一种除甲醛装置及其去除甲醛的方法、除甲醛系统与流程

本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种除甲醛装置及其去除甲醛的方法、除甲醛系统。

背景技术：

随着社会的发展，空气污染越发受到人们的重视。有关资料表明，室内空气污染程度比室外高5～10倍，污染物多达500多种。室内空气污染已成为多种疾病的诱因，而甲醛则是造成室内空气污染的一个主要方面。甲醛存在于家具、地板、纺织品中，对人体健康造成重大影响。

目前甲醛净化的常规方法为物理吸附方法，通过活性炭吸附空气中的游离的甲醛。活性炭吸附甲醛易达到饱和，需要对饱和后的活性炭进行暴晒或加热，使吸附的甲醛重新释放与空气中，从而达到多次利用的目的，因此活性炭吸附技术并未从根本上消除甲醛，只是降低了所在环境中的甲醛含量。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服物理吸附技术中未消除甲醛的缺陷，从而提供一种除甲醛装置及其去除甲醛的方法、除甲醛系统。

本发明提供一种除甲醛装置，包括壳体及至少两个间隔设置于其内部的接地电极；

相邻接地电极之间填充有吸附介质并设置有放电单元；

放电单元包括固定件及若干放电电极，所述放电电极通过所述固定件固定于所述壳体上，甲醛通过所述接地电极后被所述吸附介质吸附，并被放电电极放电后消除。

进一步地，所述接地电极为金属网，所述金属网的边缘与所述壳体的内壁相接触，相邻两金属网与壳体内壁形成填充吸附介质的空间，所述放电电极埋设于所述吸附介质中。

进一步地，相邻金属网之间的间距为10－25cm；

所述金属网的孔径为2－5mm。

进一步地，所述放电电极为具有两个尖锐尖端的针状电极；

所述固定件包括金属本体及沿所述本体周向方向间隔分布的若干金属片，针状电极沿所述壳体的轴向贯穿所述金属本体并设置其上。

进一步地，所述金属片上还设置沿所述壳体的轴向贯穿其的针状电极，相邻针状电极平行设置。

进一步地，相邻所述放电电极之间的距离相同；

所述放电电极的尖端与所述接地电极的距离为10－30mm。

进一步地，所述放电电极的尖端的曲率半径小于0.1mm；所述相邻所述放电电极之间的距离为10－25cm。

进一步地，所述除甲醛装置还包括用于防止吸附介质从金属网中漏出的防漏网，所述防漏网靠近所述金属网设置。

进一步地，所述防漏网的孔径小于吸附介质的粒径；具体的，所述吸附介质的粒径为1－2mm，所述防漏网的孔径可小于1mm。

进一步地，所述吸附介质为硅铝式沸石分子筛；优选地，所述硅铝式沸石分子筛中si/al比为40－60；

所述接地电极和固定件平行设置。

进一步地，所述壳体的材质为绝缘材料；优选为钢化玻璃；

所述防漏网为有机纤维网，其材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯醚；

所述金属网的材质为铜、不锈钢或铝。

进一步地，所述壳体厚度为1－3.5mm。

本发明还提供一种除甲醛系统，包括至少两个上述的除甲醛装置，在外力作用下，两个除甲醛装置可相互调换，以使其中一个处于甲醛吸附状态，另一个处于甲醛解吸并放电消除状态。

本发明还提供一种采用上述的除甲醛装置去除甲醛的方法，包括如下步骤：

采用所述的除甲醛装置吸附甲醛直至其吸附饱和；

采用间歇式循环放电的方式使放电电极放电，去除吸附介质中的甲醛。

进一步地，间歇式循环放电的放电电压为6－12kv的负直流高压，间歇式循环放电结束后至少静置至少24小时。

进一步地，间歇式循环放电为采用负直流高压放电5－10分钟后，静置50－55分钟，如此循环10－15次。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的除甲醛装置及其去除甲醛的方法，当吸附介质吸收空气中的游离甲醛一段时间后达到饱和，通过对放电电极施加电场引发放电，产生的等离子体和臭氧与吸附介质吸收的甲醛反应，从而得到无害产物h2o和co2。该装置通过先吸咐富集后去除，从根本上消除了甲醛，且甲醛的富集有利于后续的氧化去除，提高了甲醛的消除效率，并实现了除甲醛装置的可重复使用；同时，由于该装置在吸附介质饱和后即进行甲醛的消除反应，因此避免了甲醛脱附现象的发生；此外，等离子体和臭氧产生时伴随着一定的热量，因此可以避免吸附介质在空气湿度较大的情况下产生霉菌，避免发生二次污染。

2.本发明提供的除甲醛装置，采用硅铝式沸石分子筛作为吸附介质，其对甲醛具有较高的选择性吸附能力，吸收效率高，当空气中的甲醛浓度较低时，硅铝式沸石分子筛可以将甲醛富集于硅铝式沸石分子筛内部，继而通过等离子体反应消除甲醛，使该装置具有较高的甲醛消除率，将空气中的甲醛浓度降至更低；同时，由于硅铝式沸石分子筛的表面电阻率高，在电晕放电过程中不易形成导电介质使放电过程正常进行，且高电阻还容易产生表面反电晕，可加速吸咐甲醛的氧化去除过程；此外硅铝式沸石分子筛还可吸附其他有机气体，因此对室内空气净化十分有益。优选地，所述硅铝式沸石分子筛中si/al比为40－60，该硅铝比的硅铝式沸石分子筛的内表面积大，因此对甲醛有更高的吸附能力和饱和吸附量，即有更高的吸附效率。

3.本发明提供的除甲醛装置，通过设置相邻金属网之间的间距为10－25cm，控制吸附介质的填充量，从而控制吸附介质的甲醛饱和吸附量和达到饱和的时间；当相邻金属网之间的间距过小时，吸附介质的甲醛饱和吸附量较低，因此需要更为频繁的对其进行放电氧化以去除甲醛；当相邻金属网之间的间距过大时，不利于两者中部的吸附介质吸收甲醛及其甲醛的去除；适宜的吸附介质的填充量可以使吸附介质有效吸附的同时，保证吸附介质中甲醛的有效去除，从而保证该装置的工作效率和使用寿命。

4.本发明提供的除甲醛系统，通过设置至少两个可相互调换的除甲醛装置，使在外力作用下，其中一个处于甲醛吸附状态，另一个处于甲醛解吸并放电消除状态。即一除甲醛装置首先进行甲醛吸附作业，待其吸附饱和后对其进行等离子体氧化激活，此时另一除甲醛装置进行甲醛的吸附，从而保证甲醛的连续吸附，使除甲醛工作更加高效。

5.本发明提供的除甲醛装置去除甲醛的方法，采用负直流电晕放电，同样电压下负直流更容易产生电晕，可生产更多的等离子体与臭氧，因此具有较高的甲醛的去除速度，提高了除甲醛装置的工作效率；采用间歇式电晕放电，保证甲醛净化完全的前提下，减少电晕装置的使用时间，以减少装置的损耗，延长机器的整体寿命，并控制净化完成后未反应臭氧的量；所述间歇式循环放电后静置至少24小时，使部分未反应臭氧自然衰减，部分未反应臭氧被吸附介质吸附，当该装置再次使用时，该部分臭氧将加快甲醛的处理过程，即不需要对电晕过程的中臭氧进行过多的管控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的除甲醛装置的内部结构示意图；

图2为图1所示的除甲醛装置的剖视图；

图3为图1所示的除甲醛装置的结构示意图；

图4为图1所示的除甲醛装置的俯视图；

图5为本发明实施例中提供的除甲醛系统的工作示意图；

附图说明：

1－壳体；2－接地电极；3－放电单元；31－固定件；32－放电电极；4－防漏网；5－轮换装置；51－动力主轴；a－吸附区；b－净化激活区；c－等待区。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1－图2所示，本实施例提供一种除甲醛装置，包括壳体1及至少两个间隔设置于其内部的接地电极2；

相邻接地电极2之间填充有吸附介质并设置有放电单元3；

放电单元3包括固定件31及若干放电电极32，放电电极32通过固定件31固定于壳体1上，甲醛通过接地电极2后被吸附介质吸附，并被放电电极32放电后消除。

上述除甲醛装置，当吸附介质吸收空气中的游离甲醛一段时间后达到饱和，通过对放电电极施加电场引发放电，产生的等离子体和臭氧与吸附介质吸收的甲醛反应，从而得到无害产物h2o和co2。该装置通过先吸咐富集后去除，从根本上消除了甲醛，且甲醛的富集有利于后续的氧化去除，提高了甲醛的消除效率，并实现了除甲醛装置的可重复使用；同时，由于该装置在吸附介质饱和后即进行甲醛的消除反应，因此避免了甲醛脱附现象的发生；此外，等离子体和臭氧产生时伴随着一定的热量，因此可以避免吸附介质在空气湿度较大的情况下产生霉菌，避免发生二次污染。

作为具体的实施方式，接地电极2为金属网，金属网的边缘与壳体1的内壁相接触，相邻两金属网与壳体1内壁形成填充吸附介质的空间，放电电极32埋设于吸附介质中。

进一步地，相邻金属网之间的间距为10－25cm，通过控制相邻金属件的距离以控制吸附介质的填充量，从而控制吸附介质的甲醛饱和吸附量和达到饱和的时间；当相邻金属网之间的间距过小时，吸附介质的甲醛饱和吸附量较低，因此需要更为频繁的对其进行放电氧化以去除甲醛；当相邻金属网之间的间距过大时，不利于两者中部的吸附介质吸收甲醛及其甲醛的去除；适宜的吸附介质的填充量可以使吸附介质有效吸附的同时，保证吸附介质中甲醛的有效去除，从而保证该装置的工作效率和使用寿命。

进一步地，金属网的孔径为2－5mm，以控制甲醛进入除甲醛装置的流量，使吸附介质的吸附过程顺利进行。

进一步地，放电电极32为具有两个尖锐尖端的针状电极；固定件31包括金属本体及沿本体周向方向间隔分布的若干金属片，针状电极沿壳体1的轴向贯穿金属本体并设置其上。进一步地，金属片上还设置沿壳体1的轴向贯穿其的针状电极，相邻针状电极平行设置。相邻放电电极32之间的距离相同，以避免放电电极32间的电场干扰，保障等离子体的正常产生和产生量；具体的，如图3所示，固定件31可以为米字型金属栏栅，金属片的长度相同且相邻金属片之间的夹角为60°，各放电电极32分别设置于各金属片中点。

进一步地，放电电极32的尖端与接地电极的距离为10－30mm以便于电的导出。放电电极32的尖端的曲率半径小于0.1mm；相邻放电电极32之间的距离为10－25cm；固定件31上放电电极32的数量可以根据情况调整。

进一步地，如图4所示，除甲醛装置还包括用于防止吸附介质从金属网中漏出的防漏网4，防漏网4靠近所述金属网设置。防漏网4的孔径小于吸附介质的粒径；具体的，吸附介质的粒径为1－2mm，防漏网4的孔径可小于1mm。

进一步地，吸附介质为硅铝式沸石分子筛，其对甲醛具有较高的选择性吸附能力，吸收效率高，当空气中的甲醛浓度较低时，硅铝式沸石分子筛可以将甲醛富集于硅铝式沸石分子筛内部，继而通过等离子体反应消除甲醛，使该装置具有较高的甲醛消除率，将空气中的甲醛浓度降至更低；同时，由于硅铝式沸石分子筛的表面电阻率高，在电晕放电过程中不易形成导电介质使放电过程正常进行，且高电阻还容易产生表面反电晕，可加速吸咐甲醛的氧化去除过程；此外硅铝式沸石分子筛还可吸附其他有机气体，因此对室内空气净化十分有益。优选地，硅铝式沸石分子筛中si/al比为40－60，该硅铝比的硅铝式沸石分子筛的内表面积大，因此对甲醛有更高的吸附能力和饱和吸附量，即有更高的吸附效率。

进一步地，接地电极2和固定件31平行设置。

进一步地，壳体1的厚度为1－3.5mm，材质为绝缘材料，优选为钢化玻璃；防漏网4为有机纤维网，其材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯醚；金属网的材质为铜、不锈钢或铝，需要理解的是，只要保证金属网能够在导电的同时，具有足够的耐高温与耐腐蚀性能，则其他材质也属于本发明的保护范围。

本实施例提供一种除甲醛系统，包括至少两个上述的除甲醛装置，在外力作用下，两个除甲醛装置可相互调换，以使其中一个处于甲醛吸附状态，另一个处于甲醛解吸并放电消除状态。即一除甲醛装置首先进行甲醛吸附作业，待其吸附饱和后对其进行等离子体氧化激活，此时另一除甲醛装置进行甲醛的吸附，从而保证甲醛的连续吸附，使除甲醛工作更加高效。

作为一种可选的实施方式，除甲醛装置的调换可以通过人工手动调换，也可以通过轮换装置5实现。如图5所示的除甲醛系统包括2或3个除甲醛装置，并设置有吸附区a、净化激活区b及等待区c，除甲醛装置通过旋转轮换装置5中的动力主轴51实现区域与功能的轮换。当系统中有3个除甲醛装置时，3个装置分别位于吸附区、净化激活区及等待区，并依次为吸附状态、净化激活状态、净化完成或未吸附状态，当吸附区的除甲醛装置达到饱和后，动力主轴51进行旋转，使等待区的除甲醛装置转移至吸附区进行吸附工作，同时将饱和后的除甲醛装置转移至净化激活区进行甲醛的去除，而位于净化激活区的除甲醛装置则进入等待区备用。通过该方式实现该系统中各装置的轮流作业，提高了除甲醛效率。

进一步地，除甲醛系统还包括气体浓度传感器，以检测吸附介质中甲醛的吸附量，当吸附量达到70％时，除甲醛装置将进行轮换；和/或，除甲醛装置还包括计时器，当除甲醛装置工作一定时间后即进行轮换，该工作时间由除甲醛装置中吸附介质的饱和吸附时间决定，为3－7天。

本实施例还提供一种采用上述的除甲醛装置去除甲醛的方法，包括如下步骤：

采用的除甲醛装置吸附甲醛直至其吸附饱和；

采用间歇式循环放电的方式使放电电极32放电，去除吸附介质中的甲醛。

进一步地，间歇式循环放电的放电电压为6－12kv的负直流高压，间歇式循环放电结束后至少静置至少24小时。采用间歇式电晕放电，保证甲醛净化完全的前提下，减少电晕装置的使用时间，以减少装置的损耗，延长机器的整体寿命，并控制净化完成后未反应臭氧的量；采用负直流电晕放电，同样电压下负直流更容易产生电晕，可生产更多的等离子体与臭氧，因此具有较高的甲醛的去除速度，提高了除甲醛装置的工作效率；间歇式循环放电后静置至少24小时，使部分未反应臭氧自然衰减，部分未反应臭氧被吸附介质吸附，当该装置再次使用时，该部分臭氧将加快甲醛的处理过程，即不需要对电晕过程的中臭氧进行过多的管控。

进一步地，间歇式循环放电为采用负直流高压放电5－10分钟后，静置50－55分钟，如此循环10－15次，以确保甲醛全部清除，经测试，甲醛的去除率可达到99％以上。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。