专利名称：复合型有害废气净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种复合型有害废气净化装置，特别是公开一种以紫外灯管、纳
米光触媒网、蜂窝活性炭模块组以及高压脉冲电场复合而成的处理恶臭气体及有害废气的 净化装置，可以广泛应用于工矿企业的生产车间、科研院校的实验室以及生活垃圾中转站、 污水处理水泵房等各种恶臭气体或有害废气生成的场所。
背景技术：
目前在恶臭气体及有害废气(以下简称有害废气)的净化处理上，主要采用四种 技术( 一 )湿式处理技术，通常将水或反应制剂以喷淋(雾)方式与有害废气进行气液交 融、充分接触来溶解或产生化学反应达到消除有害废气的目的。但它存在的问题需要耗 费大量的水资源或反应制剂，运行成本相当高。如采用循环方式，就必须对循环液进行再处 理、才能持续使用，维护成本也不小。(二)干式吸附处理技术，通常采用活性炭、分子筛、沸 石等微孔径分子结构材料吸储有害废气进行消除。但它存在的问题有害废气并没有真正 消除，而是转移到吸附材料中去，而且随着吸附时间的延长，吸附材料会饱和失效，必须加 以更换或再生处理，运行成本较高。如不及时更换或处理，还会使被吸附的有害成分反释出 来，产生二次污染。(三)催化燃烧技术，它是在催化剂的参与下，将有害废气加热到燃点 温度进行燃烧，使有害废气转化成&0、0)2及其它无味物质来消除有害废气。但它存在的问 题设备投资及催化剂费用昂贵，还存在工作状态的安全运行问题。(四)生物处理技术， 它利用微生物性能降解有害废气中溶解于水的有机物质，使有害废气得到净化处理。但它 存在的问题庞大的处理装置及投资费用，与其较慢、较弱的处理能力不成比例，而且其处 理效能还与水、养分、温度、氧气(有氧或无氧)、酸碱度、工作间歇时间等密切相关，较为苛 刻的工作条件限制了它的使用范围。
发明内容本实用新型的目的是解决现有技术难题，提供一种在工矿企业，科研院校、商务大 楼、大型社区等均可适用的有害废气的净化处理装置。它具有这样的效能可对持续产生的 大流量、高浓度的恶臭气体及有害废气进行高效快速的处理与净化，祛除有害废气中的飘 尘，吸附分解恶臭气体及有害废气，确保净化处理后的废气达到国家环保规定的允许排放 标准的限值之内。 本实用新型是这样实现的一种复合型有害废气净化装置，包括活性炭吸附处理 和高压脉冲电场，其特征在于还包括光解反应器，所述的活性炭吸附处理组合成蜂窝活性 炭模块组，所述复合型有害废气净化装置是将光解反应器、第一蜂窝活性炭模块组、高压脉 冲电场、第二蜂窝活性炭模块组按进风方向依次安装在矩形箱体内，有害废气流入光解反 应器，经处理后的气体从第二蜂窝活性炭模块组流出。 所配置的矩形箱体由不锈钢薄板制成。箱体两头有方形或矩形的进风口 ，通过变 径管或排风管与离心风机相接。箱体进风口一侧的冷风进入口 ，可将箱体外冷风与通过排风管输送而来的有害废气混合。箱体外的冷风在箱体外温度较低的情况下，可以直接用箱 体外空气经过滤网过滤后用风机送入；箱体外温度较高的情况下，可用管道式空调机产生 的冷风输入，箱体前侧有两扇带锁维修门，便于设备内部部件的检修、维护与更换。箱体外 壳应可靠接地。 所配置的预过滤器为不锈钢材质制成的过滤网，位于箱体进风口最前端，尺寸与 箱体进风口相同，用螺钉固定在进风口直管上。过滤网采用W状，既可以减小迎风面阻力， 也可以增大容尘量。 所配置的散流器，用不锈钢薄板冲压焊接制成，通过不锈钢导轨以抽拉式固定在 箱体进风口的内侧，它可使混合气流减速并均匀地散发到整个箱体内。 所配置的光解反应器，位于箱体的前部，散流器之后，由若干根大功率紫外灯管与 纳米光触媒网上、下间隔布置合成。紫外灯管的功率为100W 250W，波长为184.9nm 253. 7nm。纳米光触媒网的厚度为lmm 1. 5mm，目数为40目 60目。若干根紫外灯管分 为几组，分层排列，各层之间用纳米光触媒网阻隔开。紫外灯管与纳米光触媒网均安放在不 锈钢材料制成的六面开口的框架上，并分别通过灯座与压条固定在框架上。 所配置的蜂窝活性炭模块组，共有二组，第一组置于光解反应器之后，高压脉冲电 场之前；第一组位于高压脉冲电场之后，出风口之前。蜂窝活性炭层层相叠，安放在不锈钢 框架盒内，并通过抽拉式导轨与箱体固定。蜂窝活性炭吸附量大、阻力小，是继粉末活性炭、 颗粒活性炭、纤维活性炭之后的第四代产品。 所配置的高压脉冲电场，置于箱体的后部，位于二组蜂窝活性炭模块组之间。电场 的两极均采用金属薄板冲压或焊接制成。正电板为一个矩形金属外壳，内部有相互间相隔 一段距离的若干组锯齿状金属薄片，作为负电极。金属薄片通过连接导杆及绝缘柱与矩形 金属外壳相接。电场的高压脉冲峰值可达到10KV，功率大于350W。电场通过抽拉式导轨固 定在箱体内。 所配置的电控箱，位于箱体外的一侧，外壳由薄钢板制成，表面喷漆，其内设置紫 外灯管和高压脉冲电场的电源组件，其外设置冷风设备的控制开关，工作状态显示灯，过载 保护器件，电源开关等。它通过耐高温、耐氧化的多股铜芯线外套金属屏蔽线与相关设备或 部件连接。电源电压220V、50HZ。整个装置的消耗功率5KW 8KW。 本实用新型的有益效果是本实用新型充分利用光解氧化反应、光催化氧化反应、 蜂窝活性炭的吸附分解再生以及高压脉冲电场的氧化还原反应，由它们复合形成的合力作 用与相乘效应，可使大流量、高浓度的恶臭气体及有害废气得到高效快速地分解消除，确保 净化处理的气流会能够达到或超过国家环保规定的相关标准，从而为恶臭气体及有害废气 提供了 一个新的处理方法和手段。
图1是本实用新型主体结构正面示意图； 图2是本实用新型主体结构俯视示意图； 图3是本实用新型蜂窝活性炭模块组示意图。 在图中1、箱体；2、进风管；3、预过滤器；4、冷风口 ；5、冷风管；6、散流器；7、紫外 灯管；8、纳米光触媒网；9、固定框架；10、紫外灯管座；11、蜂窝活性炭；12、框架盒；13、矩形金属外壳；14、锯齿状金属薄片；15、连接导杆；16、绝缘固定柱；17、电源线；18、电控箱； 21、光解反应器；22、蜂窝活性炭模块组；23、高压脉冲电场。
具体实施方式根据附图1、2，箱体1由1. 2mm 1. 5mm的不锈钢薄板焊接而成，内衬不锈钢角钢 条加固。箱体l的进风管2可为方形也可为矩形，前端长度约为150mm 250mm。在其中央 部位开一圆孔，为冷风口 4，直径05Omm 01OOmm。在冷风口 4内侧加接一节与进风方向 成60度的冷风管5，长度不超过100mm，作为冷风内进入口。预过滤器3.采用折叠成W状 的不锈钢丝网与不锈钢边框合成，丝网的厚度为lmm 1. 5mm，滤网目数为60目 80目，并 通过止头螺钉固定在进风管2上。预过滤器应定期拆卸下来进行清洗，可以长期使用。 散流器6采用1. 2mm 1. 5mm不锈钢薄板冲压焊接制成，其结构可使经过的气流 从上下左右的各个方向迅速散开，减速并均匀地进入到光解反应器21内。箱体l内的气流 速度拟小于lm/s为宜，以保证足够的反应时间。散流器6通过箱体1的内侧的抽拉式导轨 进行固定。 光解反应器21由不锈钢材质制成的固定框架9用于安装紫外灯管7与纳米光 触媒网8，紫外灯管7的长度为500mm 1700mm，管径016mm 020mm，工作寿命大于 8000h。紫外灯管7分成几组，分层安装在固定框架9内，每层平行等距离地排列若干根紫 外灯管7，各层之间则用纳米光触媒网8相隔。纳米光触媒网8采用不锈钢丝网为基底通过 特殊工艺沉积纳米Ti02颗粒制成，纳米Tio2颗粒平均粒径《10nm。纳米光触媒网8用不 锈钢压条及螺钉固定在固定框架9上，固定框架9则通过抽拉式导轨与箱体1固定。 根据附图1、2、3，蜂窝活性炭模块组22由一个用不锈钢材料制成的立式矩形框架 盒12，左右两侧用不锈钢丝网与压条围箍住，防止放入的蜂窝活性炭11向左右两侧倾倒， 框架盒12上侧开口，可将蜂窝活性炭11从下到上、从左到右逐一顺序放入，层层相迭。蜂 窝活性炭11的蜂窝孔应朝向进风方向，与之平行，以减少风阻损失、保证气流的畅通。蜂窝 活性炭模块组22也通过抽拉式导轨固定在箱体1上。 根据附图1、2，高压脉冲电场23由矩形金属外壳13与若干片锯齿金属薄片14组 成。矩形金属外壳13由1. 2mm 1. 5mm的金属薄板焊接制成，内部被同样材质的金属薄板 分隔成几区，每一区由若干片锯齿状金属薄片14、连接导杆15、绝缘固定柱16组成为负电 极。在直接导杆15上，等距离地安装若干片锯齿状金属薄片14，它们与连接导杆15采用紧 配合方式固定。 绝缘固定柱16采用耐高温高压的陶瓷材料制成，牢固固定在矩形金属外壳13上， 连接导杆15与绝缘固定柱16相连接，与矩形金属外壳13则完全绝缘。整个矩形金属外壳 13为正电极，并通过抽拉式导轨与箱体1固定。 光解反应器21与高压脉冲电场23的电源由外置电控箱18提供。电源线17将它 们之间连接起来。 当恶臭气体及有害废气通过排风管进入箱体时，首先通过箱体最前端的预过滤 器，滤去气流中可能存在的微小颗粒物或细尘。接着，废气流与冷风口进入的冷气流混合， 一方面稀释废气流的浓度，一方面降低废气流的温度，使之后的光解氧化效率提高。随后， 较低温度的混合气流通过散流器均流地进入到光解反应器内，在若干组大功率紫外灯管的高能量紫外光照射下，废气流中的恶臭气体及有害废气的分子结构发生改变，进而在紫外 灯管产生的03包围下，它们被光解氧化成H20、C02及其它无味物质。与此同时，紫外光照射 纳米光触媒网上所产生的高能粒子(电子一空穴对)与气流中的^0、02作用，产生了大量 的氧化性极强的羟基自由基('0H)、超氧离子自由基('02—)等活性粒子，这些活性粒子也与 恶臭气体及有害废气发生催化氧化反应，使之降解为H20、 C02及其它无味小分子物质。光 解氧化反应与光催化氧化反应以及03的协同作用与相乘效应，可使反应的速度与效率获得 大幅度提高。其后，经过光解反应器处理过的废气流进入第一组蜂窝活性炭模块组，尚未被 清除掉的恶臭气体及有害废气被吸附到蜂窝活性炭模块组的微孔径内，由光解反应器产生 的03与活性粒子的多余部分也紧随其后进入到模块组的微孔径内，在微孔径内继续与恶臭 气体及有害废气发生吸附分解反应。而蜂窝活性炭也在03与活性粒子作用下，同时进行再 生，恢复其吸附性能。废气流通过第一组活性炭模块组后，再进入到高压脉冲电场内，在电 场产生的巨量高能电子轰击下，废气流中残存的恶臭气体及有害废气发生氧化还原反应， 从而得到进一步分解消除。最后，第二组蜂窝活性炭模块组对已经基本清除但可能残留的 恶臭气体及有害废气作最终的吸附分解。第二组蜂窝活性炭模块组在高压脉冲电场同时产 生的03及活性粒子的作用下，随即进行再生，恢复其吸附性能。 通过光解氧化反应、光催化氧化反应、蜂窝活性炭的吸附分解再生以及高压脉冲 电场的氧化还原反应，它们复合形成的合力作用与相乘效应，可使大流量、高浓度的恶臭气 体及有害废气得到高效快速地分解消除，确保净化处理的气流会能够达到或超过国家环保 规定的相关标准，从而为恶臭气体及有害废气提供了一个新的处理方法和手段。
权利要求一种复合型有害废气净化装置，包括活性炭吸附处理和高压脉冲电场，其特征在于还包括光解反应器，所述的活性炭吸附处理组合成蜂窝活性炭模块组，所述复合型有害废气净化装置是将光解反应器、第一蜂窝活性炭模块组、高压脉冲电场、第二蜂窝活性炭模块组按进风方向依次安装在矩形箱体内，有害废气流入光解反应器，经处理后的气体从第二蜂窝活性炭模块组流出。
2. 根据权利要求1所述的复合型有害废气净化装置，其特征在于所述的光解反应 器是由若干根大功率紫外灯管与纳米光解触媒网上、下间隔布置合成，紫外灯管的功率为100W 250W，波长为184. 9nm 253. 7nm，纳米光触媒网厚度为lmm 1. 5mm，目数为40 目 60目。
3. 根据权利要求1或2所述的复合型有害废气净化装置，其特征在于所述矩形箱体 两头分别设有进风管和排风管，通过变径管与离心机相连，所述进风管的前部设有预过滤 器，尾部设有散流器，所述预过滤器滤网目数为60目 80目，采用厚度lmm 1.5mm的不 锈钢丝网折叠成W状后与不锈钢边框合成，所述散流器流出的废气上下左右均匀流出，气 流速度小于lm/s。
4. 根据权利要求1所述的复合型有害废气净化装置，其特征在于所述的第一蜂窝活 性炭模块组置于光解反应器之后、高压脉冲电场之前，第二蜂窝活性炭模块组位于高压脉 冲电场之后、出风口之前，它们均安置于不锈钢框架盒内，并通过抽拉式导轨与矩形箱体固 定。
5. 根据权利要求1所述的复合型有害废气净化装置，其特征在于所述的高压脉冲电 场的两级均采用金属薄板冲压或焊接制成，正电板为一个矩形外壳，内部设有相互间相隔 一段距离的若干组锯齿状金属薄片作为负极，负极通过连接导杆及绝缘柱与正极相连，电场高压脉冲峰值为10KV、功率大于350W，电场通过抽拉式导轨固定在矩形箱体内。
6. 根据权利要求1所述的复合型有害废气净化装置，其特征在于所述光解反应器和 高压脉冲电场的电源在矩形箱体外配置的电控箱内设置紫外灯管和高压脉冲电场的电源 组件，其外设置冷风设备控制开关、工作状态指示灯、过载保护器件及电源开关。
专利摘要本实用新型为一种复合型有害废气净化装置，包括活性炭吸附处理和高压脉冲电场，其特征在于还包括光解反应器，所述的活性炭吸附处理组合成蜂窝活性炭模块组，所述复合型有害废气净化装置是将光解反应器、第一蜂窝活性炭模块组、高压脉冲电场、第二蜂窝活性炭模块组按进风方向依次安装在矩形箱体内，有害废气流入光解反应器，经处理后的气体从第二蜂窝活性炭模块组流出。本实用新型充分利用光解氧化反应、光催化氧化反应、蜂窝活性炭的吸附分解再生以及高压脉冲电场的氧化还原反应复合形成的合力作用与相乘效应，使恶臭气体及有害废气得到高效快速地分解消除，确保净化处理的气流会能够达到或超过国家环保规定的相关标准。
文档编号B01D53/86GK201454339SQ20092007443
公开日2010年5月12日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者何冠东 申请人:何冠东