[发明专利]一种VOC气体电吸附-催化降解装置及工艺

说明书

本发明属于室内气体净化领域，具体涉及一种VOC气体电吸附‑催化降解装置及工艺。所述装置包括风机，用于营造真空度，向装置内引入VOC气体；主反应器，包含有功能炭材料、阳极和阴极，三者配合形成VOC吸附‑电催化反应区，VOC气体通过在该区域内发生吸附‑电催化反应进行降解；加湿器，用于提供水蒸汽，水蒸汽作为电催化过程的导电介质。该装置能使VOC气体在短时间内被吸附和催化降解，达到高效降解VOC气体的效果，而且，通过加湿器营造的水蒸汽为电催化过程提供了良好的介质环境，无需添加大量的电解液，避免了电解液的频繁更换。

技术领域

本发明属于室内气体净化领域，具体涉及一种VOC气体电吸附-催化降解装置及工艺。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

VOC气体是指挥发性有机气体分子，是工业和家庭生活中常见的空气污染物。常见的 VOC气体如甲醛、甲苯、丙二醇等会对人体产生危害，空气中VOC气体浓度较高时，会引发鼻喉刺激、头痛、晕厥甚至休克等症状，长期处于这种环境中，可能会导致癌症、白血病等恶性疾病。

为应对VOC气体排放引起的空气污染问题，我国先后制定了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325-2001)、《室内空气质量卫生规范》(卫法监发[2001]255号)、《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)等相关标准和规范，从立法角度解决室内污染问题。因此，治理VOC气体以控制室内污染对人类居住环境改善有重要意义，也是环境治理研究的一个重要方向。

控制VOC气体污染的方式主要分为两种，分别是主动式和被动式。被动式是指使用活性炭、绿色植物等具有吸收VOC气体能力的材料减轻室内污染，这这种方式处理效率低下，有效作用范围小；相对地，主动式是指利用空气净化器、具有净化功能的空调等产品对较大空间进行高效、洁净的处理。主动式处理VOC气体的方法主要分为吸附和降解两个过程。 VOC气体分子被表面具有特殊官能团的吸附剂固定。

随着各类高效催化剂的问世，吸附降解技术逐渐代替传统的物理吸附法，成为处理VOC 气体的新思路。催化VOC气体降解的方法有很多，包括光催化法、低温等离子体法、电催化法等，如现有技术公开了一种吸附过滤双功能电催化去除甲醛的空气净化器，在电催化下进行甲醛的吸附，虽然能将空气中的甲醛有效富集，并能通过电催化氧化去除，达到空气的高效净化，但发明人发现，该类型装置在低VOC气体浓度环境下处理效果并不理想，而且，存在电解液环境，随着净化时间的延长，需要频繁更换电解液，为使用带来了不便。可见，目前的催化降解技术降解效果有限，应用起来也不方便，难以广泛推广至普通家庭。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种VOC气体电吸附-催化降解装置及工艺，该装置以基于吸附反应和电催化反应的螺旋卷式固定吸附床作为反应器主体，通过将功能炭电极材料搭载在钛电极上，能使VOC气体在短时间内被吸附和催化降解，达到高效捕捉并降解VOC气体分子的效果，而且，本发明通过加湿器营造的水蒸气为电催化过程提供了良好的介质环境，无需添加大量的电解液，不仅移动运输过程更加方便，实际应用过程也避免了电解液的频繁更换。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种VOC气体电吸附-催化降解装置，包括：

风机，用于营造真空度，向装置内引入VOC气体；

主反应器，包含有功能炭材料、阳极和阴极，三者配合形成VOC吸附-电催化反应区， VOC气体通过在该区域内发生吸附-电催化反应进行降解；

加湿器，用于提供水蒸气，水蒸气作为电催化过程的导电介质。

本发明第二方面提供一种采用上述装置进行VOC气体电吸附-催化降解的工艺，具体为：