一种光电一体化氧化处理废气的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种光电一体化氧化处理废气的装置，包括密闭箱体，所述密闭箱体上设置有进气口和出气口，所述密闭箱体内设置有至少一组纳米钛板和照射纳米钛板的紫外线灯，所述纳米钛板和紫外线灯设置在所述进气口和出气口之间，所述纳米钛板还连接有对其提供电流的直流电源。本实用新型提供的光电一体化氧化处理废气的装置，氧化效率高，氧化能力强。
【专利说明】
一种光电一体化氧化处理废气的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种光电一体化氧化处理废气的装置，属于光电技术领域和环保技术领域。
【背景技术】
[0002]现有工业废气通常含有苯、甲苯、二甲苯及硫化物等有害气体，这些气体对人体健康和环境有较大危害。目前，工业废气处理装置通常采用活性炭吸附方法，该吸附方法能够较好地去除有害气体；由于活性炭的吸附能力有限，如需保证吸附效果，则需频繁更换活性炭，因此活性炭吸附方法的日常维护成本较高，而且活性炭还有造成二次污染。为此，如何降低废气处理成本，如何保证废气的处理效果等问题已成为业内研究的热点。
[0003]现有技术中，也有通过有电极的紫外灯发出紫外光照射纳米二氧化钛，二氧化钛形成电子空穴对，电子空穴对能和空气中的氧气反应，生成具有强氧化能力的臭氧或者羟基自由基，能将污染物氧化成二氧化碳和水，从而实现污染物的去除。但是这种方法生成的电子空穴对的数量有限，产生速度低，氧化效率低，氧化能力差，氧化后的碳化物附着在纳米结构表面，使纳米结构的表面积减少，氧化能力降低。
【实用新型内容】
[0004]基于以上不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种氧化效率高，氧化能力强的光电一体化氧化处理废气的装置。
[0005]为了解决以上技术问题，本实用新型采用了以下技术方案:
[0006]—种光电一体化氧化处理废气的装置，包括密闭箱体，所述密闭箱体上设置有进气口和出气口，所述密闭箱体内设置有至少一组纳米钛板和照射纳米钛板的紫外线灯，所述纳米钛板和紫外线灯设置在所述进气口和出气口之间，所述纳米钛板还连接有对其提供电流的直流电源。
[0007]所述电流为直流电，且定期反向。
[0008]所述箱体内还设置有微波发生器或超声波发生器。
[0009]所述微波发生器包括若干发射微波的微波发射端，每2-3组钛板共用一个微波发射端。
[0010]所述进气口和出气口还设置有防止微波泄露的防泄露装置，所述防泄露装置为金属网，所述金属网的孔径为2mm-3mm。
[0011]所述纳米钛板为原位生长的二氧化钛纳米管阵列结构，所述纳米管的内径为60nm-90nm，管壁厚 10nm-20nm。
[0012]所述纳米钛板与所述紫外线灯之间的垂直距离为20-30cm。
[0013]所述箱体与设置在箱体内部的结构之间绝缘。
[0014]还包括控制所述紫外线灯开启和所述电流定期反向并将运行实时数据和累计数据上传的自控柜。
[0015]采用以上技术方案，本实用新型取得了以下技术效果:
[0016](I)本实用新型光电一体化氧化处理废气的装置通过对纳米钛板通入电流，可以激发原本接近产生而又没有产生的电子空穴对产生，且能定向引导产生的电子空穴对的移动秩序，避免无序的碰撞损耗，还可以加快其移动速度，激发电子空穴对的产生数量和速度，从而极大地提高被紫外光照射后的二氧化钛纳米管产生电子空穴对的速度和数量，极大地提高对废气中污染物的氧化效率；
[0017](2)纳米钛板的二氧化钛做成管状，进一步提高电子空穴对的产生数量和速度；
[0018](3)由于外加电流为定期反向电流，反向电流的施加可起到“清扫”纳米结构表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在纳米结构表面的附着和堆积，防止纳米结构表面因碳化物的附着和堆积接受紫外光的效率降低，影响其催化氧化的能力和效率；
[0019](4)本实用新型光电一体化氧化处理废气的装置还加入微波发生器或超声波发生器，产生的微波或超声波，能使二氧化钛纳米结构或其基体或其附着物发生一定频率的微幅振动，该振动能降低污染物氧化后形成的碳化物在纳米结构表面的附着和堆积，可使附着物在一定程度上发生剥落，防止纳米结构的表面积减少，氧化能力降低;还能使二氧化钛纳米管表面的二氧化钛结构处于高能量的待跃迀的活跃状态，经紫外光照射后，电子空穴对产生的数量和速度都有显著的提高，从而极大地提高被紫外光照射后的二氧化钛纳米管产生的电子空穴对的速度和数量，极大地提高对废气中污染物的氧化效率;并且，电子空穴对与空气中的氧气发生反应后产生高氧化能力的臭氧或者羟基自由基，在其氧化污染物的过程中，微波或超声波的协同作用，能提高其氧化能力和速率，从而提高设备对污染物的处理能力和效率;再有，由于微波或超声波对污染物的化学键本身就有一定的破坏作用，在一定程度上也能分解污染物；
[0020](5)本实用新型所要保护的装置能提高原有处理设备的处理能力，扩大其处理废气的种类和浓度范围，降低设备投资成本，减少设备的运行成本，延长设备的清洗周期，增强设备的运行可靠性。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型光电一体化氧化处理废气的装置的结构图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，本实用新型提供了一种光电一体化氧化处理废气的装置，包括密闭箱体8，所述密闭箱体8上设置有进气口 5和出气口 6，所述密闭箱体8内设置有至少一组纳米钛板2和照射纳米钛板2的紫外线灯4，所述纳米钛板2和紫外线灯4设置在所述进气口 5和出气口 6之间，所述纳米钛板2还连接有对其提供电流的直流电源3。通过对纳米钛板通入电流，可以激发原本接近产生而又没有产生的电子空穴对产生，且能定向引导产生的电子空穴对的移动秩序，避免无序的碰撞损耗，还可以加快其移动速度，激发电子空穴对的产生数量和速度，从而极大地提高被紫外光照射后的二氧化钛纳米管产生电子空穴对的速度和数量，极大地提高对废气中污染物的氧化效率。
[0023]其中，电流为直流电，且定期反向。由于外加电流为定期反向电流，反向电流的施加可起到“清扫”纳米结构表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在纳米结构表面的附着和堆积，防止纳米结构表面因碳化物的附着和堆积接受紫外光的效率降低，影响其催化氧化的能力和效率。
[0024]其中，纳米钛板2与紫外线灯4之间的垂直距离为20-30cm，这样在单位能量下，钛板的成本最低、紫外灯的光效利用率最高、废气的处理效果最佳。纳米钛板为原位生长的二氧化钛纳米管阵列结构，纳米管的管径为60?90nm，管壁厚为10?20nm，并且呈高度有序阵列排列。纳米钛板的二氧化钛做成管状，进一步提高电子空穴对的产生数量和速度，提高氧化效率。箱体8为304不锈钢，并与内部结构之间绝缘，使所施直流电仅在纳米结构的钛板中存在。
[0025]其中，所述箱体8内还设置有微波发生器，也可以用超声波发生器替代微波发生器。所述微波发生器包括若干发射微波的微波发射端，每2-3组钛板共用一个微波发射端。进气口 5和出气口6还设置有防止微波泄露的防泄露装置7，防泄漏装置7为金属网，孔径为2mm-3mm。微波发生器或超声波发生器产生的微波或超声波，能使二氧化钛纳米结构或其基体或其附着物发生一定频率的微幅振动，该振动能降低污染物氧化后形成的碳化物在纳米结构表面的附着和堆积，可使附着物在一定程度上发生剥落，防止纳米结构的表面积减少，氧化能力降低;还能使二氧化钛纳米管表面的二氧化钛结构处于高能量的待跃迀的活跃状态，经紫外光照射后，电子空穴对产生的数量和速度都有显著的提高，从而极大地提高被紫外光照射后的二氧化钛纳米管产生的电子空穴对的速度和数量，极大地提高对废气中污染物的氧化效率;并且，电子空穴对与空气中的氧气发生反应后产生高氧化能力的臭氧或者羟基自由基，在其氧化污染物的过程中，微波或超声波的协同作用，能提高其氧化能力和速率，从而提高设备对污染物的处理能力和效率;再有，由于微波或超声波对污染物的化学键本身就有一定的破坏作用，在一定程度上也能分解污染物。
[0026]本实用新型废气处理装置还包括自控柜I，自控柜I自动控制施加的微波发射功率，并控制紫外线灯的开启，并能将运行实时数据和累计数据进行上传。
[0027]最后应说明的是:以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:包括密闭箱体，所述密闭箱体上设置有进气口和出气口，所述密闭箱体内设置有至少一组纳米钛板和照射纳米钛板的紫外线灯，所述纳米钛板和紫外线灯设置在所述进气口和出气口之间，所述纳米钛板还连接有对其提供电流的直流电源。2.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述电流为直流电，且定期反向。3.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述箱体内还设置有微波发生器或超声波发生器。4.根据权利要求3所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述微波发生器包括若干发射微波的微波发射端，每2-3组钛板共用一个微波发射端。5.根据权利要求3或4中任一项所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述进气口和出气口还设置有防止微波泄露的防泄露装置，所述防泄露装置为金属网，所述金属网的网眼的孔径为2mm-3mm。6.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述纳米钛板为原位生长的二氧化钛纳米管阵列结构，所述纳米管的内径为60nm-90nm，管壁厚1nm-20nmo7.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述纳米钛板与所述紫外线灯之间的垂直距离为20-30cm。8.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:所述箱体与设置在箱体内部的结构之间绝缘。9.根据权利要求1所述的光电一体化氧化处理废气的装置，其特征在于:还包括控制所述紫外线灯开启和所述电流定期反向并将运行实时数据和累计数据上传的自控柜。
【文档编号】B01D53/72GK205461750SQ201620180078
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】石伟, 李培强, 王林双, 桂琪, 何冬冬
【申请人】石伟