專利名稱：一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域和外環(huán)境治理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊。
背景技術(shù)：
在空氣中的有毒有害、異味、惡臭氣體及細(xì)菌主要來自工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)車間、垃圾處理場(chǎng)、污水泵站、污水處理廠、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場(chǎng)、以及公廁、糞便、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站等場(chǎng)所。其有毒有害、異味、惡臭氣體、細(xì)菌等具有強(qiáng)烈的刺激性，而且會(huì)損害人們的身體健康。在這方面相關(guān)的空氣凈化技術(shù)、水污染異味、惡臭通常采用的處理方法有臭氧消毒、活性炭吸附、負(fù)離子凈化等。臭氧消毒臭氧對(duì)微生物有著很好的殺滅作用，但國(guó)家對(duì)空氣中臭氧含量有著明確的規(guī)定，臭氧濃度過高會(huì)影響人體的健康。活性炭吸附活性炭有良好的吸附性能，空氣中化學(xué)污染物有數(shù)千種，而活性炭不可能吸附所有化學(xué)氣體，而且活性炭易飽和，使用壽命短，易造成對(duì)環(huán)境的二次污染。負(fù)離子凈化負(fù)離子不能對(duì)有機(jī)有害氣體產(chǎn)生凈化作用，殺菌能力有限，只能輔助除塵，讓人在感官上感覺到舒適。經(jīng)過對(duì)比，以上這些凈化方法具有極大的局限性和明顯的缺點(diǎn)，限制了使用推廣。CN200410039523. 3公開了一種光觸媒凈水裝置，是用紫外線LED燈作為激發(fā)源， CN2004100395M.8公開了一種光觸媒空氣清凈裝置，是利用365nm和2Mnm波段紫外線作為激發(fā)源，CN200710002295. 6公開了一種光觸媒空氣凈化模塊和空氣凈化設(shè)備，主要是對(duì)空氣進(jìn)行凈化過程中使光源能夠均勻分配，發(fā)揮光觸媒濾網(wǎng)的功效，CN02103692. 6公開了一種凈水裝置，僅僅用于對(duì)超純水中有機(jī)物的降解，CN03149785. 3公開了一種能同時(shí)產(chǎn)生253. 7nm及少量的185nm紫外線，與光催化劑聯(lián)合使用的真空紫外光催化凈化空氣和水的裝置，其紫外線燈是同一支燈管產(chǎn)生的混合雙波段紫外線，CN200910048838. 7公開了一種雙波長(zhǎng)納米等離子空氣凈化器，所述的雙波長(zhǎng)紫外燈管為一支燈管同時(shí)產(chǎn)生253. 7nm和 185nm波段紫外線的紫外燈管，是一種混合波紫外線燈管。兩種波段紫外線本身在同一支燈管內(nèi)發(fā)出，作用距離幾乎一致的情況下，253. 7nm紫外線對(duì)185nm波段紫外線所產(chǎn)生的O3 進(jìn)行吸收凈化，把絕大部分185nm波段紫外線產(chǎn)生的降解作用抵消，剩下就只能起到簡(jiǎn)單的消毒、殺菌的作用，這也是目市面上紫外光凈化器普遍只能用于消毒、殺菌的場(chǎng)合，對(duì)有機(jī)物、有毒有害廢氣、VOC卻無法降解的一個(gè)根本原因所在。為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，急需開發(fā)一種既對(duì)人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機(jī)物、V0C、消毒殺菌、消除O3的凈化模塊和凈化方法。技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種既對(duì)人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機(jī)物、揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、消毒殺菌、消除O3的的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，適合家庭或小面積面館現(xiàn)做現(xiàn)用。
一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，從空氣進(jìn)口到出口依次包括第一光觸媒濾網(wǎng)、多個(gè)第一波段紫外光源、多個(gè)第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網(wǎng)，所述多個(gè)第一波段紫外光源和多個(gè)第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm 172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253. 7nm 200nm之間波段的紫外線。本發(fā)明中，所述第一波段紫外光源和第二波段紫外光源由多個(gè)紫外燈管水平放置后再垂直排列成一光平面構(gòu)成或由多個(gè)紫外燈管垂直放置后再水平排列成一光平面構(gòu)成。本發(fā)明中，所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)與所述光平面平行設(shè)置。本發(fā)明中，所述第一光觸媒濾網(wǎng)與第一波段紫外光源構(gòu)成的光平面、第二光觸媒濾網(wǎng)與第二波段紫外光源構(gòu)成的光平面和所述第一波段紫外光源構(gòu)成的光平面與第二波段紫外光源構(gòu)成的光平面之間距離為IOOmm 150mm。本發(fā)明中，所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)采用表面燒結(jié)有TiO2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網(wǎng)。本發(fā)明中，所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)之間在有人操作的一側(cè)設(shè)有遮光擋板。采用上述方案，運(yùn)用獨(dú)立的雙波段中的第一波段紫外光源產(chǎn)生185nm波段直接降解有機(jī)物、有毒有害、VOC廢氣的同時(shí)利用光觸媒的催化氧化作用，協(xié)同凈化空氣中的有機(jī)物、有毒有害廢氣，利用第二波段紫外光源產(chǎn)生253. 7nm紫外線消毒殺菌，同光觸媒發(fā)生催化氧化反應(yīng)降解空氣中的有毒有害有機(jī)物、VOC廢氣，同時(shí)將第一波段紫外光源波段產(chǎn)生的多余的O3吸收凈化。光觸媒過濾網(wǎng)采用表面燒結(jié)有TW2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網(wǎng)，其比表面積大，催化氧化反應(yīng)充分，TW2采用表面燒結(jié)方式，可確保TW2均勻涂布，涂布率99. 9%， 并且在紫外光長(zhǎng)期照射下不會(huì)脫落。本模塊為即插即用的模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的用戶、 不同的工況需求增減模塊數(shù)量。遮光擋板設(shè)置，防止紫外線對(duì)人體的傷害。


圖1:本發(fā)明的正視圖；圖2 本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖1、2、3中，1-第一光觸媒過濾網(wǎng)、2-第一波段紫外光源、3-第二波段紫外光源、4-第二光觸媒過濾網(wǎng)、5-遮光擋板。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，原理說明在紫外燈的兩邊分別放置燒結(jié)有TIO2顆粒的第一光觸媒過濾網(wǎng)1，有機(jī)、有毒、有害廢氣通過光觸媒過濾網(wǎng)時(shí)，在第一波段紫外光源2產(chǎn)生的 185nm 172nm紫外線的照射下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)，當(dāng)紫外線照射第一光觸媒過濾網(wǎng)1時(shí)， 在價(jià)帶電子的電子被紫外線的能量激發(fā)跳升到傳導(dǎo)帶，此時(shí)的價(jià)電子帶便會(huì)產(chǎn)生帶正電之正孔，而形成一組電子-電洞對(duì)。二氧化鈦則利用所產(chǎn)生的電洞之氧化力及電子還原力和表面接觸的H2O, O2發(fā)生作用，產(chǎn)生氧化力極強(qiáng)的自由基。它將空氣中的&轉(zhuǎn)變?yōu)?3，O3具有強(qiáng)氧化性，降解空氣中的有機(jī)物和有害氣體、殺死空氣中的細(xì)菌和病毒。再經(jīng)過第二波段紫外光源3產(chǎn)生的253. 7nm 200nm紫外線作為后驅(qū)動(dòng)源，利用253. 7nm 200nm紫外線能對(duì)空氣中的細(xì)菌和病毒進(jìn)行直接殺滅菌袪除的特點(diǎn)，對(duì)通過的有毒有害廢氣進(jìn)行消毒殺菌。253. 7nm 200nm紫外線還能對(duì)前面185nm 172nm波段紫外線所產(chǎn)生的多余O3進(jìn)行吸收凈化，從而達(dá)到在充分降解有機(jī)有毒有害廢氣的前提下，把多余的O3進(jìn)行吸收凈化。然后通過末端的第二光觸媒過濾網(wǎng)4再進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，將通過的有害氣體VOC等分解為二氧化碳和水，這樣降解空氣和水體中的有毒有害有機(jī)物、揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、消毒殺菌、 消除O3的。實(shí)施例一從空氣進(jìn)口到出口依次包括第一光觸媒濾網(wǎng)1、第一波段紫外光源2、第二波段紫外光源3和第二光觸媒濾網(wǎng)4，所述第一波段紫外光源2和多個(gè)第二波段紫外光源3均為管狀光源，所述第一波段紫外光源2為185nm波段的紫外線，所述第二波段紫外光源3為 253. 7nm波段的紫外線，第一光觸媒濾網(wǎng)1、第一波段紫外光源2、第二波段紫外光源3和第二光觸媒濾網(wǎng)4相鄰兩者之間的距離為100mm，所述第一波段紫外光源2和第二波段紫外光源3由多個(gè)紫外燈管水平放置后再垂直排列成一光平面構(gòu)成，所述第一光觸媒濾網(wǎng)1和第二光觸媒濾網(wǎng)4采用表面燒結(jié)有T^2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網(wǎng)，所述第一光觸媒濾網(wǎng)1和第二光觸媒濾網(wǎng)4之間在有人操作的一側(cè)設(shè)有遮光擋板5。含有有毒有害有機(jī)物、VOC和細(xì)菌、病毒的氣體通過在燒結(jié)有TiO2顆粒的蜂窩狀第一光觸媒濾網(wǎng)1，再通過波段為185nm的紫外線燈照射區(qū)，在185nm波段作為前驅(qū)動(dòng)源的第一波段紫外光源2照射下，發(fā)生催化氧化反應(yīng)；之后在在185nm波段作為前驅(qū)動(dòng)源的第一波段紫外光源2直接照射下有毒有害有機(jī)物、VOC發(fā)生降解，生成二氧化碳和水，細(xì)菌、病毒被紫外線直接殺滅；再通過波段為253. 7nm的第二波段紫外光源3照射區(qū)直接照射，再次對(duì)通過氣體進(jìn)行消毒、殺菌；同時(shí)把185nm的紫外線燈產(chǎn)生的多余O3吸收凈化。最后到達(dá)末端的第二光觸媒濾網(wǎng)4，在253. 7nm的紫外燈照射下進(jìn)行進(jìn)一步的催化氧化反應(yīng)，完全凈化、 消毒殺菌。在靠近操作人員的一面設(shè)有遮光擋板5，防止紫外線對(duì)人體的傷害。實(shí)施例二 在水污染凈化治理中，凈化原理與實(shí)施例一相同，不同的是，第一波段紫外光源2 和第二波段紫外光源3由多個(gè)紫外燈管垂直放置后再水平排列成一光平面構(gòu)成，使得紫外燈管接電源的燈頭一端是朝上露出水面的，起到絕緣防漏電作用，保證燈管的正常工作，另外在上方和兩側(cè)均設(shè)置有遮光擋板5防止紫外線外泄，如圖3。本發(fā)明中，第一波段紫外光源和第二波段紫外光源和光觸媒過濾網(wǎng)它們?nèi)咧g的最佳距離是100 150mm之間，這樣可以避免紫外燈長(zhǎng)期使用后照度衰減造成的消毒殺菌效果下降的情況發(fā)生，保證最佳的消毒殺菌效果。本發(fā)明的尺寸大小根據(jù)進(jìn)風(fēng)量的大小來確定，并且發(fā)明為即插即用的模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的用戶、不同的工況需求增減模塊數(shù)量，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出各種相應(yīng)的等效改變，都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于從空氣進(jìn)口到出口依次包括第一光觸媒濾網(wǎng)、多個(gè)第一波段紫外光源、多個(gè)第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網(wǎng)，所述多個(gè)第一波段紫外光源和多個(gè)第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm 172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253. 7nm 200nm之間波段的紫外線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于所述第一波段紫外光源和第二波段紫外光源由多個(gè)紫外燈管水平放置后再垂直排列成一光平面構(gòu)成或由多個(gè)紫外燈管垂直放置后再水平排列成一光平面構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)與所述光平面平行設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于所述第一光觸媒濾網(wǎng)與第一波段紫外光源構(gòu)成的光平面、第二光觸媒濾網(wǎng)與第二波段紫外光源構(gòu)成的光平面和所述第一波段紫外光源構(gòu)成的光平面與第二波段紫外光源構(gòu)成的光平面之間距離為IOOmm 150mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)采用表面燒結(jié)有TiO2顆粒的蜂窩狀光觸媒濾網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，其特征在于所述第一光觸媒濾網(wǎng)和第二光觸媒濾網(wǎng)之間在有人操作的一側(cè)設(shè)有遮光擋板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙波段光催化劑氧化鈦觸媒凈化模塊，從空氣進(jìn)口到出口依次包括第一光觸媒濾網(wǎng)、多個(gè)第一波段紫外光源、多個(gè)第二波段紫外光源和第二光觸媒濾網(wǎng)，所述多個(gè)第一波段紫外光源和多個(gè)第二波段紫外光源均為管狀光源，所述第一波段紫外光源為185nm～172nm之間波段的紫外線，所述第二波段紫外光源為253.7nm～200nm之間波段的紫外線，本發(fā)明具有既對(duì)人身體無害，又能降解空氣和水體中的有毒有害有機(jī)物、VOC、消毒殺菌、消除O3的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61L101/02GK102357256SQ201110202560
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者劉 英 申請(qǐng)人:凱天環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>