[发明专利]多孔陶瓷催化氧化器及其制法、多用途高效空气净化装置

说明书

一种多孔陶瓷催化氧化器及其制法、多用途高效空气净化装置，属于环境技术领域。该多孔陶瓷催化氧化器中的柱状多孔陶瓷柱是以硅藻土为主料，铁铬铝合金丝为支撑和内热丝，棉线、蚕丝为携印模板，模压法制备坯料，以支撑的铁铬铝合金丝通电辅助加热，于高温炉内煅烧制得；该多用途高效空气净化装置包括多孔陶瓷催化氧化器、催化氧化电极、捕集催化氧化网、风机和供给再生装置，其利用同心管供氧化剂技术和装置，实现对特殊结构的多孔陶瓷柱提供氧化剂，结合设置其后的催化氧化电极、捕集催化氧化网，实现有害气体的化学催化氧化和电催化氧化的协同处理。该多用途高效空气净化装置可以实现对空气和废气中多种物质高效氧化净化，具有很高的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于环境技术领域，涉及一种多孔陶瓷催化氧化器及其制法、多用途高效空气净化装置。

背景技术

空气是人类赖以生存的基础，无论是室内空气，还是室外大气，其污染都会严重地影响人们的生存和健康。室内空气中主要污染物有甲醛、苯、甲苯、TVOC、氨、一氧化碳、臭氧、苯并[a]芘B(a)P、PM2.5和病毒微生物等。而室外大气污染物主要有二氧化硫、二氧化氮、臭氧、颗粒物质(包括TSP、PM2.5和PM10)等，这些污染物主要来源于工业生产、日常生活、化石燃料燃烧等的直接排放，以及污染物在大气中反应后二次生成。

目前，室内空气净化领域常用的方法有：机械过滤(主要有HEPA高效空气过滤器)、物理吸附(主要有活性炭吸附)、光触媒催化(主要有二氧化钛催化剂)、化学氧化(主要臭氧氧化法)、电净化法(高压静电负离子技术)等等。机械过滤法仅仅对PM2.5等颗粒物质有效，而且阻力大；活性炭吸附易饱和失效、造成二次污染，需要频繁更换吸附网；光触媒催化技术能够分解一些有机物，但是净化能力有限，而且成本高；臭氧法虽然能够有效去除室内空气中的微生物，同时对有机物有一定的分解作用，但是，臭氧本身有害，也是空气中主要污染物质之一，量控制不好极易造成空气污染；电净化法对除尘有较好的效果，对净化有机物效果较差，同时采用高压电，有安全隐患，也会产生臭氧，污染空气。

对于大气污染的治理主要通过对污染源的治理和控制实现。国家环保部门，对各种大气污染源，如工厂、生活锅炉、机动车尾气、烹饪等，都严格监管和治理。治理方法也很多，如针对锅炉烟气中二氧化硫，采用烟气石灰石-石膏法脱硫等方法；针对氮氧化物烟气采用催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等方法；对于VOC等有机污染物，浓度高的回收，浓度低的采用吸附、氧化等方法。但是现有的这些方法，均不同程度的存在成本高，处理目标物单一，效率低，有二次污染等问题。

为了高效净化室内空气和控制大气污染排放源，急需开发一种成本低、效率高、净化能力强的同时适用于室内空气净化和污染源治理的技术和装置。

发明内容

本发明的目的是提供了一种多孔陶瓷催化氧化器及其制法、多用途高效空气净化装置，该多用途高效空气净化装置可用于室内空气净化、工业废气治理、锅炉烟气脱硫脱硝，该多用途高效空气净化装置成本低、效率高、净化能力强，适用于室内空气净化和污染源治理。

本发明的一种多孔陶瓷催化氧化器包括氧化器管道、柱状多孔陶瓷体和氧化剂分配器；其中，柱状多孔陶瓷体柱长方向为气流方向，其设置在氧化器管道内；氧化剂分配器通过氧化器管道壁上设置的螺纹孔与柱状多孔陶瓷体连接；

所述的柱状多孔陶瓷体的显气孔率为45～52％，柱状多孔陶瓷体上微孔孔径范围为2～10μm，微孔内负载有纳米钛酸铜钙晶粒；柱状多孔陶瓷体内设置有多条螺旋状孔道和多条直形孔道；其中，所述的螺旋状孔道为沿柱长方向纵向分布，直形孔道为垂直柱长方向横向分布，且螺旋状孔道和直形孔道均匀交替分布且不相交；每个螺旋状孔道内均设置有一根螺旋状铁铬铝合金丝；所述的螺旋状铁铬铝合金丝并联接入电源；所述的直形孔道内负载有纳米钛酸铜钙晶粒；所述的螺旋状孔道和直形孔道的孔道壁上均设置有与柱状多孔陶瓷体中微孔相通的孔洞；