一种VOC吸附和原位分解装置的制作方法

一种voc吸附和原位分解装置
技术领域
1.本实用新型涉及voc处理技术领域，尤其涉及一种voc吸附和原位分解装置。


背景技术：

2.挥发性有机化合物（volatile organic compounds，voc）一般是指饱和蒸气压较高（20℃下大于或等于0.01kpa）、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物，其主要成分为烃类、卤代烃、氮烃、含氧烃、硫烃及低沸点的多环芳烃等，特点是沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发。voc 广泛来源于石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷、机动车、涂料生产、制药、溶剂使用、“三废”处理、生物质燃烧和煤炭燃烧等人为污染源，以及森林、植被、土壤微生物和农作物等天然污染源。
3.voc对空气污染较大，危害性较强。voc易散发至大气中，直接危害人体健康，例如，苯类化合物会直接损伤人体中枢神经，极易造成人体神经系统障碍，被人体内脏吸收后，还会造成造血器官功能损伤，产生败血症或出血等问题，卤代烃可致癌、减少血小板，引发肝功能下降；此外，voc中的碳氢化合物和氮氧化物在阳光和热的作用下会发生一系列复杂反应，易导致雾霾、光化学烟雾等环境问题，且其中含有脂肪烃等易燃易爆的化合物，会带来火灾或爆炸的安全隐患。因此，要高度重视voc处理工作，减少voc对环境的影响，保证居民身体健康。
4.吸附法是voc回收处理中常用的方法之一，其利用比表面积大，具有多孔结构的活性炭、碳纤维、沸石等吸附剂，将有机物分子截留，当废气通过吸附床时，有机物就被吸附在孔内，使气体得到净化。例如，专利cn201820772465.2公开了一种用于制药的voc吸附装置，其包括内部具有吸附空间的装置体和至少2个吸附层，吸附层包括密封板、吸附板、透气层和网垫，吸附板中部中空设置形成内侧且呈框状，透气层和网垫连接至吸附板的内侧，装置体设置有内接条，内接条朝向吸附空间的面向内凹设形成凹槽，吸附板的边缘与凹槽相互匹配，吸附板连接至密封板，吸附板相对于凹槽可滑动；吸附层安装于装置体内，滤气组件安装于装置体内，进气管和排气管分别连接至装置体。该装置能够将物理或化学吸附剂铺设在多层，实现了对voc气体的多次处理，减少了对吸附剂的用量，减轻了吸附装置的重量，但同时也存在以下问题：吸附剂在吸附一定量的voc后，吸附性能下降，需要定期更换吸附剂，造成装置使用不便，voc处理效率低下，并且，吸附剂无法将voc转化成无害物质，更换下来的voc处理较为困难。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种voc吸附和原位分解装置。本实用新型能够实现voc的原位吸附和降解，光触媒吸附剂可持续使用而不需要定期更换，因而装置的使用更加方便，voc处理效率更高，且不会产生难以处理的光触媒吸附剂危废。
6.本实用新型的具体技术方案为：
7.一种voc吸附和原位分解装置，包括voc进气管、voc吸附分解区和洁净气体出气
管；所述voc进气管内设有臭氧发生控制器；所述voc吸附分解区中设有吸附分解进气口和吸附分解出气口；所述voc进气管的一端设有voc进气口，另一端与吸附分解进气口相连；所述洁净气体出气管的一端设有洁净气体出气口，另一端与吸附分解出气口相连；所述voc吸附分解区内设有led紫外光源和光触媒吸附剂；所述洁净气体出气管内设有臭氧和voc浓度探测器。
8.本实用新型的voc吸附和原位分解装置工作过程如下：首先，voc气体经由voc进气管通入voc吸附分解区内，被光触媒吸附剂吸附。在紫外光的作用下，被吸附的voc物质被光触媒分解成洁净气体。通常情况下，在装置的吸附性能和光触媒分解性能会处于平衡状态，实现voc的原位降解，使吸附剂不需要更换。当voc进气口浓度过高，超过光触媒分解能力时，吸附剂的voc吸附量会不断上升，当臭氧和voc浓度探测器检测到一定量的voc时，说明voc吸附接近于饱和；而后启动臭氧发生控制器产生臭氧，臭氧进入voc吸附分解区后，能与吸附在光触媒吸附剂中的voc反应，将voc降解成洁净气体，洁净气体经由洁净气体出气管排出；当臭氧和voc浓度探测器检测到的臭氧浓度升高时，说明光触媒吸附剂中吸附的voc降解完成。
9.采用本实用新型的装置，能实现voc的原位吸附和降解，光触媒吸附剂能够原位再生，不需要更换，因而使用更加方便，且不会产生难以处理的光触媒吸附剂危废。
10.作为优选，所述voc吸附分解区内设有若干交错排布形成迂回通道的分隔板；所述光触媒吸附剂填充于迂回通道内；所述吸附分解进气口和吸附分解出气口分别设于迂回通道的两端。
11.在voc吸附分解区内，采用若干分隔板形成迂回通道，voc气体从迂回通道的一端通入，经过其中填充的光触媒吸附剂后从另一端排出，通过这种结构设计，能够延长voc气体在voc吸附分解区内通过的路径，从而在有限的空间内增加voc气体与光触媒吸附剂之间的接触，充分利用voc吸附分解区内的光触媒吸附剂催化降解voc气体，并提高voc气体的吸附量，进而提高voc吸附分解区内的voc气体净化效果。
12.作为优选，所述led紫外光源设于所有或部分所述分隔板上。
13.作为优选，所述voc吸附分解区内设有4块分隔板，其中，位于两侧的两块分隔板和位于中间的其中一块分隔板上两面均设有led紫外光源。
14.通过上述设计，能够在确保voc吸附分解区内的光触媒吸附剂均能充分接触到紫外光的前提下，减少led紫外光源的分布，从而降低装置的生产和使用成本。
15.作为优选，所述臭氧和voc浓度探测器设于洁净气体出气管内靠近吸附分解出气口处。
16.作为优选，所述洁净气体出气管内靠近洁净气体出气口处设有臭氧破坏装置。
17.当臭氧和voc浓度探测器检测到一定量的臭氧时，启动臭氧破坏装置，使洁净气体出气口无臭氧排出，从而防止臭氧污染。
18.作为优选，所述洁净气体出气管内臭氧破坏装置的两侧分别设有一个防紫外线网格。
19.防紫外线网格的作用是：防止紫外线外泄造成操作人员的灼伤，以及防止紫外光造成副反应的发生，降低合成转化率。
20.作为优选，所述voc进气管内设有粉尘拦截网格。
21.粉尘拦截网格能去除voc气体中的粉尘，防止其进入voc吸附分解区后附着到光触媒吸附剂上，导致后者的吸附性能下降。
22.作为优选，所述粉尘拦截网格设于voc进气管内靠近voc进气口处。
23.作为优选，所述臭氧发生控制器设于voc进气管内靠近吸附分解进气口处。
24.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
25.（1）能够实现voc的原位吸附和降解，光触媒吸附剂可持续使用而不需要定期更换，因而装置的使用更加方便，voc处理效率更高，且不会产生难以处理的光触媒吸附剂危废；
26.（2）通过在voc吸附分解区内采用若干分隔板形成迂回通道，能在有限的空间内充分利用光触媒吸附剂提高voc气体的吸附量，进而提高装置每次吸附和分解所能处理的voc气体量。
附图说明
27.图1是实施例1的voc吸附和原位分解装置的结构示意图；
28.图2是实施例2的voc吸附和原位分解装置的结构示意图；
29.图3是实施例3的voc吸附和原位分解装置的结构示意图。
30.附图标记为：voc进气管2.1，voc吸附分解区2.2，吸附分解进气口2.2.1，吸附分解出气口2.2.2，led紫外光源2.2.3，光触媒吸附剂2.2.4，分隔板2.2.5，洁净气体出气管2.3，臭氧发生控制器2.4，洁净气体出气口2.5，臭氧和voc浓度探测器2.6，风机2.7，冷凝区2.8，冷凝管2.8.1，出风管2.9，净化气体出风口2.10，臭氧破坏装置2.11，粉尘拦截网格2.12，防紫外线网格2.13，温度控制器2.14，voc进气口2.15。
具体实施方式
31.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
32.实施例1
33.如图1所示，一种voc吸附和原位分解装置，包括voc进气管2.1、voc吸附分解区2.2和洁净气体出气管2.3。
34.所述voc吸附分解区2.2内设有4块交错排布形成迂回通道的分隔板2.2.5，其中，位于两侧的两块分隔板2.2.5和位于中间的其中一块分隔板2.2.5上两面均设有led紫外光源2.2.3，位于中间的另一块分隔板2.2.5上不设有led紫外光源2.2.3。所述迂回通道的两端分别设有吸附分解进气口2.2.1和吸附分解出气口2.2.2。所述迂回通道内填充有光触媒吸附剂2.2.4。
35.所述voc进气管2.1的一端设有voc进气口2.15，另一端与吸附分解进气口2.2.1相连。所述voc进气管2.1内靠近voc进气口2.15处设有粉尘拦截网格2.12。所述voc进气管2.1内靠近吸附分解进气口2.2.1处设有臭氧发生控制器2.4。
36.所述洁净气体出气管2.3的一端设有洁净气体出气口2.5，另一端与吸附分解出气口2.2.2相连。所述洁净气体出气管2.3内靠近吸附分解出气口2.2.2处设有臭氧和voc浓度探测器2.6。
37.本实施例的voc吸附和原位分解装置工作过程如下：首先，voc气体经由voc进气管2.1通入voc吸附分解区2.2内，被光触媒吸附剂2.2.4吸附。在紫外光的作用下，被吸附的voc物质被光触媒分解成洁净气体。通常情况下，在装置的吸附性能和光触媒分解性能会处于平衡状态，实现voc的原位降解，使吸附剂不需要更换。当voc进气口浓度过高，超过光触媒分解能力时，吸附剂的voc吸附量会不断上升，当臭氧和voc浓度探测器2.6检测到一定量的voc时，说明voc吸附接近于饱和；而后启动臭氧发生控制器2.4产生臭氧，臭氧进入voc吸附分解区2.2后，能与吸附在光触媒吸附剂2.2.4中的voc反应，将voc降解成洁净气体，洁净气体经由洁净气体出气管2.3排出；当臭氧和voc浓度探测器2.6检测到的臭氧浓度升高时，说明光触媒吸附剂2.2.4中吸附的voc降解完成。
38.通过以上方式，能实现voc的原位吸附和降解，光触媒吸附剂能够原位再生，可持续使用而不需要定期更换，因而装置的使用更加方便，voc处理效率更高，且不会产生难以处理的光触媒吸附剂危废。
39.实施例2
40.如图2所示，本实施例与实施例1的不同在于，本实施例中，所述洁净气体出气管2.3内靠近洁净气体出气口2.5处设有臭氧破坏装置2.11。所述洁净气体出气管2.3内臭氧破坏装置2.11的两侧分别设有一个防紫外线网格2.13。
41.当臭氧和voc浓度探测器2.6检测到一定量的臭氧时，启动臭氧破坏装置2.11，使洁净气体出气口2.5无臭氧排出，从而防止臭氧污染。
42.实施例3
43.如图3所示，本实施例与实施例2的不同在于，本实施例中，所述voc吸附和原位分解装置还包括风机2.7、冷凝区2.8和出风管2.9；所述洁净气体出气口2.5与风机2.7的进气口连通；所述风机2.7的出气口与冷凝区2.8连通；所述出风管2.9的一端与冷凝区2.8连通，另一端设有净化气体出风口2.10；所述冷凝区2.8内设有螺旋状的冷凝管2.8.1。所述出风管2.9内设有温度控制器2.14。
44.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。