一种光催化氧化设备的制作方法

1.本实用新型涉及光催化氧化技术领域，特别是涉及一种光催化氧化设备。


背景技术：

2.光催化氧化是在一定波长光照条件下，催化剂发生光生载流子的分离，然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水。
3.废气的湿度、含尘量等因素对光催化氧化设备性能影响较大，主要表现在两个方面：第一，废气中的颗粒物附着在催化剂表面或者紫外灯管表面，形成阻隔，导致光催化反应的强度降低，污染物去除效率下降；第二，废气相对湿度越大，光催化反应效率越低。
4.光催化氧化技术广泛应用于废气除臭、voc治理，通常和除尘器、洗涤塔、及活性炭吸附技术（其中的一种或者几种）联合使用。除尘器、洗涤塔的除尘、除湿效果决定了光催化氧化设备的性能。市面上光催化氧化设备通常是在光催化氧化模块前端设置活性炭纤维过滤层，解决前端气体含尘量高、湿度大的问题，但是在实际运行过程中发现，当废气含尘量较大，活性炭纤维过滤层经常堵塞，需定期清理并更换；当废气湿度大，活性炭纤维过滤层容易吸附饱和，起不到除湿的作用。同时，产生的活性炭纤维需二次处理（通常是作为危险废弃物进行处理），成本较高，且产生二次污染。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种减少了设备的维护工作量，确保设备长期稳定运行，并且减少二次污染的产生的光催化氧化设备。
6.本实用新型所采用的技术方案是：一种光催化氧化设备，包括设备本体以及设于其内的静电除雾模块和光催化氧化模块，其中：
7.设备本体内设有从进气口至出气口之间依次设置的缓冲室ⅰ、静电除雾模块、缓冲室ⅱ、光催化氧化模块和缓冲室ⅲ；
8.静电除雾模块，两端分别通过隔板ⅰ和隔板ⅱ与设备本体固定连接，从而在隔板ⅰ和设备本体的进气口之间形成缓冲室ⅰ，在隔板ⅱ和光催化氧化模块之间形成缓冲室ⅱ；
9.隔板ⅰ靠近设备本体底部位置设有静电除雾进气口，隔板ⅱ靠近设备本体顶部位置设有静电除雾出气口。
10.优选地，静电除雾模块包括至少一组阴极线和阳极管组成的电极单元，若干电极单元通过安装支架固定在隔板ⅰ和隔板ⅱ之间，并且在安装支架底部与设备本体之间围成下气室，在若干电极单元顶部与设备本体顶部之间围成上气室，从而下气室和上气室处形成气体的进一步缓冲，提高气体的光催化效率。
11.优选地，设备本体位于下气室的底部位置还设有废液收集斗，废液收集斗通过连接阀门排污，进而实现排除静电除雾后聚集的废液以及废渣，实现及时排污。
12.优选地，光催化氧化模块具有若干层交替布置的高能紫外灯组和纳米催化网，其
中高能紫外灯组分别由波长185nm、254nm和365nm的紫外灯管一种或者几种组成，从而保证废气在该光催化氧化设备内得到较好的分解。
13.优选地，每一组高能紫外灯组包括若干并联连接在设备本体内部的高能紫外灯，进而在设备本体的内壁横截面上形成一道紫外线光催化截面，实现对废气的全方位光催化氧化。
14.优选地，光催化氧化模块位于进气端以及出气端还分别设有一块均流板，每一块均流板上设有若干通孔，从而将进入光催化氧化模块的废气进行均布，进而提高废气在光催化氧化模块内的光催化效率。
15.优选地，每一块均流板的上均匀开孔，开孔的表面积占均流板表面积的12~23%。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的光催化氧化设备，在催化氧化模块前段设置静电除雾模块，实际使用表明，废气经静电除雾模块处理后，雾滴去除率＞97%，尤其是对粒径大于0.1μm的雾滴，去除效率较高（一般废气经洗涤塔处理后烟气中雾滴粒径为1~3μm），同时，废气含尘量也大幅下降，确保光催化氧化设备的长期高效稳定运行。此外，取消了活性炭纤维过滤装置，减少了二次处理成本，降低运行费用，并且减少了二次污染的产生，具有较大的经济效益和环境效益。
附图说明
17.图1为一种光催化氧化设备的结构示意图；
18.图2为均流板的结构图；
19.图3为静电除雾模块结构示意图；
20.图4为光催化氧化模块结构图；
21.其中：1
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设备本体，11
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缓冲室ⅰ，12
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缓冲室ⅱ，13
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缓冲室ⅲ，14
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隔板ⅰ，15
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隔板ⅱ，16
‑
进气口，17
‑
出气口；2
‑
静电除雾模块，21
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阴极线，22
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阳极管，23
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下气室，24
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废液收集斗，25
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安装支架，26
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上气室，27
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阀门，28
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静电除雾进气口，29
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静电除雾出气口；3
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光催化氧化模块，31
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高能紫外灯组，32
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纳米催化网，33
‑
均流板。
具体实施方式
22.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合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实用新型的限制。另外，本实用新型实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
24.如图1所示，一种光催化氧化设备，包括设备本体1以及设于其内的静电除雾模块2和光催化氧化模块3，其中：
25.设备本体1内设有从进气口16至出气口17之间依次设置的缓冲室ⅰ11、静电除雾模
块2、缓冲室ⅱ12、光催化氧化模块3和缓冲室ⅲ13；
26.静电除雾模块2，两端分别通过隔板ⅰ14和隔板ⅱ15与设备本体1固定连接，从而在隔板ⅰ14和设备本体的进气口之间形成缓冲室ⅰ11，在隔板ⅱ15和光催化氧化模块3之间形成缓冲室ⅱ12；
27.隔板ⅰ14靠近设备本体1底部位置设有静电除雾进气口28，隔板ⅱ15靠近设备本体1顶部位置设有静电除雾出气口29。
28.该光催化氧化设备的工作原理以及过程是：废气经预处理（除尘、洗涤或二者联用）后进入该光催化氧化设备，首先，在静电除雾模块，阴极线和阳极管外接脉冲高压直流电源，形成非均匀电场，使空气分子被电离，瞬间产生大量的正、负离子，这些电子及离子在电场力的作用下作定向运动，构成了捕集雾滴和尘埃的媒介。电子或离子在运动的过程中，和雾滴（或尘埃）碰撞，使得粒子带上电荷，这些带电的雾滴（或尘埃）粒子在电场力的作用下，作定向运动，抵达到捕集雾气阳极管。之后，带电荷的粒子在极板上释放所带电荷，于是雾滴（或尘埃）被集聚到阳极管上，在重力作用下，落入设备本体底部的废液收集斗，达到除雾（除尘）的目的。
29.经静电除雾模块处理后的废气，通过均流板均匀的进入光催化氧化模块，在高能紫外灯组的照射下，催化剂发生光生载流子的分离，然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，与废气中的污染物发生氧化还原反应，将其降解为co2、h2o或其他无毒无害的成分，最后通过废气出口排出。
30.如图3所示，静电除雾模块2包括至少一组阴极线21和阳极管22组成的电极单元，若干电极单元通过安装支架25固定在隔板ⅰ14和隔板ⅱ15之间，并且在安装支架25底部与设备本体1之间围成下气室23，在若干电极单元顶部与设备本体1顶部之间围成上气室26，从而下气室23和上气室26处形成气体的进一步缓冲，提高气体的光催化效率。
31.设备本体1位于下气室23的底部位置还设有废液收集斗24，废液收集斗24通过连接阀门27排污连接，进而实现排除静电除雾后聚集的废液以及废渣，实现及时排污。
32.如图4所示，光催化氧化模块3具有若干层交替布置的高能紫外灯组31和纳米催化网32，其中高能紫外灯组31分别由波长185nm、254nm和365nm的紫外灯管一种或者几种组成，从而保证废气在该光催化氧化设备内得到较好的分解。
33.每一组高能紫外灯组31包括若干并联连接在设备本体1内部的高能紫外灯，进而在设备本体的内壁横截面上形成一道紫外线光催化截面，实现对废气的全方位光催化氧化。
34.如图1所示，光催化氧化模块3位于进气端以及出气端还分别设有一块均流板33，每一块均流板33上设有若干通孔，从而将进入光催化氧化模块的废气进行均布，进而提高废气在光催化氧化模块3内的光催化效率。更优的实施方式如图2所示，每一块均流板33的上均匀开孔，开孔的表面积占均流板33表面积的12~23%，可以保证光催化氧化设备的效率更高。
35.本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。