离器的底部。

根据前一技术方案，所述旋风分离器的内侧壁为一个圆柱面，所述内侧壁上连接有一圈扇环板，所述扇环板较小的一个开口位于所述旋风分离器的下部。扇环板有两个作用：一个是减小旋风的回转直径，在同样的线速度下（空气进入的速度），半径越小，离心力越大，可加大TiO₂粉料与内壁之间的碰撞力，更利于粉尘的分离；另一个作用是扇环板挡住了落入旋风分离器底部的粉尘，避免粉尘在气流作用下上扬。

上述技术方案中，优选的，所述旋风分离器出口处还连接有用于隔离所述TiO₂粉料的过滤器。经过旋风分离器分离后，空气中还会留有少部分的TiO₂粉料，过滤器进行最后一道过滤，彻底清除空气中的TiO₂粉料。