光催化流化床空气净化器的制造方法
【专利摘要】一种光催化流化床空气净化器，以活性炭负载纳米TiO2为净化材料，工作时净化材料处于流化态，能够实现净化材料的原位修复，在流化床体内设置稳定电场，促进光催化反应的进行，空气处理顺序为先干燥后净化。本发明解决了活性炭的原位再生问题，同时将光催化反应设计在一个密闭的环境中进行，从而避免对人体的伤害；稳定电场提高了光催化反应速率，使得装置的净化效果提高，且投资低，易于维修保养。
【专利说明】光催化流化床空气净化器
【技术领域】
[0001]本发明涉及空气中甲醛的净化技术，尤其是ー种光催化氧化处理空气中甲醛的光催化流化床空气净化器。
【背景技术】
[0002]随着人们生活质量的提高，室内装修所带来的污染日益严重。在空气净化行业，净化装置多采用机械过滤、活性炭吸附、静电吸附除尘、负氧离子净化、臭氧氧化、光触媒等技术，但都各有利弊。机械过滤只能有效去除空气中一定粒径范围的颗粒污染物，对气态污染物却无法去除，其性能不够完善，总体净化效果不佳；活性炭吸附存在吸附饱和状态，会造成“二次污染”并有活性炭再生的问题；静电吸附除尘对粒径较大的颗粒污染物的浄化效果较好，但是无法净化气态污染物，同时还会产生臭氧等二次污染物；负氧离子浄化技术有ー定的杀菌和净化颗粒污染物的作用，但也无法净化气态污染物，同时也会产生臭氧等二次污染物；采用臭氧氧化这种技术对居室进行治理时，人要暂时离开房间，避免臭氧中毒，给治理工作带来一定的不便，此外，部分残留的臭氧可能对人体造成伤害。光触媒技术在应用时根据紫外光的来源可以分为两种情況:一.利用自然光线中所含有的微量紫外线，不单独提供光源；ニ.使用紫外线灯提供紫外线。第一种情况下，光催化反应降解效率低;第二种情况下，人必须离开，且紫外光容易泄露，对人体造成伤害。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供ー种净化效果好、结构简单、使用安全的光催化流化床空气净化器。
[0004]本发明以如下技术方案解决上述技术问题:
[0005]一种光催化流化床空气净化器，使用紫外灯光源，其特征是以活性炭负载纳米TiO2为净化材料，工作时净化材料处于流化态，能够实现净化材料的原位修复，在流化床体内设置稳定电场，促进光催化反应的进行，空气处理顺序为先干燥后浄化。
[0006]本发明的设备结构是:电极室内有相対的正电极板和负电极板，中心有紫外灯光源，正电极板、负电极板和紫外灯光源的上端接过滤棉，下端接第二空气分布板；电极室的下部有娃胶干燥层，娃胶干燥层下端有第一空气分布板:外壳的下端有与吸气泵相连的进气管，上端有出气ロ。
[0007]电极室内装有负载纳米TiO2的活性炭颗粒。其粒度为0.1-0.3mm。
[0008]本发明的光催化流化床空气净化器，能强有力地分解空气中的甲醛等有害物质，对于中重度甲醛污染空气净化效率在90%以上，光催化氧化将有毒有害物质转化为ニ氧化碳和水，清除空气中的浮游细菌和病毒，使其失去活性。光催化反应设计在一个密闭的环境中进行，可以有效避免净化过程中紫外光对人体的伤害，而且纳米TiO2和活性炭可以保持长时间高效净化作用，结构简单、使用安全、占用空间少。本发明解决了活性炭的原位再生问题，稳定电场提高了光催化反应速率，使得装置的浄化效果提高，且投资低，易于维修保 养。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的光催化流化床空气净化器的结构示意图。
[0010]图中:1-进气管 2-第一空气分布板 3-娃胶干燥层 4-第二空气分布板5-正电极板6-负电极板7-紫外灯光源8-电极室9-过滤棉10-出气ロ 11-负载纳米TiO2的活性炭颗粒12-吸气泵13-外壳
【具体实施方式】
[0011]本发明的光催化流化床空气净化器主要由以负载纳米TiO2的活性炭为吸附一光催化氧化颗粒，主要部件为紫外灯光源、直流电正极板、直流电负极板、第一空气分布板、第ニ空气分布板及娃胶。
[0012]本光催化流化床空气净化器,在外壳13内腔的上部有相对的正电极板5和负电极板6，在外壳的中心部位有紫外灯光源7，正负两块电极板和紫外灯光源的上端接过滤棉9，下端接第二空气分布板4 ;外壳内腔的上部和下部由空气分布板4间隔,空气分布板4的下方有娃胶干燥层3,娃胶干燥层下底面接第一空气分布板2 ;净化器外壳的下端有与吸气泵12相连的进气管1，上端有出气ロ 10及阀门。
[0013]在光催化流化床空气净化器的外壳上半内腔中，装有负载纳米TiO2的活性炭颗粒。其粒度为0.1-0.3mm。
[0014]当光催化流化床空气净化器进行净化空气时，含甲醛的空气被吸气泵13吸经进气管I进入净化器底部，先经第一空气分布板2进入硅胶干燥层3干燥，再穿过第二空气分布板4，在空气流的作用下，外壳上半内腔中的负载纳米TiO2的活性炭颗粒11呈流体状态，纳米TiO2在垂直放置于净化器中心位置的紫外光照射下，催化降解空气中的有机物，光催化氧化分解活性炭吸附的有机物。浄化后的空气经电极室13上部放置的过滤棉9由出气ロ 10导出。
[0015]本发明的光催化流化床空气净化器实现了活性炭吸附和光催化氧化降解相互协同，有效去除空气中的有机污染物。此外，稳定电场促进光催化反应的进行，纳米TiO2在紫外光的照射下，发生一系列的氧化还原反应，生成具有强氧化性的过氧化氢和羟基原子团。臭氧、过氧化氢和羟基原子团具有强氧化性，能氧化分解空气中的有害物质和细菌，达到净化空气的效果。
[0016] 申请人:就本发明的方法进行了下述的净化空气中甲醛的模拟应用试验:
[0017]正电极板和负电极板均由不锈钢薄板制作，正、负两极板分别连接直流电源；以负载纳米TiO2的活性炭制成吸附一光催化氧化颗粒。含甲醛的空气由吸气泵、进气管进入浄化器底部，经第一空气分布板进入硅胶干燥层，再穿过第二空气分布板，在空气流的作用下，负载纳米TiO2的活性炭颗粒呈流体状态。紫外灯光源垂直放置于净化器中心的位置。电极室上部放置ー层过滤棉，浄化后的空气由出气ロ导出。
[0018]模拟应用试验条件为:空气净化器置于污染空气模拟箱外部，被污染的气体进入净化器的进气管与出气ロ分别与污染空气模拟箱相接。紫外灯光源为18W，负载纳米TiO2的活性炭为吸附一光催化氧化颗粒，其粒度为0.1-0.3mm，吸气泵流量为0.5m3/h ;污染空气模拟箱体积0.5X0.5X0.5m3,甲醛初始浓度1.0mg/m3。经过30min的净化，甲醛浓度为
0.lmg/m3，去除率达到90%。
【权利要求】
1.一种光催化流化床空气净化器，使用紫外灯光源，其特征是以活性炭负载纳米TiO2为净化材料，工作时净化材料处于流化态，能够实现浄化材料的原位修复，在流化床体内设置稳定电场，促进光催化反应的进行，空气处理顺序为先干燥后浄化。
2.如权利要求1所述的光催化流化床空气净化器，其特征是浄化器电极室的上部有相对的正电极板和负电极板，中心有紫外灯光源，正电极板、负电极板和紫外灯光源的上端接过滤棉，下端接第二空气分布板；电极室的下方有硅胶干燥层，硅胶干燥层下端有第一空气分布板:外壳的下端有与吸气泵相连的进气管，上端有出气ロ。
3.如权利要求2所述的光催化流化床空气净化器，其特征电极室内装有负载纳米TiO2的活性炭颗粒，其粒度为0.1-0.3mm。
【文档编号】A61L101/04GK103453591SQ201310352476
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】刘亚青, 邓超冰, 冼萍, 徐英博, 唐铭 申请人:广西大学