光催化处理有机废气简易装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了光催化处理有机废气简易装置，装置包括密闭箱体，箱体分为三层，相邻两层由箱体内壁设置插槽支撑固定的光催化材料分割；箱体左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管，紫外灯管搁置在石英玻璃套管内；箱体后侧为可拆卸盖板，盖板与箱体之间设置有弹性密封垫，通过法兰密封固定；箱体下端设有进气口，上端设有出气口；箱体上部设有温度计和湿度计安装口；箱体内侧四周贴有不受紫外影响的反光锡纸。本发明公开的光催化处理有机废气简易装置，结构简单，安装方便，能够有效的进行光催化反应，装置可重复利用，成本低。
【专利说明】
光催化处理有机废气简易装置
技术领域
[0001]本发明涉及有机废气处理领域，具体是一种光催化反应器。
【背景技术】
[0002]大气污染是目前最突出的环境问题之一，继燃料燃烧产生的S02、N0x污染控制得到充分重视后，一些挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)的排放控制已成为改善区域大气环境质量的重要途径。2010年5月，国务院转发的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》首次将VOCs同S02、N0x和颗粒物一并列为大气污染控制的4类重点污染物。
[0003]控制VOCs污染的技术主要有吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法等，这些技术都普遍存在投资运行费用高、容易引起二次污染等问题。光催化技术和生物净化技术是近年来兴起的两项绿色技术，具有反应条件温和、操作条件容易控制、无二次污染等优点。由于光催化技术对于目标污染物的适用性较强，特别是在难生物降解VOCs污染控制方面发挥出了巨大的作用，受到研究者的广泛重视。
[0004]光催化氧化法主要是利用光催化剂的光催化性，氧化吸附在催化剂表面上的VOCs。利用特定波长的光照射光催化剂，激发出“电子一空穴”的高能粒子对，这种高能粒子对与水、氧发生化学反应，产生具有极强氧化能力的自由基活化物质，将吸附在催化剂表面上的有机物氧化为二氧化碳和水等无毒无害物质。所以，光催化反应中起关键的作用的是光催化剂，常见的光催化剂主要是半导体，其中又以Ti02研究应用较多。纳米二氧化钛材料在紫外光或太阳光的照射下可以发生光催化氧化反应，产生强氧化自由基，快速无选择性地氧化分解有机污染物，直至彻底矿化为C02和H20。具有反应速度快，反应条件温和，无二次污染等，因而被视为一项既有前景的有机废气处理技术。
[0005]中国专利CN203916427U公开了一种光催化有机废气处理系统，由预过滤构件、预过滤构件报警控制系统、光催化处理构件、光催化处理构件控制系统、通风管道组成。所述的预过滤构件由膨胀扩张段、立方形壳体、活性碳纤维过滤板、插槽、盖板、法兰构成;所述的光催化处理构件由壳体及二端的法兰、紫外线灯管、灯管安装架、二氧化钛图层、带有观察窗的保修门构成，紫外线灯安装在壳体内，紫外线灯之间的间隔与壳体之间的间隔一致，紫外线灯管安装方向与气流方向平行，光催化处理构件之间通过法兰联接。该实用新型所述的光催化处理构件壳体内，灯管安装架涂装二氧化钛涂层，二氧化钛涂层对有机废气的吸附性能较差。
[0006]中国专利CN203990575U公开了一种光催化反应装置，由反应器与反应釜密封盖构成，反应釜密封盖设置套管用于放入光源，多功能连接口用于连接多种系统或悬挂催化剂，中心孔道安装数控传感控制仪用于记录或控制反应参数。该实用新型中光源放入套管内，热度难以散发，使光源实用寿命减少。
[0007]因此现有技术还存在一定的缺陷。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是针对现有光催化装置的不足，设计出的一种紫外光使用效率高、光强可调、使用寿命延长，有机废气进气气速可调，催化材料方便更换的光催化处理有机废气简易装置。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:光催化处理有机废气简易装置包括出气口、中空石英玻璃套管、紫外灯管、活动盖板、支撑脚、有机废气进气口、插槽、箱体、固定床式负载Ti02泡沫镍网、温湿度计安装口，箱体分为三层，相邻两层由箱体内壁设置插槽支撑固定床式负载Ti02泡沫镍网分割;箱体左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管，紫外灯管搁置在中空石英玻璃套管内。箱体后侧为可拆卸盖板，盖板与箱体之间设置有弹性密封垫，通过法兰密封固定;箱体下端设有有机废气进气口，上端设有出气口；下端设有四脚支撑本装置，箱体上部设有温度计和湿度计安装口 ；箱体内侧四周贴有反光锡纸。
[0010]优选地，所述箱体为方形，采用亚克力板制作而成。
[0011]优选地，所述的箱体层数大于2层。
[0012]优选地，中空石英玻璃套管与箱体密封处，进、出气口及温度计和湿度计安装口通过环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸脂密封胶、有机硅或陶瓷密封胶进行密封固定。
[0013]优选地，所述箱体左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管，紫外灯管搁置在中空石英玻璃套管内。
[0014]优选地，紫外灯管采用U型紫外灯管。
[0015]本发明所提供的光催化处理有机废气简易装置，具有以下优点:
[0016](I)加工制造方便；
[0017]整个箱体为方形，采用亚克力板制作而成，加工方便。中空石英玻璃套管与箱体密封处，进、出气口及温度计和湿度计安装口通过环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸脂密封胶、有机硅或陶瓷密封胶进行密封固定。
[0018](2)紫外灯的使用数量、光照强度可调；
[0019]紫外灯管直接搁置在石英套管内，方便使用。
[0020](3)负载有Ti02的泡沫镍网数量可调；
[0021]本实验装置采用固定床式Ti02的泡沫镍网，直接搁置在箱体内的托槽。
[0022](4)进气、出气气速可调；
[0023]进气管和出气管与控制阀相连，调节进、出气速率。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为光催化处理有机废气简易装置正视图；
[0026]图2为光催化处理有机废气简易装置左视图；
[0027]图3为光催化处理有机废气简易装置顶视图；
[0028]图4、5为本发明实施例一的整体结构不意图；
[0029]图6为本发明实施例二的整体结构示意图。
[0030]附图标记说明:
[0031]1-出气口2-中空石英玻璃套管
[0032]3-紫外灯管4-活动盖板
[0033]5-支撑脚6-有机废气进气口
[0034]7-插槽8-箱体，
[0035]9-固定床式的负载Ti02的泡沫镍网10-温湿度计安装口。
[0036]al-第一进气口a2_第二进气口
[0037]a3_第三进气口a4_第四进气口
[0038]bl-第一出气口b2_第二出气口
[0039]b3_第一出气口b4_第二出气口
【具体实施方式】
[0040]为了进一步了解本发明的内容，下面结合附图及实施例对本发明作详细描述。
[0041 ] 实施例1
[0042]参照附图4、5，光催化处理有机废气简易装置，装置主要由出气口1、中空石英玻璃套管2、紫外灯管3、活动盖板4、支撑脚5、有机废气进气口 6、插槽7、箱体8、固定床式负载Ti02泡沫镍网9、温湿度计安装口 10组成，箱体8分为三层，相邻两层由箱体内壁(未图示)设置插槽7支撑固定床式负载Ti02泡沫镍网9分割;箱体8左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管2，紫外灯管3搁置在中空石英玻璃套管2内。箱体8后侧为可拆卸盖板4，盖板4与箱体8之间设置有弹性密封垫(未图示)，通过法兰(未图示)密封固定;箱体8下端设有有机废气进气口 6，上端设有出气口 I;下端设有四脚5支撑本装置，箱体8上部设有温度计和湿度计安装口 10;箱体8内侧四周贴有不受紫外影响的反光锡纸(未图示)。有机废气通过有机废气进气口6自下而上进入密闭箱体8，通过固定床式负载Ti02泡沫镍网9，在紫外光的照射下，从出气口 I出气，完成紫外光催化过程。
[0043]本实施例采用16W、主波长为254nm的U型紫外灯管3，采用固定床式负载Ti02泡沫镍网9，254nm紫外光照射在纳米催化剂上能够产生大量羟基自由基和空穴对，将吸附在泡沫镍上的有机物氧化分解为二氧化碳和水。
[0044]本实施例还可以通过调整紫外灯光的个数及固定床式负载二氧化钛的泡沫镍网层数来进行有机废气的处理。
[0045]实例二
[0046]本发明还提供一种有机废气处理系统，包括复数个上述的光催化处理有机废气简易装置，还包括用于控制光催化处理有机废气简易装置工作的控制模块(未图示)；所述光催化处理有机废气简易装置串联或并联连接。请参阅图6，为采用两个光催化处理有机废气简易装置的有机废气处理系统。
[0047]以上所述实施例仅代表了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围以所附权利要求为准。
【主权项】
1.光催化处理有机废气简易装置，其特征在于:包括出气口、中空石英玻璃套管、紫外灯管、活动盖板、支撑脚、有机废气进气口、插槽、箱体、固定床式负载Ti02泡沫镍网、温湿度计安装口密闭箱体，所述箱体分为三层，相邻两层由箱体内壁设置插槽支撑固定床式负载Ti02泡沫镍网分割;所述箱体左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管，紫外灯管搁置在中空石英玻璃套管内；箱体后侧为可拆卸盖板，盖板与箱体之间设置有弹性密封垫，通过法兰密封固定;所述箱体下端设有有机废气进气口，上端设有出气口；下端设有四脚支撑本装置;所述箱体上部设有温度计和湿度计安装口 ；箱体内侧四周贴有反光锡纸。2.根据权利要求1所述光催化处理有机废气简易装置，其特征在于:所述箱体为方形，采用亚克力板制作而成。3.根据权利要求1所述光催化处理有机废气简易装置，其特征在于:所述的箱体层数大于2层。4.根据权利要求1所述光催化处理有机废气简易装置，其特征在于:中空石英玻璃套管与箱体密封处，进、出气口及温度计和湿度计安装口通过环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸脂密封胶、有机硅或陶瓷密封胶进行密封固定。5.根据权利要求1所述光催化处理有机废气简易装置，其特征在于:所述箱体左右两侧开孔横穿安装中空石英玻璃套管，紫外灯管搁置在中空石英玻璃套管内。6.根据权利要求1所述的光催化装置，其特征在于:紫外灯管采用U型紫外灯管。
【文档编号】B01D53/88GK105854585SQ201610179181
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月24日
【发明人】李彦旭, 杜青平, 程玮波, 许燕滨, 李乐
【申请人】广东工业大学