使用触媒转轮的低浓度voc污染空气净化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，包括：由固定在一起并连通的第一蜂窝转轮和第二蜂窝转轮构成净化装置主体，所述净化装置主体上形成有处理区、清洁区、脱附区及分解区，所述清洁区与脱附区连通，所述脱附区与所述分解区连通；排气鼓风机用于将气体通入所述清洁区，排气鼓风机与分解区通过风管相连通；脱附加热器设于清洁区与脱附区连通的风管上，用于将由清洁区通到脱附区的气体进行加热；分解加热器设于脱附区与分解区连通的风管上，用于将由脱附区通到所述分解区的气体进行加热；分支风管设于排气鼓风机与所述脱附加热器之间，分支风管上设有一回风阀，分支风管及回风阀将排气鼓风机排出的部分气体通入脱附加热器内。
【专利说明】
使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种空气净化装置，更具体地说，是一种使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置。
【背景技术】
[0002]随着半导体晶圆加工以及集成电路的高集成化及高性能化，为了提高半导体晶圆加工、集成电路板制造，液晶显示屏生产等各种电子元件的品质及产品的成品率。对于生产环境所需要的洁净房的要求也越来越高。根据制造工程清洁房等规定严格实行清洁度管理就变得至关重要。而如何减少清洁度基准中尘埃、VOC等化学物质成分也成了很重要的问题。
[0003]此外，日本平成15年施行的室内空气污染新法(建筑基准法、同法施行令及同法施行规则的一部分改正施行)规定了对于居室内化学物质发散在卫生上的措施，标示了室内甲醛及VOC等的浓度指针值。对于超过这个指针值情况时，通常会采用强制换气方式将建材及胶水等散发到自然中的VOC等污染气体强制换气或通过升高室内温度强制将建材等产生的VOC排出室外的方法。虽然这些方法能在竣工后的4?6个月内散发绝大部分V0C，使其在指针值以下，但期间长及由换气产生的空调能量损失就成了问题。
[0004]为了净化这些V0C，专利文件I(日本特开平7-256048号公报)及专利文件2(日本特开平10-15339号公报)中公开了使用的含有触媒部分及吸着材料部分的双层转轮及含有触媒及吸着材料的混合物的转轮的净化装置。另外专利文件3(日本特开平2002-204919号公报)中公开了使用触媒吸附转轮分解VOC浓缩后的再生空气的吸脱装置。并且，专利文件4(日本特开平10-244125号公报)中公开了在转轮再生出口侧或处理出口侧设置白金触媒层，设置两层再生区，任意一个都可以和处理空气对向流的浓缩处理装置。
[0005]虽然专利文件I中公开了由触媒及吸着材料组成的部分与气体流通方向重合的转轮及将含有触媒及吸着材料混合物的转轮分割为处理区、再生区及清洁区的净化装置。但是存在由于触媒量不足及分解温度不足产生的触媒无法完全分解的问题。另外，处理出口处的空气一部分作为清洁空气导入清洁区，清洁区冷却效果不佳的问题。
[0006]专利文件2中提出了将上述转轮分割为处理区、再生I区、再生2区及清洁区4个区域的净化装置，但由于再生加热器安装在处理出口侧，VOC浓度比较高，因此存在再生出口(即处理入口)侧触媒分解效率没有充分发挥的问题。
[0007]虽然专利文件3中提出了使用了通常的吸着转轮的吸脱附装置，在排气流路处设置了触媒分解用加热器4及有害气体成分分解除去用触媒8，但吸着浓缩装置及触媒分解装置是必须的，装置变复杂了，就造成了原始成本增加的问题。
[0008]虽然专利文件4中提出了使用由作为吸着剂的疏水性沸石做成的吸着转轮，分割有处理区、预热区、再生区及清洁区的浓缩处理装置，但由于再生区与预热区的空气流向与处理区的空气流向形成了对向流，因此不仅系统全体的流程就变得复杂了(预热气体排气变成了转轮的对面，即将配管通过预热气体供给侧，必须返回)、被处理气体供给侧即预热气体排气侧及脱臭气体排气侧的转轮内部温度变低，造成了触媒不能完全分解的问题。【实用新型内容】
[0009]由于现有技术存在着上述问题，本实用新型提出使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其能有效的解决现有技术中存在的问题。
[0010]本实用新型通过以下技术方案解决上述问题:
[0011 ]使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，包括:一净化装置主体，其由固定在一起并连通的第一蜂窝转轮和第二蜂窝转轮构成，其中:所述第一蜂窝转轮设于上游，其蜂窝通道表面担持有触媒，用于催化氧化分解气体中含有的污染物;所述第二蜂窝转轮设于下游，其蜂窝通道表面担持有触媒和吸着剂混合物，用于分解和吸附气体中的V0C，污染气体经由所述第一蜂窝转轮进入后到达所述第二蜂窝转轮，所含有的VOC等污染物被蜂窝转轮所吸附、净化后的空气排出；所述净化装置主体上形成有处理区、清洁区、脱附区以及分解区，所述清洁区通过风管与脱附区连通，所述脱附区通过风管与所述分解区连通;排气鼓风机，其用于将气体通入所述清洁区，且所述排气鼓风机与所述分解区通过风管相连通以用于将所述分解区的气体排出；脱附加热器，其设于所述清洁区与所述脱附区连通的风管上，用于将由清洁区通到所述脱附区的气体进行加热;分解加热器，其设于所述脱附区与所述分解区连通的风管上，用于将由脱附区通到所述分解区的气体进行加热;一分支风管，其设于所述排气鼓风机与所述脱附加热器之间，所述分支风管上设有一回风阀，所述分支风管及所述回风阀将所述排气鼓风机排出的分解区的部分气体通入所述脱附加热器内。
[0012]所述分解区与所述排气鼓风机之间的风管上设有一温度监控装置，该温度监控装置检测所述分解区内气体的温度，并控制所述分解加热器开始或停止工作。
[0013]所述分解加热器上游另通过一风管接入一外气导入自动风阀，所述外气导入自动风阀通过所述温度监控装置控制开始或停止工作。
[0014]所述第一蜂窝转轮上游设有一处理鼓风机，该处理鼓风机将所述污染气体通入所述处理区内。
[0015]所述处理鼓风机也可以将污染气体导入所述处理区和所述清洁区内。
[0016]所述处理区的下游设有一处理风阀，其用于控制处理区内气体的排放。
[0017]所述第一蜂窝转轮由不燃性材料加工成转轮状并浸入触媒溶液中、然后干燥而成，其内表面和外表面上均设有波纹;所述第二蜂窝转轮由不燃性材料加工成转轮状并浸入触媒与吸着剂混合溶液中、然后干燥而成，其内表面和外表面上均设有波纹。
[0018]所述第一蜂窝转轮的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之一;所述第二蜂窝转轮的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之二。
[0019]所述触媒为含有铁、锰、铜成分的氧化分解触媒及含有白金、钯成分的贵金属系触媒之一或其组合。
[0020]所述吸着剂为疏水性沸石及活性炭之一或其混合。
[0021]运转该净化装置时，所述分解区、脱附区及清洁区通过气体的速度低于所述处理区通过气体的速度。
[0022]所述脱附加热器设定的加热温度低于所述分解加热器设定的加热温度。
[0023]由于采用了上述技术手段，本申请的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置通过一个两层构造的蜂窝转轮能够净化低浓度VOC污染空气，没必要再分别设置浓缩装置与分解装置，通过装置的紧密化，能够控制初期设备成本；同时通过气体流向的合理控制，达到节能的有益效果。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的第一实施例的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的第二实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合【具体实施方式】，详细描述本实用新型。
[0027]第一实施例:
[0028]该实施例中，净化装置包括了净化装置主体、处理鼓风机7、排气风机10、脱附加热器8、分解加热器9、温度监控装置14、外气导入自动风阀11、回风阀12等部件。
[0029]如图1所示，本申请的净化装置主体为一个两层装置，其由固定在一起并连通的第一蜂窝转轮I和第二蜂窝转轮2构成。其中所述第一蜂窝转轮I设于上游，其蜂窝通道表面担持有触媒，用于催化氧化分解气体中含有的VOC污染物。所述第一蜂窝转轮I由不燃性材料加工成转轮状并浸入触媒溶液中、然后干燥而成，其内表面和外表面上均设有波纹。所述触媒为含有铁、锰、铜成分的氧化分解触媒及含有白金、钯成分的贵金属系触媒之一或其组合。所述第二蜂窝转轮2设于下游，其蜂窝通道表面担持有触媒和吸着剂混合物，用于分解和吸附气体中的V0C。所述第二蜂窝转轮2由不燃性材料加工成转轮状并浸入触媒与吸着剂混合溶液中、然后干燥而成，其内表面和外表面上均设有波纹。第二蜂窝转轮2含有的触媒成分与上述相同或相似，而含有的所述吸着剂为疏水性沸石及活性炭之一或其混合。参见图1所示，所述第一蜂窝转轮I的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之一，所述第二蜂窝转轮2的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之二。
[0030]参见图1所示，所述净化装置主体上形成有处理区3、清洁区4、脱附区5以及分解区
6。所述清洁区4通过风管与脱附区5连通，所述脱附区5通过风管与所述分解区4连通。
[0031]所述第一蜂窝转轮I上游设有处理鼓风机7，该处理鼓风机7将所述污染气体通入所述处理区内。污染气体经由所述第一蜂窝转轮I进入，由所述第二蜂窝转轮2排出。所述处理区的下游设有一处理风阀15，其用于控制处理区内气体的排放。被处理的空气经过处理区3，第二蜂窝轮2吸着被处理空气中含有的低浓度VOC污染气体，从被处理空气中分离除去后达到净化污染的空气。
[0032]排气鼓风机10连通所述分解区4，用于将气体通入所述清洁区6，且所述排气鼓风机10与所述分解区4通过风管及阀门13相连通以用于将所述分解区4的气体排出。脱附加热器8设于所述清洁区6与所述脱附区5连通的风管上，用于将由清洁区6通到所述脱附区5的气体进行加热。分解加热器4设于所述脱附区5与所述分解区4连通的风管上，用于将由脱附区5通到所述分解区4的气体进行加热。所述脱附加热器8设定的加热温度低于所述分解加热器9设定的加热温度，作为发挥触媒分解能力的温度。例如，分解加热器的温度为摄氏2400C (以下温度全部以“摄氏”为单位)、脱附加热器8的温度为180°C。另，一分支风管设于所述排气鼓风机与所述脱附加热器8之间，所述分支风管上设有一回风阀12，所述分支风管及所述回风阀12将所述排气鼓风机排出的分解区的部分气体通入所述脱附加热器8内，由于从分解区出来的气体是高温气体，通过部分该高温气体与清洁区内的气体混合后可以减轻脱附加热器8的加热负荷，利用分解区产生的热量来达到节能的效果。
[0033]由于触媒会引起异常分解反应，为了防止烧损蜂窝转轮及装置，在所述分解区4与所述排气鼓风机10之间的风管上设有一温度监控装置14，该温度监控装置14检测所述分解区4内气体的温度，并控制所述分解加热器9开始或停止工作。同时，在所述分解加热器9上游另通过一风管接入一外气导入自动风阀11，所述外气导入自动风阀11通过所述温度监控装置14控制开始或停止工作。当温度监控装置14检测到分解区内的温度高于所定安全温度(例如250 0C)时，温度监控装置14发出的信号，分解加热器9停止工作的同时打开外气导入自动风阀11，将外面的气体导入分解加热器9内及分解区4内。另外，也可导入起到断氧作用的二氧化碳及氮族气体等来取代外面的气体。并且，在分解区4的入口侧设置喷嘴等，用水及灭火液等喷雾喷于净化装置主体上。
[0034]为了实现较好的净化空气的作用，转轮的区域面积比为，分解区:脱附区:清洁区:处理区= 2:2:2:10时，风量比为2:2:1:20?2:2:1:30，运转时要确保分解区4、脱附区5、清洁区6的通过空气面风速比处理区3的通过空气面风速要慢。
[0035]本申请的工作原理为:
[0036]1、室内的污染气体首先经过处理风气7通入处理区3，经过处理区的第一蜂窝转轮分解和第二蜂窝转轮后分解及吸着后排出到室内；
[0037]2、排气鼓风机10将室内的气体通入清洁区，经过清洁区后向脱附区排出，经过脱附加热器8加热后进入脱附区内，脱附区对气体内污染物再次进行脱附吸附后排出；气体经过分解加热器加热后进入分解区进行VOC的分解，同时通过温度监控装置14检测到分解区内的温度，当分解区4内的温度高于所定安全温度时，温度监控装置14发出的信号，分解加热器9停止工作的同时打开外气导入自动风阀11，将外面的气体导入分解加热器9内及分解区4内，也可导入起到断氧作用的二氧化碳及氮族气体等来取代外面的气体，并在分解区4的入口侧设置喷嘴等，用水及灭火液等喷雾喷于净化装置主体上。当温度监控装置14检测温度正常时，分解结束后将分解区4内的气体通过排气鼓风机10—部分排放到室内，另一部分继续进入清洁区6出口风道内与清洁区6出口的气体进行混合。
[0038]通过上述步骤逐步进行净化，可有效并节能的净化室内的空气。
[0039]第二实施例:
[0040]参见图2所示，图2为本实用新型的第二实施例的结构示意图。相对第一实施例来说，第二实施例的区别仅在于所述处理鼓风机7将污染气体同时导入所述处理区7和所述清洁区6内。
[0041]应理解，这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，包括: 一净化装置主体，其由固定在一起并连通的第一蜂窝转轮和第二蜂窝转轮构成，其中:所述第一蜂窝转轮设于上游，其蜂窝通道表面担持有触媒;所述第二蜂窝转轮设于下游，其蜂窝通道表面担持有触媒和吸着剂混合物，污染气体经由所述第一蜂窝转轮进入后到达所述第二蜂窝转轮后排出；所述净化装置主体上形成有处理区、清洁区、脱附区以及分解区，所述清洁区通过风管与脱附区连通，所述脱附区通过风管与所述分解区连通； 排气鼓风机，其用于将气体通入所述清洁区，且所述排气鼓风机与所述分解区通过风管相连通，将所述分解区的气体排出； 脱附加热器，其设于所述清洁区与所述脱附区连通的风管上； 分解加热器，其设于所述脱附区与所述分解区连通的风管上； 一分支风管，其设于所述排气鼓风机与所述脱附加热器之间，所述分支风管上设有一回风阀，所述分支风管及所述回风阀将所述排气鼓风机排出的分解区的部分气体通入所述脱附加热器内。2.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述分解区与所述排气鼓风机之间的风管上设有一温度监控装置，该温度监控装置检测所述分解区内气体的温度，并控制所述分解加热器开始或停止工作。3.根据权利要求2所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述分解加热器上游另通过一风管接入一外气导入自动风阀，所述外气导入自动风阀通过所述温度监控装置控制开始或停止工作。4.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述第一蜂窝转轮上游设有一处理鼓风机，该处理鼓风机将所述污染气体通入所述处理区内。5.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述处理鼓风机将污染气体导入所述处理区和所述清洁区内。6.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述处理区的下游设有一处理风阀。7.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述第一蜂窝转轮的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之一;所述第二蜂窝转轮的宽幅为所述净化装置主体宽幅的三分之二。8.根据权利要求1所述的使用触媒转轮的低浓度VOC污染空气净化装置，其特征在于，所述脱附加热器设定的加热温度低于所述分解加热器设定的加热温度。
【文档编号】B01D53/06GK205659561SQ201620421170
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】金伟力
【申请人】西部技研环保节能设备（常熟）有限公司