一种废气光催化净化装置的制作方法

本实用新型属于废气净化技术领域，涉及废气光催化，尤其涉及一种废气光催化净化装置。

背景技术：

近年来，有机废气是废气排放中的重要一类，由于有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水和溶于有机溶剂的特点，因此，有机废气的处理显得极为重要。

有机废气包括烷类、芳香烃类、酸酯类和醛类等，主要来源于生产生活中的不完全燃烧过程和涉及有机产品挥发逸散过程的工业领域，例如石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业，有机废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散，给环境带来严重的污染，有机废气吸入人体，会对人体的健康产生极大的危害。例如，有机废气参加光化学烟雾反应，形成臭氧和过氧乙酰硝酸酯等；参与大气中二次气溶胶的形成，与pm2.5的浓度异常密切相关，因此，对工业生产中的有机废气排放进行治理和监测十分重要。

对有机废气的治理方法主要包括吸附法、生物法、液体吸收法、催化燃烧法、电解法和光催化法。其中，吸附法主要适用于低浓度、高通量的有机废气，采用活性炭的细孔结构对有机废气进行吸附，但是当活性炭应用一定次数后，吸附量明显下降，则需要更换活性炭，并且吸附有机废气后的活性炭需作为危废进行处理；液体吸收法是通过吸收剂与有机废气的接触，利用吸收剂将有机废气进行吸收处理，但是液体吸收法需要对产生的废液进行处理，容易造成二次污染；催化燃烧法是将有机废气在催化剂的作用下，将有机气体加热到分解温度，使其催化分解呈水和二氧化碳，适用于高浓度和低风量的情况，但催化燃烧法对废气的要求严格，例如废气中不能含有影响催化剂使用的颗粒物和雾滴，并且催化燃烧法需要消耗的能源较高；光催化法是在一定波长照射下将有机废气氧化成水和二氧化碳，具有广阔的应用前景。

cn209771789u公开了一种电化学协同光催化有机废气处理装置，包括电化学反应箱体和光催化反应箱体，电化学反应箱体内排布有多个开有透气孔的阳极电极和阴极电极，阳极电极与阴极电极之间填充有活性炭；光催化反应箱体内依次设有干式过滤模块和多个光催化吸附模块，光催化吸附模块内依次设置有光催化单元和吸附单元，其中，光催化单元包括若干个微波无极灯管，吸附单元包括若干个蜂窝状沸石分子筛。该装置通过电化学协同光催化对有机废气进行处理，但是，其有机废气与光催化剂的接触时间短，存在反应不充分的问题，并且通过增设电化学反应箱，使装置的占地面积变大。

cn106237846a公开了一种有机废气光催化处理设备及方法，有机废气光催化处理设备包括壳体，壳体内设置有水槽和光催化模块，所述的光催化模块置于水槽内，进气口设于水槽的水平面以下，出气口设于水槽上方，有机废气通入水槽内，其中的灰尘和可溶性污染物截留于水槽内。该设备通过水槽将有机气体截留于水槽内，并在水槽中进行光催化反应。但是其使用一段时间后，需对在水进行更换和光催化清洗，不能保证连续工作，并且会产生废水。

cn205948673u公开了一种新型光催化废气处理装置，包括反应器和光催化反应器；反应器内装设有活性炭填充板，光催化反应器内设置有集光板和催化器。该装置采用光催化以及活性炭吸附的方式将废气处理，通过调节集光板的角度使光集中于光催化剂表面。但是其依然存在废气与光催化剂接触时间短和催化反应不充分的问题。

现有废气光催化装置均存在废气与催化剂接触不充分和反应时间短等问题，因此，如何在保证废气光催化装置能够具有优良净化效果的情况下，还具有催化反应时间长和接触充分等特点，成为目前迫切需要解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种废气光催化净化装置，通过蛇形气体流道加长废气在壳体内的光催化反应时间，并且通过在光催化隔板上开设通孔，增加气体的对流，从而使废气充分反应，有效提高废气处理效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种废气光催化净化装置，所述的废气光催化净化装置包括壳体，所述壳体内沿气体流向设置有至少两个光催化模块；所述的光催化模块包括水平设置的至少两个光催化隔板，所述光催化隔板呈波浪形，所述光催化隔板开设有至少一个通孔，所述光催化隔板沿壳体内壁交替设置，在壳体内形成蛇形气体流道。

本实用新型通过光催化隔板交替设置，在壳体内形成蛇形气体流道，增加了废气在壳体内的光催化反应时间，并且通过波浪形隔板，增强了废气在壳体内的扰流，从而使废气与光催化隔板充分接触，此外，通过在光催化隔板上开设通孔，使废气在水平方向和竖直方向发生对流，进一步地强化气体的扰流，使废气充分进行光催化反应。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的通孔均匀开设于光催化隔板的波谷处和/或波峰处。

本实用新型通过将通孔开设于光催化隔板的波谷处和/或波峰处，不仅能够实现对废气进一步扰流的作用，而且能够将光催化隔板表面的颗粒物进行吹扫，避免颗粒物聚集影响催化剂活性。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述废气光催化净化装置包括沿蛇形气体流道设置的至少一个蛇形光照灯管。

所述蛇形光照灯管并排布置。

本实用新型通过设置蛇形光照灯管，使整个蛇形气体流道内光照均匀，从而强化了光催化反应。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述光催化隔板包括基板，以及设置于基板两侧表面的催化剂层。

需要说明的是，本实用新型对催化剂层的材质和结构不做具体要求和特殊限定，现有技术中已公开的，以及新技术中未公开的催化剂层均可用于本实用新型，催化剂层的材质和结构与废气类型和光源有关，例如，净化有机废气，可选用球形二氧化钛催化剂层。

所述光催化模块所在壳体的底部均开设有进气口，所述光催化模块所在壳体的顶部均开设有出气口。

所述的废气光催化净化装置还包括进气管和出气管，所述进气管分别接入进气口，所述出气管分别接入出气口。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的光催化模块还包括至少一个位于光催化模块底部的过滤层，气体依次流过所述过滤层和光催化隔板。

本实用新型通过设置过滤层对进行光催化反应的废气进行脱除颗粒物，从而减少颗粒物对光催化反应的影响。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述壳体上开设有插设口，通过所述插设口将光催化隔板和过滤层插入壳体内。

本实用新型可以将光催化隔板和过滤层插入壳体内，能够对光催化隔板和过滤层进行更换，保证光催化反应的效率。

作为本实用新型的一个优选技术方案，所述的废气光催化净化装置还包括设置于相邻两个光催化模块之间的插板阀。

本实用新型通过插板阀，配合关闭进气口，可将光催化模块单独隔离更换，便于对光催化模块和蛇形光照灯管进行清理维修，并且能够保证废气光催化净化装置连续运行。

示例性地，采用上述废气光催化净化装置净化有机废气的净化方法，所述净化方法具体包括：

(ⅰ)有机废气先经过过滤层脱除颗粒物，再进入蛇形气体流道内进行光催化反应脱除有机物，净化后的气体排出壳体；

(ⅱ)当光催化隔板和/或过滤层需要清理更换时，利用插板阀将需要更换的光催化模块隔离，将光催化隔板和/或过滤层由插设口取出，进行清理更换。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过交替设置的呈波浪形光催化隔板，在壳体内形成蛇形气体流道，气体在蛇形气体流道内流动，增加了废气在壳体内的停留时间，并且在光催化隔板上开设通孔，使水平方向和竖直方向的废气发生对流，增强废气在壳体内的扰动混合，增加了废气与光催化隔板的接触，从而有效地增强了废气净化效果，本实用新型具有废气停留时间长、净化效果好和适应性强等特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中提供的一种废气光催化净化装置的结构示意图。

其中，1-壳体；2-蛇形光照灯管；3-光催化隔板；4-过滤层；5-插板阀；6-第一进口阀；7-第二进口阀；8-第一出口阀；9-第二出口阀。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本领域技术人员理应了解的是，本实用新型中必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本实用新型的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型可以自行增设布局，本实用新型对此不做特殊要求和具体限定。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，本实用新型提供了一种废气光催化净化装置，所述的废气光催化净化装置包括壳体1，壳体1内沿气体流向设置有至少两个光催化模块；光催化模块包括水平设置的至少两个呈波浪形光催化隔板3，光催化隔板3开设有至少一个通孔，通孔均匀开设于光催化隔板3的波谷处和/或波峰处，光催化隔板3沿壳体1内壁交替设置，在壳体1内形成蛇形气体流道。光催化隔板3包括基板，以及设置于基板两侧表面的催化剂层。光催化模块所在壳体1的底部均开设有进气口，光催化模块所在壳体1的顶部均开设有出气口。

本实用新型通过光催化隔板3交替设置，在壳体1内形成蛇形气体流道，增加了废气在壳体1内的光催化反应时间，并且通过呈波浪形的光催化隔板3，增强了废气在壳体1内的扰流，从而使废气与光催化隔板3充分接触，此外，通过在光催化隔板3上开设通孔，使废气在水平方向和竖直方向发生对流，进一步地强化气体的扰流，使废气充分进行光催化反应。通过将通孔开设于光催化隔板3的波谷处和/或波峰处，不仅能够实现对废气进一步扰流的作用，而且能够将光催化隔板3表面的颗粒物进行吹扫，避免颗粒物聚集影响催化剂活性。

废气光催化净化装置包括沿蛇形气体流道设置的至少一个蛇形光照灯管2，蛇形光照灯管2并排布置。通过设置蛇形光照灯管2，使整个蛇形气体流道内光照均匀，从而强化了光催化反应。

废气光催化净化装置还包括进气管和出气管，进气管分别接入进气口，出气管分别接入出气口。光催化模块包括至少一个位于光催化模块底部的过滤层4，气体依次流过所述过滤层4和光催化隔板3，通过设置过滤层4对进行光催化反应的废气进行脱除颗粒物，从而减少颗粒物对光催化反应的影响。

壳体1上开设有插设口，通过所述插设口将光催化隔板3和过滤层4插入壳体1内，废气光催化净化装置还包括设置于相邻两个光催化模块之间的插板阀5。

本实用新型可以将光催化隔板3和过滤层4插入壳体1内，能够对光催化隔板3和过滤层4进行更换，保证光催化反应的效率。通过插板阀5、进气口和出气口的配合，可将光催化模块单独隔离更换，便于对光催化模块和蛇形光照灯管2进行清理维修，并且能够保证废气光催化净化装置连续运行。

实施例1

本实施例提供了一种废气光催化净化装置，如图1所示，基于一个具体实施方式中所述的废气光催化净化装置，其中，壳体1内沿气体流向设置有两个光催化模块，分别为第一光催化模块和第二光催化模块，光催化模块包括水平设置的四个呈波浪形光催化隔板3，以及一个位于光催化模块底部的过滤层4，第一光催化模块的进气口和出气口管路上分别设置有第一进口阀6和第一出口阀8；第二光催化模块的进气口和出气口管路上分别设置有第二进口阀7和第二出口阀9。

示例性地，采用上述废气光催化净化装置净化有机废气的净化方法，所述净化方法具体包括：

(ⅰ)关闭第二进口阀7和第一出口阀8，开启第一进口阀6和第二出口阀9，有机废气依次经过第一光催化模块和第二光催化模块，在第一光催化模块和第二光催化模块内，有机废气先经过过滤层4进行颗粒物脱除，再进入蛇形气体流道内进行光催化反应脱除有机物，净化后的气体排出；

(ⅱ)当第一光催化模块中光催化隔板3和/或过滤层4需要清理更换时，关闭插板阀5、第一进口阀6和第一出口阀8，打开第二进口阀7和第二出口阀9，将第一光催化模块隔离，将第一光催化模块中的光催化隔板3和/或过滤层4由插设口取出，进行清理更换。

本实用新型通过交替设置的光催化隔板3，在壳体1内形成蛇形气体流道，并且光催化隔板3呈波浪形，增加了废气在壳体1内的停留时间；在光催化隔板3上开设通孔，使水平方向和竖直方向的废气发生对流，增加废气在壳体1内的混合，通过蛇形光照灯管2，保证光照效果，有效提高废气的净化效率。此外，通过插板阀5的开启和关闭，可对催化效果差的光催化模块随时进行更换，保证装置连续运行，本实用新型具有废气停留时间长、净化效果好和适应性强等特点。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。