一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置及脱附再生方法
【专利摘要】本发明公开了一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置及脱附再生方法，其中脱附再生装置包括空气净化设备的引风机、活性炭过滤层以及活动栅板，所述的引风机和活动栅板位于所述活性炭过滤层的两侧，在所述的空气净化设备内还设置有一交流电源和一对平行电极，所述的活性炭过滤层位于所述一对平行电极之间，所述交流电源的电压压强为10~50kV/m，交流电源的两级分别与一个电极连接，在所述的活性炭过滤层与活动栅板之间还设置有一脱附通道，在脱附通道的一侧连接一旁路通道。与现有技术相比，本发明通过较为简单的设备对空气净化设备内活性炭过滤层进行再生处理，从而提高活性炭的使用寿命，减少空气净化设备的工作成本。
【专利说明】一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置及脱附再生方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及环境保护领域，特别涉及是室内空气净化设备方面。
【背景技术】
[0002]人们一生的大部分时间都在室内空间中度过，室内的空气品质与人类的健康息息相关。近年来，我们赖以生存的大气环境正受到日益严重的污染，雾霾天气和各种工业污染源也导致了室内空气质量的恶化。此外，日益繁杂的各种装修和家具材料的使用所产生的挥发性有机化合物(volatile organic compounds)污染,也是室内空气质量下降的另一个主要因素。这一切使得室内空气净化类产品具有重要的研发价值和广阔的市场空间。
[0003]目前市场上夏普、东芝、松下、大金、美的、伊莱克斯等家电生产商均推出了多种型号的空气净化器，也各自发展了特有的专利技术。这些净化产品大多采用的高效滤网过滤、等离子(负离子)净化以及吸附剂吸附等多种手段复合净化模式。在这些空气净化器中，活性炭材料因为含有大量微孔，具有巨大的比表面积，可以作为一种高效的去除甲醛和其他有机污染物的吸附剂而被广泛的应用并且取得了公认良好的空气净化效果。但是随着挥发性有机污染物不断的被吸附在活性炭的孔隙内，活性炭的可吸附量也在不断的减少。在一段时间后净化设备内的活性炭过滤层就会失效，增加了空气净化产品的使用成本，影响了空气净化器的实用性。而废弃的活性炭过滤器被丢弃后也会造成二次污染。
[0004]因此，能够发展一种有效的活性炭脱附方法，提高空气净化器内活性炭过滤层的使用寿命对于空气净化产品的推广和普及有着非常重要的意义。
[0005]目前在工业应用领域，国内外的研究者们已经发展除了诸如热再生技术、溶液再生技术、电化学再生技术等活性炭脱附再生技术。但是这些技术往往设备复杂、价格昂贵无法直接应用在空气净化设备中。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种易于实现且结构简单成本低的空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置及脱附再生方法，从而将吸附的VOCs从活性炭的表面和孔隙中脱附出来，实现活性炭过滤层的再生重复使用。
[0007]实现本发明技术问题的的技术方案是这样的:
一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置，包括空气净化设备的引风机、活性炭过滤层以及活动栅板，所述的引风机和活动栅板位于所述活性炭过滤层的两侧，其特征在于:在所述的空气净化设备内还设置有一交流电源和一对平行电极，所述的活性炭过滤层位于所述一对平行电极之间，所述交流电源的电压压强为10~50kV/m，交流电源的两级分别与一个电极连接，在所述的活性炭过滤层与活动栅板之间还设置有一脱附通道，在脱附通道的一侧连接一旁路通道。
[0008]所述的平行电极为网状或盘型电极。
[0009]所述交流电源的电压压强为3~50kV/m。
[0010]一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生方法，在活性炭过滤层的两侧平行方向分别布置一个网状或盘型电极，当活性炭吸附量接近饱和时，活性炭过滤层两侧电极与交流电源接通，将交流电源的电压强度调至设备10~50kV/m，通过两侧电极在活性炭分子和污染物之间产生偶极矩变化将污染物分子脱附出活性炭；在电极作用脱附活性炭的同时，空气净化设备的引风机在同时工作，通过气流从旁路通道把脱附出的污染物分子带出室外。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
在空气净化设备内部直接增加一个单独的脱附装置直接进行挥发性有机污染物的脱附处理，脱附装置结构简单、成本低且实现活性炭过滤层的反复再生。提高净化器内部核心部件的使用寿命。
[0012]考虑到空气的击穿效应，为保证设备仪器安全，电压强度不应超过50kV/m。随着作用在活性炭层上的场强增大，有机污染物的极化作用增强，污染物分子和活性炭之间的吸附势也相应的减小，从而强化污染物从活性炭过滤层上的脱附过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明脱附再生装置的构架示意图。
[0014]图2为采用本发明脱附方法和现有脱附方法进行脱附时残留物的浓度变化示意图。
[0015]其中1、交流电源，2、引风机，3、电极，4、活性炭过滤层，5、旁路管道，6、活动栅板。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及【具体实施方式】对本发明做进一步详细的阐述。
[0017]如图1所示，本发明一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置，包括交流电源1、引风机2、电极3、活性炭过滤层4以及活动栅板6，其中电极3为一对平行电极，电极为网状或盘型电极。引风机2和活动栅板6位于活性炭过滤层4的两侧，活性炭过滤层4位于一对平行电极之间，交流电源I的电压压强为10~50kV/m，交流电源I的两级分别与一个电极3连接，在活性炭过滤层4与活动栅板6之间还设置有一脱附通道，在脱附通道的一侧连接一旁路通道5。
[0018]本发明活性炭过滤层脱附再生方法是，在空气净化器内部安装活性炭过滤层4位置的两侧对称位置平行布置两个电极3。在脱附系统开始工作时，保持引风机2工作，同时关闭净化空气的主通路上的活动栅板6，打开连接室外的旁路管道5。电极板3与交流电源I接通，交流电源I电压强度调至20kV/m。在这种高频交变电磁场作用下，活性炭中的挥发性有机污染物分子开始脱附出来，并被风机气流带入旁路管道5。在脱附系统工作的同时，利用空气净化器自身带有的VOCs检测设备，在线检测电极3附近的VOCs浓度，当其浓度小于检测阈值时，脱附过程工作结束。如附图2所示，通过比较没有电压作用情况下活性炭脱附过程可以看到电场作用下，活性炭再生效率明显增快。
【权利要求】
1.一种空气净化设备内活性炭过滤层的脱附再生装置，包括空气净化设备的引风机、活性炭过滤层以及活动栅板，所述的引风机和活动栅板位于所述活性炭过滤层的两侧，其特征在于:在所述的空气净化设备内还设置有一交流电源和一对平行电极，所述的活性炭过滤层位于所述一对平行电极之间，所述交流电源的电压压强为10~50kV/m，交流电源的两级分别与一个电极连接，在所述的活性炭过滤层与活动栅板之间还设置有一脱附通道，在脱附通道的一侧连接一旁路通道。
2.根据权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于:所述的平行电极为网状或盘型电极。
3.根据权利要求1所述的脱附再生装置，其特征在于:所述交流电源的电压压强为30~50kV/m。
4.一种基于权利要求1所述的脱附再生装置的脱附再生方法，其特征在于:在活性炭过滤层的两侧平行方向分别布置一个网状或盘型电极，当活性炭吸附量接近饱和时，活性炭过滤层两侧电极与交流电源接通，将交流电源的电压强度调至20kV/m，通过两侧电极在活性炭分子和污染物之间产生偶极矩将污染物分子脱附出活性炭；在电极作用脱附活性炭的同时，空气净化设备的引风机在同时工作，通过气流从旁路通道把脱附出的污染物分子带出室外。
【文档编号】B01D53/04GK104474839SQ201410650023
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】陈振乾, 马强, 许波 申请人:东南大学