一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊的製作方法
2023-07-22 12:24:26 1
專利名稱：一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及內環境治理技術領域和外環境治理技術領域，特別是一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊。
背景技術：
在空氣中的有毒有害、異味、惡臭氣體及細菌主要來自工業企業生產車間、垃圾處理場、汙水泵站、汙水處理廠、畜牧產品農場、以及公廁、糞便、垃圾轉運站等場所。其有毒有害、異味、惡臭氣體、細菌等具有強烈的刺激性，而且會損害人們的身體健康。在這方面相關的空氣淨化技術、水汙染異味、惡臭通常採用的處理方法有臭氧消毒、活性炭吸附、負離子淨化等。臭氧消毒臭氧對微生物有著很好的殺滅作用，但國家對空氣中臭氧含量有著明確的規定，臭氧濃度過高會影響人體的健康。活性炭吸附活性炭有良好的吸附性能，空氣中化學汙染物有數千種，而活性炭不可能吸附所有化學氣體，而且活性炭易飽和，使用壽命短，易造成對環境的二次汙染。負離子淨化負離子不能對有機有害氣體產生淨化作用，殺菌能力有限，只能輔助除塵，讓人在感官上感覺到舒適。經過對比，以上這些淨化方法具有極大的局限性和明顯的缺點，限制了使用推廣。CN200410039523. 3公開了一種光觸媒淨水裝置，是用紫外線LED燈作為激發源， CN2004100395M.8公開了一種光觸媒空氣清淨裝置，是利用365nm和2Mnm波段紫外線作為激發源，CN200710002295. 6公開了一種光觸媒空氣淨化模塊和空氣淨化設備，主要是對空氣進行淨化過程中使光源能夠均勻分配，發揮光觸媒濾網的功效，CN02103692. 6公開了一種淨水裝置，僅僅用於對超純水中有機物的降解，CN03149785. 3公開了一種能同時產生253. 7nm及少量的185nm紫外線，與光催化劑聯合使用的真空紫外光催化淨化空氣和水的裝置，其紫外線燈是同一支燈管產生的混合雙波段紫外線，CN200910048838. 7公開了一種雙波長納米等離子空氣淨化器，所述的雙波長紫外燈管為一支燈管同時產生253. 7nm和 185nm波段紫外線的紫外燈管，是一種混合波紫外線燈管。兩種波段紫外線本身在同一支燈管內發出，作用距離幾乎一致的情況下，253. 7nm紫外線對185nm波段紫外線所產生的O3 進行吸收淨化，把絕大部分185nm波段紫外線產生的降解作用抵消，剩下就只能起到簡單的消毒、殺菌的作用，這也是目市面上紫外光淨化器普遍只能用於消毒、殺菌的場合，對有機物、有毒有害廢氣、VOC卻無法降解的一個根本原因所在。為了應對日益嚴重的環境汙染問題，急需開發一種既對人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機物、V0C、消毒殺菌、消除O3的淨化模塊和淨化方法。技術內容本發明的目的是解決現有技術的不足而提供一種既對人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機物、揮發性有機物(VOC)、消毒殺菌、消除O3的的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，適合家庭或小面積麵館現做現用。
一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，從空氣進口到出口依次包括第一光觸媒濾網、多個第一波段紫外光源、多個第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網，所述多個第一波段紫外光源和多個第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm 172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253. 7nm 200nm之間波段的紫外線。本發明中，所述第一波段紫外光源和第二波段紫外光源由多個紫外燈管水平放置後再垂直排列成一光平面構成或由多個紫外燈管垂直放置後再水平排列成一光平面構成。本發明中，所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網與所述光平面平行設置。本發明中，所述第一光觸媒濾網與第一波段紫外光源構成的光平面、第二光觸媒濾網與第二波段紫外光源構成的光平面和所述第一波段紫外光源構成的光平面與第二波段紫外光源構成的光平面之間距離為IOOmm 150mm。本發明中，所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網採用表面燒結有TiO2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網。本發明中，所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網之間在有人操作的一側設有遮光擋板。採用上述方案，運用獨立的雙波段中的第一波段紫外光源產生185nm波段直接降解有機物、有毒有害、VOC廢氣的同時利用光觸媒的催化氧化作用，協同淨化空氣中的有機物、有毒有害廢氣，利用第二波段紫外光源產生253. 7nm紫外線消毒殺菌，同光觸媒發生催化氧化反應降解空氣中的有毒有害有機物、VOC廢氣，同時將第一波段紫外光源波段產生的多餘的O3吸收淨化。光觸媒過濾網採用表面燒結有TW2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網，其比表面積大，催化氧化反應充分，TW2採用表面燒結方式，可確保TW2均勻塗布，塗布率99. 9%， 並且在紫外光長期照射下不會脫落。本模塊為即插即用的模塊化設計，可根據不同的用戶、 不同的工況需求增減模塊數量。遮光擋板設置，防止紫外線對人體的傷害。
圖1:本發明的正視圖；圖2 本發明的實施例一的結構示意圖；圖3 本發明的實施例二的結構示意圖；附圖1、2、3中，1-第一光觸媒過濾網、2-第一波段紫外光源、3-第二波段紫外光源、4-第二光觸媒過濾網、5-遮光擋板。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1所示，原理說明在紫外燈的兩邊分別放置燒結有TIO2顆粒的第一光觸媒過濾網1，有機、有毒、有害廢氣通過光觸媒過濾網時，在第一波段紫外光源2產生的 185nm 172nm紫外線的照射下，發生催化氧化反應，當紫外線照射第一光觸媒過濾網1時， 在價帶電子的電子被紫外線的能量激發跳升到傳導帶，此時的價電子帶便會產生帶正電之正孔，而形成一組電子-電洞對。二氧化鈦則利用所產生的電洞之氧化力及電子還原力和表面接觸的H2O, O2發生作用，產生氧化力極強的自由基。它將空氣中的&轉變為03，O3具有強氧化性，降解空氣中的有機物和有害氣體、殺死空氣中的細菌和病毒。再經過第二波段紫外光源3產生的253. 7nm 200nm紫外線作為後驅動源，利用253. 7nm 200nm紫外線能對空氣中的細菌和病毒進行直接殺滅菌袪除的特點，對通過的有毒有害廢氣進行消毒殺菌。253. 7nm 200nm紫外線還能對前面185nm 172nm波段紫外線所產生的多餘O3進行吸收淨化，從而達到在充分降解有機有毒有害廢氣的前提下，把多餘的O3進行吸收淨化。然後通過末端的第二光觸媒過濾網4再進行催化氧化反應，將通過的有害氣體VOC等分解為二氧化碳和水，這樣降解空氣和水體中的有毒有害有機物、揮發性有機物(VOC)、消毒殺菌、 消除O3的。實施例一從空氣進口到出口依次包括第一光觸媒濾網1、第一波段紫外光源2、第二波段紫外光源3和第二光觸媒濾網4，所述第一波段紫外光源2和多個第二波段紫外光源3均為管狀光源，所述第一波段紫外光源2為185nm波段的紫外線，所述第二波段紫外光源3為 253. 7nm波段的紫外線，第一光觸媒濾網1、第一波段紫外光源2、第二波段紫外光源3和第二光觸媒濾網4相鄰兩者之間的距離為100mm，所述第一波段紫外光源2和第二波段紫外光源3由多個紫外燈管水平放置後再垂直排列成一光平面構成，所述第一光觸媒濾網1和第二光觸媒濾網4採用表面燒結有T^2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網，所述第一光觸媒濾網1和第二光觸媒濾網4之間在有人操作的一側設有遮光擋板5。含有有毒有害有機物、VOC和細菌、病毒的氣體通過在燒結有TiO2顆粒的蜂窩狀第一光觸媒濾網1，再通過波段為185nm的紫外線燈照射區，在185nm波段作為前驅動源的第一波段紫外光源2照射下，發生催化氧化反應；之後在在185nm波段作為前驅動源的第一波段紫外光源2直接照射下有毒有害有機物、VOC發生降解，生成二氧化碳和水，細菌、病毒被紫外線直接殺滅；再通過波段為253. 7nm的第二波段紫外光源3照射區直接照射，再次對通過氣體進行消毒、殺菌；同時把185nm的紫外線燈產生的多餘O3吸收淨化。最後到達末端的第二光觸媒濾網4，在253. 7nm的紫外燈照射下進行進一步的催化氧化反應，完全淨化、 消毒殺菌。在靠近操作人員的一面設有遮光擋板5，防止紫外線對人體的傷害。實施例二 在水汙染淨化治理中，淨化原理與實施例一相同，不同的是，第一波段紫外光源2 和第二波段紫外光源3由多個紫外燈管垂直放置後再水平排列成一光平面構成，使得紫外燈管接電源的燈頭一端是朝上露出水面的，起到絕緣防漏電作用，保證燈管的正常工作，另外在上方和兩側均設置有遮光擋板5防止紫外線外洩，如圖3。本發明中，第一波段紫外光源和第二波段紫外光源和光觸媒過濾網它們三者之間的最佳距離是100 150mm之間，這樣可以避免紫外燈長期使用後照度衰減造成的消毒殺菌效果下降的情況發生，保證最佳的消毒殺菌效果。本發明的尺寸大小根據進風量的大小來確定，並且發明為即插即用的模塊化設計，可根據不同的用戶、不同的工況需求增減模塊數量，根據本發明的技術方案和技術構思作出各種相應的等效改變，都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於從空氣進口到出口依次包括第一光觸媒濾網、多個第一波段紫外光源、多個第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網，所述多個第一波段紫外光源和多個第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm 172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253. 7nm 200nm之間波段的紫外線。
2.根據權利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於所述第一波段紫外光源和第二波段紫外光源由多個紫外燈管水平放置後再垂直排列成一光平面構成或由多個紫外燈管垂直放置後再水平排列成一光平面構成。
3.根據權利要求2所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網與所述光平面平行設置。
4.根據權利要求2或3所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於所述第一光觸媒濾網與第一波段紫外光源構成的光平面、第二光觸媒濾網與第二波段紫外光源構成的光平面和所述第一波段紫外光源構成的光平面與第二波段紫外光源構成的光平面之間距離為IOOmm 150mm。
5.根據權利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網採用表面燒結有TiO2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網。
6.根據權利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，其特徵在於所述第一光觸媒濾網和第二光觸媒濾網之間在有人操作的一側設有遮光擋板。
全文摘要
本發明涉及一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒淨化模塊，從空氣進口到出口依次包括第一光觸媒濾網、多個第一波段紫外光源、多個第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網，所述多個第一波段紫外光源和多個第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm～172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253.7nm～200nm之間波段的紫外線，本發明具有既對人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機物、VOC、消毒殺菌、消除O3的優點。
文檔編號A61L101/02GK102357256SQ201110202560
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者劉 英 申請人:凱天環保科技股份有限公司