一种蜂窝式光催化VOCs处理装置的制作方法

本技术涉及vocs废气处理，特别涉及一种蜂窝式光催化vocs处理装置。

背景技术：

1、挥发性有机化合物(vocs)通常指在常温下，沸点在50℃-260℃之间的各种有机化合物，vocs主要来源于石化、制药、农药、涂装、电子、包装印刷等行业，其种类繁多，按其化学结构，可分为非甲烷烃类、芳香烃类、卤烃类、烯烃类、酯类、醛类、酮类、其他等八大类，目前已鉴定出的vocs有300多种。

2、vocs具有毒性，可直接危害人体健康，部分vocs具有致癌、致畸和致突变性；vocs还是近地层臭氧和pm2.5的关键前体物，是光化学烟雾和灰霾污染的重要来源，对人体和环境造成巨大的危害。随着现代工业的迅速发展，vocs已成为继so2、nox、粉尘之后的大气的主要污染物，我国环境保护部颁布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中，首次明确挥发性有机物为下一阶段大气污染控制的重点污染物之一。

3、vocs治理技术主要分为物理、化学和生物等，根据治理目标，可分为回收技术和消除技术二大类，回收技术包括吸附、吸收、冷凝和膜分离等物理过程，实现对vocs的收集、浓缩，主要用于高浓度、成分简单、有回收价值的vocs治理；消除技术是通过氧化、催化氧化反应和燃烧等过程对vocs进行降解和矿化，主要包括直接燃烧、催化燃烧、生物法、低温等离子、光催氧化、臭氧氧化和光氧化降解等。特别是包装印刷、涂装、家具制造、电子制造、汽车制造等排放中浓度(500-5000mg/m3)、低浓度(小于500mg/m3)vocs行业，其vocs种类繁多，浓度低、气量大，治理难度较大，最常用的工艺是吸附+燃烧，建设费用和运营成本高，同时，由于vocs燃烧值低，需要消耗大量天然气助燃，和国家节能减排，“双碳”政策不符，还存在燃烧不完全导致尾气排放、再生过程中vocs脱除不完全导致循环使用效率下降、催化剂失活等问题，在实际工业应用中受到一定限制。因此，开发适合中低浓度vocs的节能减排、稳定高效的vocs处理技术迫在眉睫。

4、但是，目前大部分紫外光催化设备都是采用紫外灯管和光催化网平行排列，进风和紫外灯管、光催化网垂直，这样的结构往往会造成紫外光不能充分利用，光催化网面积过小，而风阻过大，容易产生短路等缺点，造成紫外光催化设备光源利用率低、反应物和光源、催化剂传质混合只能依靠被动气流，光催化反应效率低，对不同风量、不同进气vocs浓度适应性差。

5、因此，有必要设计一种传质混合效率高，光源利用高，光催化剂受光面积大的高效光催化vocs处理设备。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种蜂窝式光催化vocs处理装置，结构紧凑、合理，能够有效提高紫外灯管受光面积、紫外光源的利用效率；反应物、光源以及催化剂传质混合充分；处理有机废气效率高，效果好。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种蜂窝式光催化vocs处理装置，包括依次连通的废气进风口、光催化反应区和废气出风口，光催化反应区由若干光催化模块组成，光催化模块为蜂窝式结构，每个光催化模块由若干个光催化反应器组成，光催化反应器的截面为正六边形，光催化反应器用于对有机废气进行降解，每个光催化反应器内均设置有正六棱柱结构的光催化网和双波段紫外灯管，且紫外灯管平行设置在光催化反应器的中心轴处。

4、根据本实用新型实施例的一种蜂窝式光催化vocs处理装置，至少具有如下

5、有益效果：

6、光催化反应器内设置有光催化网与紫外灯管，光催化网为正六棱柱结构，与截面为正六边形的光催化反应器相适配，且紫外灯管平行设置在光催化反应器的中心轴处，使得紫外灯管可全面作用于光催化网，进而，可大大提高紫外灯管受光面积和紫外光源的利用效率；而由于光催化网受光面积大、紫外光源利用效率高，并且，采用双波段紫外以及光催化技术，将紫外光解、光氧化、光催化氧化结合起来，使得反应过程中，有机废气、紫外灯管、光催化网和o3，以及光催化反应产生的羟基自由基等强氧化剂充分混合传质，进而，有效地提高了蜂窝式光催化vocs处理装置的处理效率，且使得vocs矿化更彻底，可减少二次污染。

7、根据本实用新型的一些实施例，光催化反应器具有不锈钢外壳，光催化网固装在不锈钢外壳内侧。

8、有益的是：光催化网固定安装在不锈钢外壳内，使得光催化网安装稳定，并可提高光催化反应器整体结构强度，保证了光催化反应稳定、高效。

9、根据本实用新型的一些实施例，光催化反应器进风一端设置有灯管支架，灯管支架设置有紫外灯固定孔，光催化反应器出风一端设置有灯管固定头，紫外灯固定孔与灯管固定头用于对紫外灯管的两端进行安装固定。

10、需要说明的是，灯管固定头设置有具有内螺纹的安装孔，且紫外灯管抵接灯管固定头一端的端部设置有外螺纹，紫外灯管端部与灯管固定头旋接配合。

11、有益的是：灯管支架配合灯管固定头以对紫外灯管的两端进行安装固定，使得紫外灯管具有稳定性，进而，可保证紫外灯管在光催化反应中受光均匀，使得紫外光源利用效率高。

12、根据本实用新型的一些实施例，紫外灯固定孔内设置有锥型弹簧，紫外灯管靠近灯管支架的一端与锥型弹簧抵接安装固定。

13、有益的是：锥型弹簧设置在紫外灯固定孔内，紫外灯管位于进风处的一端与锥型弹簧抵接安装，由于锥形弹簧具有一定的弹性空间，因而，具有缓冲作用，以及便于安装与拆卸紫外灯管；并且，可有效避免紫外灯管发生接触不良。

14、根据本实用新型的一些实施例，光催化反应器的进风处设置有旋流发生器，旋流发生器由两块交错设置的不锈钢挡板组成，不锈钢挡板固装在光催化反应器的内侧壁上。

15、有益的是：旋流发生器设置在光催化反应器的进风处，且由两块交错设置的不锈钢组成，可将进入光催化反应器的有机废气调制成旋转风，并以紫外灯管为轴，旋转前进，进而，可使有机废气、紫外灯管、光催化网以及光催化反应产生的羟基自由基充分混合传质，有效地提高了光催化反应效率。

16、根据本实用新型的一些实施例，光催化模块在出风处一侧设置有若干线槽，线槽内容置有若干三芯线，三芯线一端通过电线快接头与灯管固定头连接，且光催化模块一侧设置有镇流箱，镇流箱内设置有若干与紫外灯管一一对应的镇流器，三芯线远离电线快接头的一端与镇流器连接。

17、有益的是：通过在光催化模块一侧设置镇流箱，且镇流箱内设置有若干与紫外灯管一一对应的镇流器，进而，设置镇流器可使得紫外灯管自身功耗低，具有更好的节能效果；并且，可消除频闪，使得紫外灯管发光更稳定。

18、根据本实用新型的一些实施例，镇流箱内还设置有信号采集器，若干镇流器并联后与信号采集器电连接，且信号采集器通过电源线和信号线与总控制电箱电连接。

19、有益的是：通过在镇流箱内设置信号采集器，可采集紫外灯管的使用情况、累计使用时间的信息，从而，可检查工作正常与否，可便于对紫外灯管进行维修和更换。

20、根据本实用新型的一些实施例，还包括面积逐步扩大的进风配风区以及面积逐步缩小的出风配风区，进风配风区的两端分别与光催化反应区的进风一端、废气进风口相连通，出风配风区的两端则分别与光催化反应区的出风一端、废气出风口相连通。

21、有益的是：设置面积逐步扩大的进风配风区，可在进气时起到导流、分流的作用，进而，可均匀地将有机废气分配到各个光催化模块；而设置面积逐步缩小的出风配风区，可对降解后的气体进行收集，进而，便于进行排放。

22、根据本实用新型的一些实施例，紫外灯管为双波段大功率低压汞灯，紫外灯管可产生168nm和254nm的紫外线。

23、有益的是：紫外灯管为具有168nm和254nm双波段的大功率低汞灯，其中168nm紫外线可对vocs进行直接光解，与此同时，可将废气中o2氧化为o3，且o3进一步对vocs进行氧化；254nm紫外线激发位于光催化网表面吸附的水膜，能够产生强氧化性羟基自由基，通过光解、臭氧、羟基自由基等协同作用，降解vocs，经过分解矿化的有机废气从废气出风口排出。

24、根据本实用新型的一些实施例，光催化网为负载纳米二氧化钛的20ppi泡沫镍网。

25、有益的是：负载纳米二氧化钛的20ppi泡沫镍网可配合254nm紫外线以产生大量的羟基自由基，保证了羟基自由基充足，进而，使得混合传质充分，保证了光催化反应效率。

26、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。