专利名称：一种空气净化方法
技术领域：
本发明属于污染控制技术领域，特别是属于大气污染控制技术领域。
背景技术：
挥发性有机物和一氧化碳是造成室内空气污染、车厢空气污染和大气层污 染的重要污染物，吸附和催化是处理这两类污染物常用的两种技术。对于吸附 技术，活性炭是最常用的吸附剂。活性炭吸附剂常用热风吹脱再生，但是由于 活性炭着火点低，热风吹脱过程中常引起着火。同时，热风吹脱过程中，需要 外源性热源将空气加热到较高的温度，出口气的温度比较高，能源的利用率往 往比较低。对于催化净化法，也需要用外源性热源将催化床或者含污染物的空 气加热到较高的温度，同样存在比较耗能的问题。石墨和碳化硅的着火点比较 高，而且导电性能较好。在本发明中，多孔石墨化碳和多孔碳化硅被用于挥发 性有机物的吸附或者催化氧化，而且利用这两类材料能够导电的特点，通过直 接向这两类材料中通入电流使其升温来实现吸附剂的再生或者催化剂的活化， 具有安全和节能的优点。
发明内容
本发明提供一种消除室内空气、车厢空气或工业源排放的挥发性有机物或 一氧化碳污染物的技术与方法，其核心在于受污染空气与装填在反应器内的具 有导电性的填料接触而实现净化，所使用的填料为多孔石墨化碳或多孔碳化硅 吸附剂，或者是多孔石墨化碳或多孔碳化硅负载的金属催化剂，通过使填料通 电升温来实现吸附剂的再生或者催化剂的活化。操作过程如下
将两个或多个电源的电极置于反应器内。在电极之间的空间内填充多孔石 墨化碳或多孔碳化硅材料，或者填充多孔石墨化碳或多孔碳化硅负载的催化剂。 在反应器进气口前连接空气流动动力系统。
可通过吸附过程或者催化过程实现受污染空气的净化。
在吸附过程中，先断开电极与电源之间的连接，保持反应器处于室温状态， 通过空气流动动力系统，将含挥发性有机物或者一氧化碳的污染空气穿过反应 器，使挥发性有机物吸附在多孔填料上。吸附饱和后，用导气管将反应器的出 口端连接至室外，或者连接至焚烧炉等销毁设备，然后将电极与电源接通，使 填料通电升温，实现其再生。
在催化过程中，将电极与电源接通，使催化剂填料通电升温，实现催化剂 活化，通过空气流动动力系统，将含挥发性有机物或者一氧化碳的污染空气穿 过反应器，在填料催化剂上发生氧化反应而消除。
如上所述的方法，多孔石墨化碳的着火点在35(TC以上。
如上所述的方法，催化剂活性组分为铂、钯、金、银、钴、铜、锰、铬、 铁、钛、锆、铈、镧、钨、钒、锡、钼金属中的一种或者几种的组合。
如上所述的方法，对于在较低温度下水汽吸附引起的催化剂失活，可通过 通电升温来实现催化剂再生。
如上所述的方法，挥发性有机物指的是甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、氯代苯、 氯代乙烯、氯代乙烷、氯代甲垸、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、乙醚、甲 醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇。
如上所述的方法，电源可以是直流电源或者交流电源。
图1为空气净化流程图
具体实施例方式
净化流程如图1所示。反应器内填充多孔石墨化碳吸附剂(比表面积370平 方米/克，孔体积0. 5毫升/克，颗粒大小40-60目)，装填量为500毫升。空气 中的污染物为甲苯，浓度约200毫克/立方米。风机空气动力系统使受污染空气 以5升/分钟的速度通入反应器，IO天之内，出口气中甲苯浓度不超过0.2毫克 /立方米。IO天后，将反应器出口端连接至室外，或者与焚烧炉相连，并开动风 机空气动力系统，将电源调节至一定电压，使多孔石墨化碳吸附剂通电升温至 12CTC， 15分钟即可实现其再生。
实施例2
净化流程如图1所示。反应器内填充多孔碳化硅负载的钯催化剂(比表面 积140平方米/克，颗粒大小40-60目)，装填量为500毫升。空气中的污染物 为苯，浓度约260毫克/立方米。将电源调节至一定电压，使多孔碳化硅通电升 温至21(TC，开通风机空气动力系统，使受污染空气以5升/分钟的速度泵入反 应器，与催化剂接触而被催化销毁，出口气中苯的浓度不超过O. 1毫克/立方米。
权利要求
1. 一种去除空气中的挥发性有机物和一氧化碳污染物的方法，其具有的两个缺一不可的基本特征为(1)受污染空气与装填在反应器内的填料接触而实现净化，反应器内的填料为可导电的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，或者负载了催化剂的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，填料用于吸附或者催化氧化污染物；(2)通过向填料中通入电流使其升温来实现吸附剂的再生或者催化剂的活化。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于多孔石墨化碳的着火点在35(TC以上。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于催化剂活性组分为铂、钯、金、银、 钴、铜、锰、铬、铁、钛、锆、铈、镧、钨、钒、锡、钼金属中的一种或者几 种的组合。
4. 如权利要求1和3所述的方法，其特征在于，对于在较低温度下水汽吸附引 起的催化剂失活，可通过通电升温来实现催化剂再生。
5. 如权利要求l所述的方法，其特征在于挥发性有机物指的是甲醛、乙醛、丙 酮、丁酮、氯代苯、氯代乙烯、氯代乙垸、氯代甲垸、苯、甲苯、二甲苯、三 甲苯、萘、乙醚、甲醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇。
全文摘要
本发明是一种消除空气中的一氧化碳或挥发性有机污染物的方法，通过受污染空气与装填在反应器中的填料接触而实现空气净化。反应器的填料为多孔石墨化碳或多孔碳化硅，或者是负载了活性金属组分的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，填料作为污染物的吸附剂或者氧化催化剂，通过向填料通入电流使其升温实现吸附剂的再生或者催化剂的活化。本方法适用于室内、车内或者工业源排放的一氧化碳和挥发性有机污染物的去除，具有安全、节能的优点。
文档编号B01J20/02GK101530716SQ20091007975
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者炽 何, 李进军, 燕 梁, 华 田, 琴 胡, 豆宝娟, 郝郑平, 麻春艳 申请人:中国科学院生态环境研究中心