[发明专利]光氧催化净化装置

说明书

技术领域

本发明属于有机废气催化净化技术领域。具体来说，涉及一种光氧催化净化装置。

背景技术

光催化氧化技术是一种新兴的绿色废气处理技术，采用光化学催化方法净化废气。其对废气的处理主要通过以下三个方面实现：1、设备产生高能UV紫外线光束照射恶臭气体，对氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯等恶臭气体的分子链产生裂解效应，使其降解转酿成低分子化合物。2、设备产生的高臭氧UV紫外线光束分化空气中的氧分子产生游离氧，其与氧分子联合进一步产生臭氧。对恶臭气体及其它刺激性异味等有机物产生极强的氧化浸染作用。3、利用TiO2光触媒作为光化学反应的催化剂，使有毒有害气体在极短的时间内被氧化分解。此外，UV光束还能裂解恶臭气体中细菌的分子键，损坏细菌的核酸(DNA)，再经由过程臭氧进行氧化回响，彻底达到脱臭及杀灭细菌的方针。目前市场上对灯管和光触媒的排布方式有两种：一种是将TiO2直接分散在设备的内壁；另外一种是将TiO2溶胶分散于金属网上，并将金属网与灯管间隔排布。其中，将TiO2直接分散在设备内壁上的方式使得光触媒TiO2的利用率大大降低，且光触媒TiO2的使用量也受到限制，光催化效率较差。而将TiO2溶胶分散于金属网上的方式虽然在一定程度上增加了光触媒TiO2与废气的接触面积，但是过多的TiO2网会增加设备的重量及风阻，而数量较少的话对催化效率的提高影响较小。而现在市场上主流的紫外光源主要包括采用微波驱动的紫外灯设备和采用电流驱动的紫外灯设备两种。其中，微波无极灯的工作原理是在石英、玻璃或其它材料形成的密闭壳体内填充可蒸发金属和惰性气体的混合物。通过微波场激发惰性气体生低压等离子体，利用等离子体放电产生热使可蒸发金属变为蒸气态，产生更多的等离子体从而形成更高的发光效率。这种驱动方式将电器腔体和废气腔体分开。使得紫外灯管不怕水雾、灰尘、高温、和易燃、易爆气体的恶劣环境。但是存在能量损失严重、磁控管发热量大、不能长时间运行，后期维护费用高的问题。且过程中微波辐射会对人体造成危害。直接采用电流驱动的紫外灯设备，其灯的点亮率百分之百，能量损失少。但是灯的正负两极在含有水汽的现场运行，电极容易被腐蚀，容易发生事故，灯的寿命也会减短。后期维护费用也会增加。如何克服上述难题是本领域技术人员需要研究的方向。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种光氧催化净化装置。

其采用的具体技术方案如下：

一种光氧催化净化装置，包括：紫外灯、光触媒网、壳体和过滤模板。所述壳体为中空腔体，一端设有入风口，另一端为出风口；所述过滤模板固定于壳体内入风口处；所述紫外灯和光触媒网构成紫外灯模块、安装于壳体内；所述光触媒网包括金属网体和覆盖于该金属网体表面的TiO2光触媒粉末，所述金属网体包裹于紫外灯的灯管外侧；所述紫外灯包括环形灯管、电磁线圈和高频电源；所述电磁线圈绕匝在环形灯管上，所述高频电源为电磁线圈供电；所述环形灯管的管体内填充汞和惰性气体构成的混合气体。

优选的是，上述光氧催化净化装置中：所述环形灯管以石英构成。所述惰性气体的是氦、氖、氩、氪、氙中的一种或任几种的混合。所述金属网体采用金属铝网或泡沫镍网。

使用上述技术方案：外部产生的废气由入风口处进入壳体内，经过滤模板过滤其中的大颗粒灰尘，在壳体内部经紫外灯产生而得UV辐射和光触媒网作用，实现对恶臭气体的裂解并从出风口导出。通过采用金属网包裹于紫外灯外侧的结构，使得光触媒TiO2离紫外灯的距离更近，提高了光触媒TiO2对紫外线的利用率，使TiO2的催化活性更好。同时提高了光触媒TiO2的总用量，进一步提升设备对废气的催化净化效果。由于负载光触媒TiO2的金属网位于紫外灯的外表面，故对废气流经设备时产生的压降影响能够减小到最低。通过高频电源对电磁线圈输出高频电流，是电磁线圈对环形灯管产生高能感应电势，使环形灯管内的惰性气体产生雪崩电离效应，从而使灯管外产生紫外线辐射光线。灯管和电源一对一输出，保证了灯管能够百分百点亮，没有微波辐射。且灯管结构没有电极，继承了电器、废气腔体分离的优势，不怕水雾、灰尘、高温、和易燃、易爆气体的恶劣环境。

与现有技术相比，本发明结构简单、易于制备。提高了光触媒TiO2的利用率，催化活性好，提升了对废气的净化效果。灯管百分百点亮，没有微波辐射，能适用于水雾、灰尘、高温、和易燃、易爆气体等恶劣环境。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；