一种光催化氧化废气治理设备的制作方法

本实用新型涉及废气治理设施领域，特别涉及一种光催化氧化废气治理设备。

背景技术：

随着社会经济不断发展，挥发性有机物已成为一类重要的环境空气污染物，这类污染物主要来自于石油化工、印刷喷涂、制药、橡胶再生等行业以及室内装修过程，长期处于含有挥发性有机物的环境中，将严重威胁人体健康。

光催化氧化技术是一种工业有机废气VOCs的有效治理技术，具有设备简单、适用范围广、反应条件温和、运行成本低等特点。光催化氧化技术原理是光催化剂纳米粒子在一定波长的光线照射下受激产生电子空穴对，空穴分解催化剂表面吸附的水产生氢氧自由基，电子使其周围的氧还原成活性离子氧，从而具备极强的氧化还原能力，将光催化剂表面的各种污染物彻底分解。光催化氧化技术处理挥发性有机物废气就是利用催化剂的光催化氧化性，使吸附在其表面的VOCs发生氧化还原反应，最终转变为CO2和H2O。当前市场上现有光催化氧化废气净化设备主要存在以下问题：处理效果可靠性低，光催化氧化效果差，导致净化效率低，紫外灯管配套的镇流器在使用过程中由于反应产生的高温容易发生事故，安全系数低。

技术实现要素：

本实用新型为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种高效、安全的光催化氧化废气治理设备。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种光催化氧化废气治理设备，包括壳体和PLC控制系统，其特征是：还包括温度和压力监控仪表、报警系统，所述壳体侧面设有维修门，所述壳体两端分别设有进风口和出风口，在壳体内的进风口处设有初效过滤模块，出风口处设有活性炭纤维吸附装置，在初效过滤模块和活性炭纤维吸附装置之间设有若干组等距离分布的紫外灯管模块，相邻两组紫外灯管模块之间设有二氧化钛光催化模块，所述紫外灯管模块包括若干紫外灯管，所述紫外灯管的波长在387nm以下，控制紫外灯管的镇流器安装在维修门的内侧，所述紫外灯管模块、温度和压力监控仪表、报警系统分别与PLC控制系统电路连接。

共有五组紫外灯管模块。

每组紫外灯管模块包括七根紫外灯管。

所述紫外灯管的波长为185nm。

所述紫外灯管的波长为254nm。

所述紫外灯管采用双波长紫外灯管，其波长分别为185nm和254nm。

所述二氧化钛光催化模块采用的二氧化钛由锐钛型二氧化钛和金矿石型二氧化钛按照质量比3.5-4.5:1混合而成，其颗粒尺寸为20-21nm，密度为4g/ cm³；所述二氧化钛附着在蜂窝铝基材质上。

所述锐钛型二氧化钛和金矿石型二氧化钛的质量比为4:1。

所述紫外灯管之间的间距为100毫米。

所述初效过滤模块与紫外灯管模块、紫外灯管模块与二氧化钛光催化模块、紫外灯管模块与活性炭纤维吸附装置之间的间距均为100毫米。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在有机废气的出口处设置了活性炭纤维吸附装置，对VOCs有机废气进行后续的吸附氧化处理，提高了处理效率，确保稳定去除。

2、本实用新型对紫外灯管的间距、紫外灯管模块分别与初效过滤模块和活性炭纤维吸附装置之间的间距进行了具体限定，使得间距配制更合理，提高了净化效率。

3、将镇流器安装到维修门上，使得镇流器与反应区域隔离，提高了设备的安全系数。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的主视、局部透视结构示意图；

图2为本实用新型的左视结构示意图；

图3为图2中A-A向的截面结构示意图；

图4为本实用新型的俯视、局部透视结构示意图。

图中，1壳体，2进风口，3出风口，4维修门，5镇流器，6温度和压力监控仪表，7报警系统,8初效过滤模块，9紫外灯管模块，10紫外灯管，11二氧化钛光催化模块，12活性炭纤维吸附装置，a紫外灯管之间的间距，d初效过滤模块与离其最近的紫外灯管模块之间、紫外灯管模块与二氧化钛光催化模块之间、活性炭纤维吸附装置与离其最近的紫外灯管模块之间的间距。

具体实施方式

附图为本实用新型的具体实施例。如图1至图4所示，该种光催化氧化废气治理设备，整个设备有PLC控制系统控制运行；它包括壳体1，壳体1为矩形筒状，它的横截面为矩形，壳体1平放，壳体1的左右两端分别为进风口2和出风口3，壳体1朝向操作者一侧安装维修门4，维修门4外侧安装温度和压力监控仪表6、报警系统7，温度和压力监控仪表6、报警系统7分别与PLC控制系统电路连接，在壳体1内的进风口2处安装初效过滤模块8，它可以去除废气中少量的水蒸气、粉尘等，出风口3处安装有活性炭纤维吸附装置12，在初效过滤模块8和活性炭纤维吸附装置12之间设有五组等距离分布的紫外灯管模块9，每组紫外灯管模块9包括七根紫外灯管10，其波长在387nm以下，其中又以185nm和254nm两个波长为最佳，可以单独使用波长为185nm的紫外灯管10，也可以单独使用波长为254nm的紫外灯管10，本实施例采用的是由185nm和254nm两个波长组成的双波长紫外灯管10，相邻两组紫外灯管模块9之间设有二氧化钛光催化模块11，二氧化钛光催化模块11位于两组紫外灯管模块9的中间，如图4所示，控制紫外灯管10的镇流器5安装在维修门4的内侧，这样镇流器就与反应区域隔离开来，避免随着反应进行，设备内温度过高对电气元件及个别配件造成损坏，紫外灯管模块9与PLC控制系统电路连接；二氧化钛光催化模块11采用的二氧化钛由锐钛型二氧化钛和金矿石型二氧化钛混合而成，其质量比为3.5-4.5:1，最好是4:1，其颗粒尺寸为20-21nm，密度为4g/ cm³，这使TiO2具有更大的比表面积，催化活性提高。同时混晶效应增大了二氧化钛晶格内的缺陷密度，增加了载流子的密度，降低了光生电子的空穴复合，使其催化活性更高；上述混合后的二氧化钛附着在蜂窝铝基材质上。每组紫外灯管模块的七根紫外灯管之间的间距a最好为100毫米，初效过滤模块与离其最近的紫外灯管模块之间、紫外灯管模块与二氧化钛光催化模块之间、活性炭纤维吸附装置与离其最近的紫外灯管模块之间的间距d都最好是100毫米。

工作过程如下：有机废气从进风口2进入壳体1，首先经过初效过滤模块8过滤，去除有机废气中的少量的水蒸气、粉尘等，然后经过紫外灯管模块9和二氧化钛光催化模块，发生的反应有：波长254nm UV光束直接裂解恶臭气体的化学键、185nm UV光束裂解空气中的氧分子产生游离氧，与氧分子结合进而产生臭氧，氧化降解恶臭气体，同时上述两种波长的UV光线激发二氧化钛光催发模块11，产生强氧化性的羟基自由基和超氧负离子，彻底氧化降解恶臭气体；经过紫外灯管模块9和二氧化钛光催发模块11处理后的有机废气最后经过活性炭纤维吸附装置12，将上述反应未彻底分解的物质和产生的一定量氧化性物质进行吸附，继续停留反应，以保证废气的处理效果。当壳体内反应温度超过80℃，报警系统报警并自动切断电源，避免事故发生。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。