專利名稱：一種填料式光催化氣體凈化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填料式光催化氣體凈化器，屬于氣體凈化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于室
內(nèi)空氣凈化及煉油、橡膠、化工、制藥、污水處理、垃圾等氣體的凈化與脫臭處理。
背景技術(shù)：
目前研究與開發(fā)的光催化凈化器，其光催化部分為光催化網(wǎng)、光催化柵條或光
催化膜，即光催化劑負(fù)載在絲網(wǎng)、柵條或板上(CN2529646、 CN256465456、 CN01274135、
CN02277049. 6)。其存在的主要缺點是光催化劑與氣體接觸時間短、凈化效率低。專利
CN101504172A、CN101121040A、CN1486778A公開了采用泡沫金屬或陶瓷網(wǎng)板擔(dān)載光催化劑，
使光催化劑與氣體接觸時間有所增加，提高了凈化效率。專利CN1415404A、 CN1544852A公
開了直接用光催化劑的固定床，增加光催化劑與氣體接觸時間，增加凈化效率。 上述兩種設(shè)備存在明顯的缺陷，由于泡沫金屬或陶瓷網(wǎng)板的厚度有限(< 3cm)，
所以用泡沫金屬或陶瓷網(wǎng)板增加光催化劑與氣體的接觸時間有限；而用固定床增加光催化
劑與氣體接觸時間，由于受到壓降(能耗)和紫外光照布置的限制；所以開發(fā)具有光催化劑
與氣體接觸時間長、壓降低、紫外光照好等優(yōu)點的新型光催化氣體凈化器，在室內(nèi)、賓館和
飯店的空氣凈化，煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、垃圾填埋場等
氣體的凈化與脫臭處理有重要的實際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種填料式光催化氣體凈化器，以克服泡沫金屬或陶瓷網(wǎng)板增加光催化劑與氣體接觸時間有限、固定床受到壓降(能耗)和紫外光照布置限制的缺點，提供具有光催化劑與氣體接觸時間長、壓降低、紫外光照好等優(yōu)點的一種新型光催化氣體凈化器。
—種填料式光催化氣體凈化器，包括箱體和光化學(xué)反應(yīng)室，其特征在于箱體為密閉式結(jié)構(gòu)，箱體的進(jìn)氣端外連進(jìn)氣管，箱體內(nèi)依次劃分為進(jìn)氣室光化學(xué)反應(yīng)室，出氣室，箱體的出氣端外連出氣管；所述的光化學(xué)反應(yīng)室為模塊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置有至少2個以上的光催化模塊，在光化學(xué)反應(yīng)室的橫截面內(nèi)壁四周焊接有與光催化模塊數(shù)量相等的支撐部件，用于固定光催化模塊；每個光催化模塊包括規(guī)整填料、紫外燈和規(guī)整填料框架，所述的規(guī)整填料為光催化劑載體，每個規(guī)整填料通過規(guī)整填料框架與支撐部件連接；紫外燈固定在規(guī)整填料框架的上側(cè)。 所述的規(guī)整填料的空隙率在90_99%之間。 所述的紫外燈其紫外光的主波長為254nm，光照強(qiáng)度為每立方米規(guī)整填料l-3kW。
本發(fā)明的規(guī)整填料為光催化劑載體，采用納米Ti02或納米Sn02為光催化劑，用浸漬法將光催化劑擔(dān)載在規(guī)整填料上，每立方米規(guī)整填料擔(dān)載20-200g納米Ti02或納米Sn02。規(guī)整填料的空隙率在90-99%之間透光性好；當(dāng)空塔氣速為2m/s時，單位填料高度的壓降約為100Pa，具有壓降低、能耗少的優(yōu)點。氣體在光化學(xué)反應(yīng)室所需的停留時間在10-20秒。
本發(fā)明根據(jù)氣體處理量、風(fēng)機(jī)的壓降、規(guī)整填料的空隙率和水力直徑，用固定床的壓降方程確定光反應(yīng)室的截面積。根據(jù)污染物的濃度和所要達(dá)到的凈化率，確定光反應(yīng)室的高度以及模塊的數(shù)量。 本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是光化學(xué)反應(yīng)室采用多個光催化模塊，并且以規(guī)整填料為光催化劑載體，使得光催化劑與氣體接觸時間長、壓降低、可極大地提高對揮發(fā)性有機(jī)污染物和惡臭氣體污染物的凈化效率。在室內(nèi)、賓館和飯店的空氣凈化，煉油廠、橡膠廠、化工廠、制藥廠、污水處理廠、垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站、垃圾填埋場等氣體的凈化與脫臭處理等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。


圖1是填料式光催化氣體凈化器布置有十五個光催化模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是光催化模塊的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是光催化模塊的左視結(jié)構(gòu)示意圖。 1、凈化器箱體，2、規(guī)整填料模塊，3、光化學(xué)反應(yīng)室，4、支撐部件，5、進(jìn)氣管，6、進(jìn)氣室，7、出氣室，8、出氣管，9、規(guī)整填料，10、紫外燈，11、規(guī)整填料框架。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例決不用于限制本發(fā)明，凡采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其進(jìn)行相似變化的，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
—種填料式光催化氣體凈化器，如圖1所示，包括箱體1和光化學(xué)反應(yīng)室3，其特點是箱體1為密閉式結(jié)構(gòu)，箱體1的進(jìn)氣端外連進(jìn)氣管5，箱體1內(nèi)依次劃分為進(jìn)氣室6光化學(xué)反應(yīng)室3，出氣室7，箱體1的出氣端外連出氣管8 ;所述的光化學(xué)反應(yīng)室為模塊(2)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置有至少2個以上的光催化模塊(2)，在光化學(xué)反應(yīng)室的橫截面內(nèi)壁四周焊接有與光催化模塊數(shù)量相等的支撐部件(4)，用于固定光催化模塊(2);每個光催化模塊(2)如圖2、圖3所示，包括規(guī)整填料9、紫外燈IO和規(guī)整填料框架11，所述的規(guī)整填料9為光催化劑載體，每個規(guī)整填料9通過規(guī)整填料框架11與支撐部件4連接；紫外燈10固定在規(guī)整填料9框架ll的上側(cè)。所述的規(guī)整填料9的空隙率在90-99%之間。所述的紫外燈10其紫外光的主波長為254nm，光照強(qiáng)度為每立方米規(guī)整填料l-3kW。
實施例 本實施例凈化含甲苯的氣體，氣體流量為500mVh，甲苯濃度10卯m，要求甲苯出口
濃度< l卯m。 凈化器尺寸箱體1尺寸1000 X 1000 X 3400 (mm)，材料為不銹鋼304 ;光化學(xué)反應(yīng)室3尺寸1000 X 1000 X 3000 (mm)，體積3m3 ; 進(jìn)氣管5尺寸小89mm，材料為不銹鋼304 ; 出氣管8尺寸小89mm，材料為不銹鋼304 ; 進(jìn)氣室6高度200mm ; 出氣室7高度200mm。 光催化模塊 本實施例光化學(xué)反應(yīng)室3設(shè)置的光催化模塊數(shù)量為15個。
每個光催化模塊包括不銹鋼規(guī)整填料1個；
紫外燈10 :4個； 模塊(2)尺寸1000X1000X200 (mm); 用浸漬法將8g的納米Ti02擔(dān)載在規(guī)整填料9。 所用原料 規(guī)整填料9 :不銹鋼規(guī)整填料、空隙率95X、水力直徑35mm、傾斜角45° 、厚度150mm、長1000mm、寬1000mm，數(shù)量15個； 模塊的支撐部件4 :45號不銹鋼角焊接在光化學(xué)反應(yīng)室橫截面內(nèi)壁四周，數(shù)量15個. 規(guī)整填料框架10 :尺寸1000 X 1000X200 (mm);由不銹鋼304材料巻焊制成；
光催化劑火焰CVD法制備納米1102、平均直徑30nm、金紅石含量35%， 120g ;
紫外燈10 :主波長254nm、長950mm、40W，60只。
運(yùn)行實施 將凈化器的進(jìn)氣管5與中壓通風(fēng)機(jī)(額定流量450mVh、全壓1200Pa、功率250W)連接，將風(fēng)機(jī)與客戶氣體出口連接，接通紫外燈電源。凈化器出口甲苯的濃度< lppm。
權(quán)利要求
一種填料式光催化氣體凈化器，包括箱體(1)和光化學(xué)反應(yīng)室(3)，其特征在于箱體(1)為密閉式結(jié)構(gòu)，箱體(1)的進(jìn)氣端外連進(jìn)氣管(5)，箱體(1)內(nèi)依次劃分為進(jìn)氣室(6)光化學(xué)反應(yīng)室(3)，出氣室(7)，箱體(1)的出氣端外連出氣管(8)；所述的光化學(xué)反應(yīng)室為模塊(2)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置有至少2個以上的光催化模塊(2)，在光化學(xué)反應(yīng)室(3)的橫截面內(nèi)壁四周焊接有與光催化模塊數(shù)量相等的支撐部件(4)，用于固定光催化模塊(2)；每個光催化模塊包括規(guī)整填料(9)、紫外燈(10)和規(guī)整填料框架(11)，所述的規(guī)整填料(9)為光催化劑載體，每個規(guī)整填料(9)通過規(guī)整填料框架(11)與支撐部件(4)連接；紫外燈(10)固定在規(guī)整填料框架(11)的上側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料式光催化氣體凈化器，其特征在于所述的規(guī)整填料(8)的空隙率在90-99%之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種填料式光催化氣體凈化器，其特征在于所述的紫外燈(10)其紫外光的主波長為254nm，光照強(qiáng)度為每立方米規(guī)整填料l-3kW。
全文摘要
一種填料式光催化氣體凈化器，包括箱體和光化學(xué)反應(yīng)室，箱體為密閉式結(jié)構(gòu)，箱體的進(jìn)氣端外連進(jìn)氣管，箱體內(nèi)依次劃分為進(jìn)氣室、光化學(xué)反應(yīng)室，出氣室，箱體的出氣端外連出氣管；所述的光化學(xué)反應(yīng)室為模塊式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置至少2個以上的光催化模塊，在光化學(xué)反應(yīng)室的橫截面內(nèi)壁四周焊接有與光催化模塊數(shù)量相等的支撐部件，用于固定光催化模塊；每個光催化模塊包括規(guī)整填料、紫外燈和規(guī)整填料框架，每個規(guī)整填料通過規(guī)整填料框架與支撐部件連接；紫外燈固定在規(guī)整填料框架的上側(cè)。本發(fā)明設(shè)置多個光催化模塊，以規(guī)整填料為光催化劑載體，使得光催化劑與氣體接觸時間長、壓降低、可極大地提高對揮發(fā)性有機(jī)污染物和惡臭氣體污染物的凈化效率。
文檔編號B01J19/12GK101773779SQ20101011437
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者朱路平, 楊丹丹, 汪玲玲, 謝洪勇 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué)