一種用於去除空氣中甲醛的淨化設備的製作方法

2023-05-14 02:09:11 1

本發明涉及一種空氣淨化設備，具體涉及一種用於去除環境中甲醛的空氣淨化設備。

背景技術：

目前，去除甲醛的空氣淨化方法有過濾、光催化、氧化等。過濾方法中採用包括活性炭過濾網、HEPA高效濾膜在內的多種過濾組件淨化空氣，其中活性炭過濾網吸附過濾主要原理是利用過濾網表上的吸附孔高效吸收甲醛等有害氣體，HEPA濾網對直徑0.3微米的顆粒淨化率高達97 %以上。但物理過濾存在吸附飽和問題，吸附飽和時不僅不能吸附甲醛，還會有釋放甲醛等有害氣體的風險，且高效濾網更換成本高，多層過濾技術也會增加風阻。光催化淨化空氣是利用光催化材料在光源的照射下產生的強氧化能力的活性氧等將空氣中的甲醛等有機物分解成其他無害氣體，反應條件溫和，但光催化技術本身具有一定的缺點，可能將空氣中的有害化合物分解為其他有害化合物，二次汙染空氣，同時光觸媒技術也受限於接觸面積的大小。氧化分解甲醛是另外一種處理含甲醛空氣的方法，利用氧化劑如臭氧等將甲醛分解成無害氣體，但是需要控制合理的臭氧使用量，如若過量的臭氧排放到空氣中，易造成空氣的二次汙染，危害人體健康。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明的目的是提供一種基於化學吸收原理的用於去除甲醛的空氣淨化設備。該設備利用化學吸收原理，通過化學反應去除甲醛，避免物理吸附飽和、催化氧化二次汙染等問題，以彌補現有技術的不足。

為實現上述目的，本發明採取以下技術方案：

一種用於去除空氣中甲醛的淨化設備，該設備包括供液模塊、反應分離模塊和引風模塊；所述供液模塊包括儲存反應液的儲液槽和從該儲液槽進行輸送反應液的液體泵，反應液經由供液管路輸送至液體分布器，與含甲醛氣體反應完成後經由受液器再流入儲液槽；所述反應分離模塊為一反應分離塔段，由上至下依次包括過濾除味層、液體分布器和第一層填料層、第二層填料層；所述引風模塊包括淨化氣體的氣體過濾器和提供氣體動力的引風機；所述儲液槽中的反應液由液體泵作用經供液管路輸送至液體分布器，噴灑至第一層填料層和第二層填料層，含甲醛的氣體在引風機的作用下，經反應分離模塊下端的進風口進入，依次經過第二層填料層、第一層填料層，其中，反應液由上至下吸收氣體中的甲醛後經受液器流回儲液槽中，含甲醛的氣體在進風通道中與反應液逆流傳質由下至上被吸收甲醛後在引風機的作用下經過出風通道從出風口排出。

進一步的，上述淨化設備包括多個反應分離模塊。

進一步的，上述淨化設備還包括檢測控制模塊。

進一步的，所述供液模塊還包括補料泵和氧化劑瓶，補料泵周期性地將氧化劑瓶中的氧化劑抽吸進入供液管路中，再經液體分布器進入反應分離模塊；其能夠保證供液迴路中各部分液體中的甲醛和氧化劑濃度都處於合理範圍，以保證被吸收的甲醛能被及時充分的氧化分解。

進一步的，所述反應分離模塊的個數一般為1~3個，優選為2個。

進一步的，所述反應分離塔段的進風口處還設有除塵濾網，空氣首先經過除塵濾網再由進風口進入反應分離模塊。

進一步的，所述第一層填料層和第二層填料層內的填料為常規規整填料或是散堆填料；常規規整填料優選為纖維波紋填料，整塊堆砌於反應分離模塊中，填料經過表面處理後，具有良好的潤溼性；散堆填料每個填料單元內具有不規則孔道，能夠促進流體間混合。

進一步的，所述液體分布器為管式分布器，反應液周期性進入液體分布器，以間歇式流動方式從填料層自上向下流動，這樣既能保證分布均勻，又能保證氣體和液體的充分接觸。

進一步的，所述反應液含有氧化劑；氧化劑為重鉻酸鉀、高錳酸鉀、次氯酸鈉、過氧化氫的水溶液的一種或多種混合，其總的質量分數為2%~10%。

本發明的有益效果：本發明利用氧化吸收原理，通過化學反應能夠在短時間內去除甲醛，淨化空氣；本發明所使用的反應液具有良好的氧化能力，價格較便宜，且容易更換溶液。另外，本發明整體結構設計合理，各個模塊之間相互配合，結構緊密，易於維護。

經本發明處理之後，空氣中甲醛含量顯著降低，本發明的空氣淨化器甲醛脫除效率高且可長期連續運行，避免了吸附飽和以及二次汙染等其他空氣淨化器的缺點，達到淨化室內空氣，改善室內環境的目的，特別適用於辦公室，剛裝修好的新居使用。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明包括一個反應分離模塊的結構示意圖。

圖3是本發明包括三個反應分離模塊的結構示意圖。

圖4是常規規整填料的結構示意圖。

圖5是散堆填料結構示意圖。

其中，1-液體泵，2-供液管路，3-液體分布器，4-受液器，5-儲液槽，6-過濾除味層，7-第一層填料層，8-第二層填料層，9-氣體過濾器，10-進風通道，11-出風通道，12-引風機。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施例來詳細說明本發明。

如圖1所示，本發明包括供液模塊、反應分離模塊和引風模塊，其中反應分離模塊可以設有多個；所述供液模塊包括儲存反應液的儲液槽5和從該儲液槽5進行輸送反應液的液體泵1，反應液經由供液管路2輸送至液體分布器3，與含甲醛氣體反應完成後經由受液器4再流入儲液槽5；所述反應分離模塊為一反應分離塔段，由上至下依次包括過濾除味層6、液體分布器3和第一層填料層7、第二層填料層8；所述引風模塊包括淨化氣體的氣體過濾器9和提供氣體動力的引風機12；所述儲液槽5中的反應液由液體泵1作用經供液管路2輸送至液體分布器3，噴灑至第一層填料層7和第二層填料層8，含甲醛的氣體在引風機12的作用下，經反應分離模塊下端的進風口進入，依次經過第二層填料層8、第一層填料層7，其中，反應液由上至下吸收氣體中的甲醛後經受液器4流回儲液槽5中，含甲醛的氣體在進風通道10中與反應液逆流傳質由下至上被吸收甲醛後在引風機12的作用下經過出風通道11從出風口排出。上述淨化設備還包括檢測控制模塊。所述供液模塊還包括補料泵和氧化劑瓶，補料泵周期性地將氧化劑瓶中的氧化劑抽吸進入供液管路2中，再經液體分布器3進入反應分離模塊；其能夠保證供液迴路中各部分液體中的甲醛和氧化劑濃度都處於合理範圍，以保證被吸收的甲醛能被及時充分的氧化分解。所述反應分離塔段的進風口處還設有除塵濾網，空氣首先經過除塵濾網再由進風口進入反應分離模塊。

如圖2-3所示，所述反應分離模塊包括多個反應分離塔段，即依次包括多個過濾除味層6、液體分布器3和第一層填料層7、第二層填料層8；反應分離塔段個數一般為1~3個，優選為2個。

如圖4-5所示，所述第一層填料層7和第二層填料層8內的填料為常規規整填料或是散堆填料；常規規整填料優選為纖維波紋填料，整塊堆砌於反應分離模塊中，填料經過表面處理後，具有良好的潤溼性；散堆填料每個填料單元內具有不規則孔道，能夠促進流體間混合。

所述液體分布器為管式分布器，反應液周期性進入液體分布器，以間歇式流動方式從填料層自上向下流動，這樣既能保證分布均勻，又能保證氣體和液體的充分接觸。

所述反應液含有氧化劑；氧化劑為重鉻酸鉀、高錳酸鉀、次氯酸鈉、過氧化氫的水溶液的一種或多種混合，其總的質量分數為2%~10%。

上述設備高度為800~1500 mm；每段反應分離塔內填料層高度400~600mm。

以反應分離模塊為一個反應分離塔段為例，闡述本發明的使用過程。本發明使用時，依次打開引風機12、液體泵1和受液器4，含有甲醛的空氣由進風口抽入，空氣經過除塵濾網9，由進風口經過反應分離塔中，垂直方向由入口向上側運動，吸收氧化溶液自上而下運動，空氣與該溶液逆流傳質，使得空氣與吸收氧化液錯流傳質並發生化學反應，使得空氣中的甲醛能夠進入到吸收氧化液中，進一步洗滌淨化空氣；最後吸收氧化液自上而下經過反應分離塔流入到儲液槽5中，溶液中的甲醛在儲液槽中與氧化液發生氧化反應，最後，經氣體出風口排出裝置，最終完成含甲醛空氣的淨化過程。

以下結合具體實施實例進一步闡述本發明。

實施例1：

①在實驗室條件下，在密閉的房間內通過甲醛發生器產生含甲醛氣體，經調節實驗所用含甲醛空氣濃度為1.0 mg/m3。甲醛發生器產生的含甲醛氣體作為甲醛空氣淨化裝置的進氣，接通電源，含甲醛的空氣經由除塵濾網進入裝置內部，實驗條件下氣體流量為1 m3/h左右；②實驗選用的吸收氧化液為質量分數為50%的氯化鈣、2%過氧化氫混合溶液。含甲醛空氣首先從反應分離塔下方的進風口進入裝置內部，吸收氧化溶液通過液體泵1輸送至反應分離塔中，流量為10L/h左右，吸收氧化液與空氣逆流傳質後流入儲液槽5中，溶液中的甲醛與儲液槽中的過氧化氫發生化學反應，甲醛被氧化為甲酸；③經過反應分離塔處理後的氣體從出氣口排出，經檢測，出口氣體甲醛濃度為0.01 mg/m3，說明本發明可完全去除甲醛，淨化空氣。

實施例2：

①通過甲醛發生器產生含甲醛氣體，經調節實驗所用含甲醛空氣濃度為0.45 mg/m3。甲醛發生器產生的含甲醛氣體作為甲醛空氣淨化裝置的進氣，接通電源，含甲醛的空氣在風機的抽吸作用下經由除塵濾網進入裝置內部，實驗條件下氣體流量為30 m3/h左右；②實驗選用的調溼和吸收溶液為質量分數為50%的氯化鈣、3%過氧化氫混合溶液。含甲醛空氣首先從反應分離塔下方的進風口進入裝置內部，吸收氧化溶液通過液體泵1輸送至反應分離塔中，流量為10L/h左右，吸收氧化液與空氣逆流傳質後流入儲液槽5中，溶液中的甲醛與儲液槽中的過氧化氫發生化學反應，甲醛被氧化為甲酸；③經過反應分離塔處理後的氣體從出氣口排出，經檢測，出口氣體甲醛濃度為0.08 mg/m3，說明本發明可完全去除甲醛，淨化空氣。

實施例3：

本實施例為受某公司委託為其去除室內甲醛，具體如下：

①使用前，檢測室內甲醛濃度約為0.5 mg/m3。將空氣淨化器放置於距離辦公設備密集區較近的地面處，接通電源，含甲醛的空氣在風機的抽吸作用下經由除塵濾網進入裝置內部，實驗條件下氣體流量為190 m3/h左右；②實驗選用的調溼和吸收溶液為質量分數為50%的氯化鈣、4%過氧化氫混合溶液。含甲醛空氣首先從反應分離塔下方的進風口進入裝置內部，吸收氧化溶液通過液體泵1輸送至反應分離塔中，流量為10L/h左右，吸收氧化液與空氣逆流傳質後流入儲液槽5中，溶液中的甲醛與儲液槽中的過氧化氫發生化學反應，甲醛被氧化為甲酸；③經過反應分離塔處理後的氣體從出氣口排出。空氣淨化器工作3小時後，經檢測，室內氣體甲醛濃度為0.07mg/m3，說明本發明可完全去除甲醛，淨化空氣。

由上述實施例可知，經本發明處理後的甲醛含量明顯低於國家標準，說明本發明能夠有效去除空氣中的甲醛，且對於不同濃度的甲醛含量效果均優異。

以上實施例證明本發明可有效去除室內空氣中的甲醛含量，非常適合辦公和居住場所。以上實施例只為說明本發明的技術構思及特點，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。