淨化含氧氣體的方法和設備的製作方法
2024-01-27 15:27:15
專利名稱：淨化含氧氣體的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種淨化含氧氣體的方法和設備。更具體地說，本發明涉及這樣一種淨化含氧氣體的方法和設備，通過所述的方法和設備，不僅可使空氣消毒或除臭以及可使優選用於清潔房間的空氣淨化，而且也可使空氣中所含的難分解的有機化合物和空氣的無機汙染物例如Nox、Sox、CO和NH3分解，從而使它們變成無害的。
背景技術：
作為淨化含氧氣體(為了簡便，下文有時稱為空氣)的方法，迄今(1)用臭氧發生設備在空氣中產生臭氧以及然後擴散的方法，(2)用殺菌燈使空氣進行消毒的方法以及(3)使用安裝在清潔房間或其他地方的HEPA(高效顆粒空氣)過濾器或化學過濾器的方法是已知的。
但是，存在這樣一些問題，(1)的臭氧擴散法釋放出對人體有害的臭氧，(2)的方法不能即時使大量空氣消毒，因為這一方法在原理上使用波長為254納米的紫外線，因此不能形成活性氧，而且(2)的方法在殺菌燈的陰影部分中沒有效果；以及使用HEPA過濾器的(3)的方法僅細菌被過濾器捕獲，沒有消毒作用，並且它有這樣一些缺點以致當使用化學過濾器時，需要長的時間來更換過濾器，儘管可產生消毒作用；而當超過適於更換過濾器的時間時，與預期的相反，細菌不斷繁殖。此外，當難分解的有機化合物含在要處理的空氣中時，用上述的方法不可能分解和除去這些有機化合物例如含氯的芳族化合物。
發明內容
本發明的一個目的是解決上述傳統的技術中存在的問題以及提供這樣一種淨化空氣的方法和設備，用這一方法和設備大量要處理的空氣(為了簡便起見，下文有時將「要處理的」一詞省去)可即時消毒、除臭和淨化，並可再次得到對人體和牲畜無害的空氣。本發明的另一目的是要提供這樣一種淨化空氣的方法和設備，用這一方法和設備，在難分解的有機化合物中的碳原子之間的鏈例如單鍵、雙鍵、三鍵可斷裂使所述化合物分解成低分子量化合物，例如碳酸氣和水，甚至當難分解的有機化合物含在空氣中時。
本發明淨化空氣的方法的特徵是，在含有氧化鈦的光催化劑存在下用紫外線照射空氣。更具體地說，本發明淨化空氣的方法包括第一步，用短波長(例如≥110納米，但＜200納米)紫外線照射空氣，使空氣中產生臭氧；第二步，用中波長(≥200納米，但＜300納米)的紫外線照射在第一步中處理過的空氣，以便形成活性氧；以及第三步，用長波長(≥300納米，但＜380納米)的紫外線進一步照射在第二步中處理過的空氣，以便使活性氧轉變成基態的氧分子，至少第二步和/或第三步在光催化劑存在下進行。在空氣中產生臭氧的步驟不限於上述紫外線照射的步驟，還包括在空氣中進行無聲放電的步驟。
光催化劑通常包含光半導體顆粒，例如二氧化鈦。當需要時，光催化劑含有這樣的顆粒，其中金屬例如銀細顆粒作為電極負載在光半導體顆粒上。作為光半導體顆粒，可使用本專業中大家熟悉的四方晶系的氧化鈦顆粒(銳鈦礦型或金紅石型)，但特別希望使用斜方晶系的氧化鈦顆粒或其他金屬細顆粒負載的斜方晶系氧化鈦顆粒。作為斜方晶系的氧化鈦顆粒，板鈦礦顆粒是最優選的。不同晶系的氧化鈦顆粒或與氧化鈦不同的光半導體顆粒可一起使用。
在本發明的方法中，在上述第三步中處理過的空氣優選進一步用紅外線燈發出的射線(通常為或主要為紅外射線)或用滷燈發生的射線(主要為近紅外射線)照射空氣來乾燥。在這方面，雖然本發明的方法可用於淨化各種含氧氣體，但所述的方法最好用於淨化空氣。
本發明淨化空氣的設備包括第一處理室有提供空氣的設備和在空氣中產生臭氧的設備，例如用短波長(≥110納米，但＜200納米)紫外線照射空氣的設備；與第一處理室相連的第二處理室，有用中波長(≥200納米，但＜300納米)紫外線照射第一處理室提供的空氣的設備；與第二處理室相連的第三處理室，有用長波長(≥300納米，但＜380納米)紫外線照射第二處理室提供的空氣的設備，以及將第三處理室內處理過的空氣排放到設備外的設備，第二處理室和/或第三處理室有光催化劑。
作為在所述設備中使用的光催化劑，就本發明的方法來說，可使用與上述相同的或類似的設備。
本發明的設備在上述第三處理室中優選裝有一乾燥室，其中安裝有兩部分一部分用紅外燈發出的射線照射含氧氣體，而另一部分用滷燈發出的射線照射含氧氣體。
雖然本發明的設備也可用於淨化各種含氧氣體，但所述的設備最好用於淨化空氣。
附圖簡介
圖1為說明本發明淨化空氣的設備的一個例子的示意圖。
圖中所示的符號分別表示如下設備、部件、部分等。
1……淨化空氣的設備，2……殼體，3……空氣送入口，3A……過濾器，4……空氣排出口，4A……吸入式鼓風機，5……短波長紫外線的照射設備，6……第一處理室，7、8、11、12、15和16……隔牆，9……第二處理室，10……中波長紫外線的照射設備，13……長波長紫外線的照射設備，14……第三處理室，17……乾燥室，18……紅外燈，19……光催化劑，20……滷燈，A……空氣。
實施本發明的最好實施方案本發明是要通過紫外線照射空氣來形成活性氧源的單重態氧和超氧化物，特別是要在特定的光催化劑存在下通過用中波長紫外線和長波長紫外線照射來促進產生上述的活性氧源，並通過高能(稍大於22.5千卡/摩爾)活性氧源不僅使空氣消毒和除臭，而且使空氣中所含的難分解有機化合物分解。
通過優選用於本發明的各種波長的紫外線照射得到的氧的性質(在乾燥氣氛中)說明如下(1)用短波長(110-200納米)紫外線照射
(2)用中波長(200-300納米)紫外線照射
在潮溼氣氛中，以下的反應也出現
(3)用長波長(300-380納米)紫外線照射
在潮溼氣氛中，以下反應也出現
在用中波長紫外線和長波長紫外線照射中，當光催化劑存在時，在催化劑表面上的電子射出，所述電子使基態氧原子形成活性氧陰離子，而活性氧陰離子相互鍵聯形成有強消毒能力的超氧化物。此外，通過接收長波長紫外線的照射，超氧化物轉變成基態氧原子。
在潮溼氣氛中，以下的反應也出現
在本發明的方法和設備中，除了含細菌或氣味的空氣外，還有所有的含氧氣體，例如含有難分解有機化合物或無機空氣汙染物的廢氣，都是淨化的對象。
本發明使用的光催化劑包含作為光半導體顆粒的氧化鈦顆粒或負載有作為電極的金屬例如銀細顆粒的氧化鈦顆粒。當需要時，用吸附材料例如陶資粉塗覆光催化劑。作為氧化鈦，雖然可使用四方晶系的銳鈦礦型或金紅石型氧化鈦和斜方晶系的氧化鈦，但在本發明中優選使用斜方晶系的氧化鈦。作為斜方晶系的氧化鈦顆粒，應特別提到板鈦礦顆粒，所述的板鈦礦可為天然產品或合成產品。當需要時，氧化鈦(TiO2)顆粒可包含不同晶系的顆粒作為顆粒組分，並可使用與其他半導體顆粒的混合物，例如Cds、CdSe、WO3、Fe2O3、SrTiO3、或KNbO3。作為用作電極的金屬細顆粒，除了銀顆粒外，還可使用金、鉑或銅的細顆粒。光半導體顆粒的直徑優選為1-50微米。金屬細顆粒的直徑優選為0.05-0.1微米。光半導體顆粒與金屬細顆粒的混合比優選為每100份重光半導體1-55份重、優選取20-30份重金屬細顆粒，以便恰當地產生其消毒和除臭作用。吸附材料用來從空氣中吸附細菌和病毒，並將它們保留在上面。除了陶資粉末例如磷灰石(黃綠磷灰石)、沸石或海泡石粉末外，還可以使用含活性炭和絲纖維的產品。作為磷灰石，優選能選擇性吸附細菌和病毒的羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]。這些吸附材料的顆粒直徑(在含絲纖維的產品的情況下，為粉末的顆粒直徑)優選為0.001-1.0微米、更優選0.01-0.05微米，特別是當考慮保證大的表面積和良好的吸附性能時。光半導體顆粒與吸附材料的混合比優選為每100份重光半導體顆粒1-50份重、更優選10-30份重吸附材料顆粒。
在本發明中，光催化劑附著在與空氣接觸的基材上。作為這樣的基材，可提到的是金屬板、陶瓷板、無紡織物例如聚酯纖維無紡織物、紙、紡織織物和塑料板。作為粘合光催化劑的方法，可提到的是這樣一種方法，其中在不使用粘合劑的條件下用低溫火焰噴塗法將光催化劑直接粘合到基材上，以及溶膠-凝膠法，也就是這樣一種方法，其中將含有光催化劑(光半導體顆粒、金屬細顆粒和吸附材料)、作為無機粘合劑的成膜組分和溶劑的溶膠粘附到基材上，然後例如在300-400℃下使所述的溶膠凝膠。在這種情況下，當需要時，還可含有其他組分。
在低溫火焰噴塗法中，將熔點低於2000℃的氧化鈦顆粒(5-50微米)和上述金屬細顆粒(1-10微米)與約2900-3000℃熔融的陶瓷一起通過使用氧、已炔等的氣體火焰噴塗法噴塗到上述基材上。火焰噴塗以後，光催化劑顆粒變成30-40微米扁平的堆狀顆粒，並通過熔融錨作用強烈地粘附在基材上。
另一方面，在使用粘合劑的方法中，在公眾中已知的珠粒狀滑石、碳酸鈣、硫酸鉍、碳酸鉍或玻璃中用於成膜的樹脂，例如纖維素衍生物、鄰苯二甲酸酯樹脂、酚醛樹脂和醛醇樹脂用作成膜組分。作為溶劑，可使用醇類溶劑例如乙醇和丙醇、石油類溶劑和芳烴類溶劑。當光半導體顆粒、金屬細顆粒和吸附材料作為塗料塗覆時，為了產生如消毒和除臭等效果以及確保足夠的塗覆能力，按塗料的總量計，它們的摻混量優選為3-55％(重量)、更優選15-35％(重量)。
當四方晶系的氧化鈦用作光催化劑時，所有的晶體都為銳鈦礦晶體的氧化鈦有強的氧化能力，因此有時使基材損壞。因此，在這樣的情況下，優選使塗料原料的氧化鈦粉末中銳鈦礦型晶體與金紅石型晶體的重量比為20-50％∶50-80％。當銳鈦礦型晶體的比值降低時，光催化劑的作用變得太弱。
另一方面，當斜方晶系的氧化鈦用作催化劑時，有可能使有機化合物中難以被銳鈦礦型或金紅石型氧化鈦分解的碳原子之間的鏈斷裂以及使有芳環分解，從而使有機化合物轉為成簡單的化合物例如碳酸氣、水等。但是，因為光催化劑的作用太強以及催化劑容易損壞基材，所以必需使用難氧化的基材、塗料等。
作為其他金屬的細顆粒，雖然除具有良好導電性的銀、金、鉑和銅外，還使用其他金屬例如釩和鎢的粉末，但就它們不隨時間變化和是穩定的而言，鉑的粉末是最優選的。但是，當考慮到價格，銀的粉末是優選的，因為它們是無毒的，其本身又具有消毒性能。此外，從產生促進作用方面來看，釩或鎢的粉末是優選的。當考慮到與氧化鈦顆粒的關係時，這些金屬細顆粒的直徑優選為0.001-0.1微米。為了適合地產生淨化作用，上述氧化鈦顆粒與上述金屬細顆粒的混合比優選為每100份重氧化鈦顆粒1-55份重金屬細顆粒、更優選20-30份重金屬細顆粒。
使用市場上購買的能產生上述預定波長紫外線的紫外燈或通過選擇性透射特定波長紫外線的矽玻璃照射紫外線來進行紫外線照射。
作為本發明使用的紫外線照射設備，可使用汞燈、金屬滷化物燈、紫外線燈以及用於使光催化劑激發產生預定波長紫外線的燈。作為短波長紫外線照射的紫外線燈，可使用化學燈。此外，作為短波長、中波長或長波長紫外線燈，可使用紫外線汞燈。紫外線汞燈利用封閉在矽玻璃管中的汞的發射光譜，通過發光條件下汞蒸汽的壓力分成低壓型(產生＜245納米波長範圍的強紫外線)和高壓型(產生＞365納米波長範圍的強紫外線)，可分別用於中波長和長波長。此外，用於激發光催化劑的燈還包括分別在351和368納米處有峰值的W型和N型螢光燈(例如在建築設備(Kenchiku Setsubi)和管道安裝(Haikan Kouji)第6期，1998，第47-50頁)，以及W型和N型螢光燈可分別用於中波長和長波長紫外線。就光催化劑來說，將光催化劑粘附在室內的內壁或隔牆上是足夠的，紫外線射在所述的室內，而空氣通過所述的室，以及有可能在上述壁上安裝類似風扇的催化劑板，以致催化劑板橫過空氣通道，以提高催化劑的效果。作為上述三類紫外線的照射設備，產生至少183-184納米波長紫外線的設備作為短波長紫外線的照射設備；產生至少254納米波長紫外線的設備作為中波長紫外線的照射設備；而產生至少310-370納米波長紫外線的設備作為長波長紫外線的照射設備。
現在，參考附圖更詳細地描述本發明。
圖1為說明本發明用於淨化空氣設備的一個例子的示意圖。該設備1主要由以下組成殼體2，要處理的空氣A通過它；空氣送入口3，安裝在殼體2的一端並有過濾器3A；空氣排出口，安裝在殼體2的另一端並有吸入式鼓風機4A；三個處理室，第一處理室6有短波長紫外線照射的設備5，第二處理室9通過隔牆7和8與第一處理室6相連，並有中波長紫外線照射的設備10，以及第三處理室14通過隔牆11和12與第二處理室9相連，並有長波長紫外線照射的設備13，按從空氣送入口3到空氣排出口4方向流動順序安裝；以及乾燥室17它通過隔牆15和16與第三處理室14相連。短波長紫外線照射設備5產生波長≥110納米但＜200納米(優選110-185納米)的紫外線，中波長紫外線照射設備10產生≥200納米但＜300納米(優選210-260納米)的中波長紫外線，而長波長紫外線照射設備13產生波長≥300納米但＜380納米(優選310-370納米)的紫外線。此外，在隔牆8和11以及第二處理室9的殼體內壁上和隔牆12和15以及第三處理室14的內壁上還粘附或塗覆有光催化劑19。
此外，將紅外線燈18安裝在乾燥室17中，而這樣配置乾燥室，以致第三處理室中淨化的空氣經乾燥後從空氣排出口4排放。例如，在紫外線照射的第一設備5和10中，兩個電極安裝在矽玻璃管內，並將預定壓力下的金屬例如汞的蒸汽封在所述的管中，以致通過在電極上施加預定的電勢差得到上述特定波長的紫外線。作為長波長紫外線照射設備13，可使用上述形成長波長紫外線的設備。
在上述設備中，將要處理的空氣A從空氣送入口3通過過濾器3A以後送入第一處理室6，並在那裡經受從短波長紫外線照射設備5產生的紫外線照射，以便如上述產生臭氧。空氣中所含的細菌等被臭氧的氧化作用消毒。第一處理室6排出的空氣進入第二處理室9，然後在那裡經受從中波長紫外線照射設備10產生的紫外線照射，以便通過紫外線和光催化劑19的作用形成活性氧，例如上述的基態氧分子和超氧化物，從而進行空氣的消毒和除臭以及有機化合物的氧化破壞。然後，含有這種活性氧的空氣進入第三處理室14，在那裡經受從長波長紫外線照射設備13產生的紫外線照射，以便使超氧化物轉變成基態氧分子，並通過此時放出的能量進一步淨化空氣。將淨化後的空氣送入乾燥室17，通過從紅外線燈18產生的紅外線(熱射線)照射進行乾燥，吸收滷燈20產生的熱射線，然後從空氣排出口4排放到外界。
除了經處理以防止醫院傳染(通過耐新青黴素的金黃色葡萄球菌(MRSA)等的傳染)、提供用於醫學治療或食品加工的清潔房間或通道或菸草內空氣除臭外。本發明的方法和設備還廣泛用於處理含有難分解的有機化合物(例如含氯的芳族化合物，例如二氧芑)或無機化合物(例如NOx、SOx、CO、NH3等)的廢氣使之無毒。
實施例1使用類似圖1中所示的試驗設備，分別將含有細菌(108CFU/ml)或病毒(107PFU/ml)總計5種氣溶膠A從試驗設備的空氣送入口3鼓入設備。另一方面，將捕獲有機物用的過濾器安裝在空氣排出口4，並捕獲有機物。從過濾器上將細菌或病毒移置並在以下介質上培養，然後測定(試驗進行兩次)。
細菌和介質，以及病毒和細胞大腸埃希菌ATCC 35150(致病菌的大腸埃希桿菌0-157)Dezoxycolate介質金黃色葡萄球菌IFO 12732(金黃色葡萄球菌MRSA)甘露醇鹽介質緣膿假單胞菌GNB-139(緣膿假單胞菌)NAC瓊脂介質枯草桿菌孢子甘露醇鹽介質柯薩奇病毒型B6施密特菌株HEL-R66細胞(由人類胚胎肺得到的細胞)當試驗設備中的殺菌燈點亮時測定的與殺菌燈熄滅時(僅風扇(吸入式鼓風機)操作)測定的作對照測定倖存的細菌或病毒數目倖存比率和消毒比率。試驗條件的組合為F(對照)、S、S+M、S+M+L、S+M+L+R和S+M+L+R+H六種。其中F表示僅風扇操作(所有的燈熄滅)；S表示風扇操作和短波長(S)紫外線照射設備4點亮；M表示長波長(M)紫外線照射設備10點亮；L表示長波長(L)紫外線照射設備13點亮；R表示紅外線照射用紅外線燈點亮；以及H表示滷燈20(H)點亮。如此得到的結果列入表1-5。
表1使用空氣消毒設備對致病菌的大腸埃希桿菌的消毒效果
F僅風扇操作(所有的燈熄滅)，S風扇操作和S點亮，MM點亮，LL點亮，RR點亮和HH點亮。
表2使用空氣消毒設備對金黃色葡萄球菌MRSA的消毒效果
F僅風扇操作(所有的燈熄滅)，S風扇操作和S點亮，MM點亮，LL點亮，RR點亮和HH點亮。
表3使用空氣消毒設備對緣膿假單胞菌的消毒效果
F僅風扇操作(所有的燈熄滅)，S風扇操作和S點亮，MM點亮，LL點亮，RR點亮和HH點亮。
表4使用空氣消毒設備對枯草桿菌孢子的消毒效果
F僅風扇操作(所有的燈熄滅)，S風扇操作和S點亮，MM點亮，LL點亮，RR點亮和HH點亮。
表5使用空氣消毒設備對柯薩奇病毒的消毒效果
F僅風扇操作(所有的燈熄滅)，S風扇操作和S點亮，MM點亮，LL點亮，RR點亮和HH點亮。
正如從表1-5了解到的，平均1.2×103CFU的大腸埃希桿菌(在僅風扇操作的情況下)通過點亮兩個殺菌燈S和M變得平均小於10CFU(未油測出)(表1)。平均2.2×103CFU的金葡萄球菌(在僅風扇操作的情況下)通過點亮3個殺菌燈S、M和L變得平均小於10CFU(未測定出)(表2)。平均1.2×103CFU的緣膿假單胞菌(在僅風扇操作的情況下)通過點亮兩個殺菌燈S和M變得平均小於10CFU(未測定出)(表3)。平均1.5×103CFU的枯草桿菌(在僅風扇操作的情況下)通過點亮3個殺菌燈S、M和L和燈R變得平均小於10CFU(未測定出)(表4)。平均8.2×103CFU的柯薩奇病毒(在僅風扇操作的情況下)通過點亮3個殺菌燈S、M和L以及燈R變得平均小於20CFU(未測定出)(表5)。
當僅殺菌燈S點亮時，大腸埃希桿菌的消毒比率平均為98.7％；而當殺菌燈M也點亮時，消毒比率平均大於99.2％。當兩上殺菌燈S和M點亮時，金黃色葡萄球菌的消毒比率平均為99.3％；而當殺菌燈L也點亮時，消毒比率大於99.5％。當僅殺菌燈S點亮時，緣膿假單胞菌的消毒比率平均97.9％；而當殺菌燈M也點亮時，消毒比率大於99.2％。當3個殺菌燈S、M和L點亮時，枯草桿菌孢子的消毒比率平均為99.0％；而當燈R也點亮時，消毒比率大於99.3％。當3個殺菌燈S、M和L點亮時，柯薩病毒的失活比率平均為93.9％；而當燈R也點亮時，失活比率大於97.6％。
在上述試驗中，在試驗設備中產生的和排出的臭氧量是大的(試驗設備周圍臭氧的氣味是明顯的)，因此霧化細菌或病毒和一次試驗中回收它們的時間限制最長為5分鐘。
當含有108CFU/ml細菌的濃縮液或含有107PFU/ml病毒的液體在每一試驗中霧化時，在僅有風扇操作下(對照)，在設備的出口側(空氣鼓出側)測定出約103個細菌或約102個病毒，但當紫外線照射時，如上述細菌和病毒變得「未測定出」。因此，在所述的試驗設備中，用殺菌燈全細菌消毒或使病毒失活的效果很高，粘附在設備內壁等上的有機物被認為通過殺菌燈點亮和催化劑的活化作用而殺死。
就細菌例如大腸埃希桿菌、金黃色葡萄球菌和緣膿假單胞菌來說，可預計通過三個殺菌燈S、M和L的點亮按消毒比率的消毒效果大於99％。雖然與上述細菌相比，枯草桿菌孢子和柯薩奇病毒耐紫外線和催化劑的活化作用的能力較高，但可預計通過除點亮殺菌燈S、M和L外還點亮燈R在大於99％消毒比率下的細菌消毒或使病毒失活的作用。
實施例2使用類似圖1所示的試驗設備進行淨化空氣的實驗，使用含有10ppm乙醛作為有機化合物的空氣作為要使用的空氣。在圖1所示的設備中，中波長紫外線照射設備10和長波長紫外線照射設備13的內壁上，粘附斜方晶系的氧化鈦顆粒(板鈦礦顆粒)作為本發明的光催化劑。實驗結果列入表6。當傳統的銳鈦礦型氧化鈦顆粒粘附在壁上時得到的結果作為比較也一起列入表6，從該表可了解到，在本發明的情況下，空氣中的乙醛含量顯著下降。
表6
工業應用根據本發明，空氣的淨化處理例如消毒和除臭可通過在光催化劑存在下用預定波長的紫外線照射空氣來有效地進行；特別是當斜方晶系的氧化鈦顆粒用作催化劑時，有可能使空氣所含有機化合物中碳原子之間的鏈(例如包括雙鍵、三鍵、C-C鍵和芳環)斷裂，從而使所述的化合物氧化和分解成低分子量化合物(碳酸氣和水)；因此使含有難分解的有機化合物的廢氣的淨化處理變得可能。
權利要求
1.一種淨化含氧氣體的方法，所述的方法包括在含氧化鈦的光催化劑存在下用紫外線照射所述的含氧氣體。
2.根據權利要求1的方法，其中所述的方法包括第一步在所述的含氧氣體中產生臭氧；第二步用≥200納米但＜300納米的中波長紫外線進一步照射在第一步中處理過的氣體，以便形成活性氧；以及第三步，用≥300納米但＜380納米的長波長紫外線進一步照射在第二步中處理過的氣體，以便使所述的活性氧轉為成基態氧分子，至少所述的第二步和/或第三步在光催化劑存在下進行。
3.根據權利要求2的方法，其中所述的第一步為＜200納米的短波長紫外線照射含氧氣體的步驟。
4.根據權利要求1-3中任一項的方法，其中所述的光催化劑包含氧化鈦顆粒，它負載有作為電極的另一金屬的細顆粒。
5.根據權利要求1-4中任一項的方法，其中所述的光催化劑包含斜方晶系的氧化鈦顆粒或負載有另一金屬細顆粒的斜方晶系氧化鈦顆粒。
6.根據權利要求5的方法，其中所述的斜方晶系氧化鈦顆粒為板鈦礦顆粒。
7.根據權利要求2或3的方法，其中所述的方法還包括用紅外線燈發出的射線和滷燈發出的射線照射在所述的第三步中處理過的含氧氣體以便使氣體乾燥的步驟。
8.根據權利要求1-7中任一項的方法，其中所述的含氧氣體為空氣。
9.一種淨化含氧氣體的設備，所述的設備包括第一處理室，有提供含氧氣體的設備和在所提供的含氧氣體中產生臭氧的設備；與第一處理室相連的第二處理室，有≥200納米但＜300納米的中波長紫外線照射設備；與第二處理室相連的第三處理室，有≥300納米但＜380納米的長波長紫外線照射設備；和將第三處理室中處理過的含氧氣體排放到設備外的設備，所述的第二處理室和/或第三處理室裝有含氧化鈦的光催化劑。
10.根據權利要求9的設備，其中所述的產生臭氧的設備為≥110納米但＜200納米的短波長紫外線照射設備。
11.根據權利要求9或10的設備，其中所述的光催化劑含有作為光半導體顆粒的氧化鈦顆粒，負載有作為電極的另一金屬細顆粒。
12.根據權利要求9或10的設備，其中所述的光催化劑含有斜方晶系的氧化鈦顆粒或負載有另一金屬細顆粒的斜方晶系氧化鈦顆粒。
13.根據權利要求12的設備，其中所述的斜方晶系氧化鈦顆粒為板鈦礦顆粒。
14.根據權利要求9的設備，其中所述的第三處理室還裝有這樣一乾燥室，其中順序安裝兩部分，一部分用於紅外線燈產生的射線照射在第三處理室中處理過的含氧氣體，而另一部分用於滷燈產生的射線照射在第三處理室中處理過的含氧氣體。
全文摘要
本發明的一個目的是要提供一種淨化含氧氣體的方法和設備,用這一方法和設備不僅可使所述的含氧氣體即時消毒、除臭和淨化,而且還可使氣體中所含的難分解有機化合物分解成低分子量化合物,例如碳酸氣和水;以及所述的方法包括第一步,用≥200納米但<300納米的短波長紫外線照射氣體例如要處理的空氣,以便產生臭氧;第二步,用≥200納米但<300納米的中波長紫外線照射在第一步中處理過的空氣,以便形成活性氧;以及第三步,用≥300納米但<380納米的長波長紫外線照射在第二步中處理過的空氣,以便使活性氧轉變成基態的氧分子,至少第二步和/或第三步在含有斜方晶體的氧化鈦顆粒或負載有另一金屬細顆粒的斜方晶系氧化鈦顆粒的光催化劑存在下進行。
文檔編號A61L9/015GK1362886SQ00810542
公開日2002年8月7日 申請日期2000年7月11日 優先權日1999年7月19日
發明者村田逞詮, 菊池真道, 阿部一雄 申請人:三井造船株式會社, 生態學公司