紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置及方法，該裝置包括箱體及設(shè)置于箱體上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱體內(nèi)設(shè)置有一擋片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置有供空氣通過(guò)的通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有紫外燈，所述第二反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有淋水噴頭，所述第二反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部還設(shè)有多孔填充材料。去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的方法，包括以下處理步驟：1)以紫外燈照射污染的空氣；2)水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行吸附凈化。本發(fā)明方法凈化的空氣不含臭氧，避免了二次污染。
【專利說(shuō)明】紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣凈化的裝置及方法，尤其是一種紫外線照射去除空氣中顆粒 污染物和有機(jī)物的裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的不斷擴(kuò)張，對(duì)環(huán)境的污染也越來(lái)越嚴(yán) 重。在一些工業(yè)污染比較嚴(yán)重的區(qū)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)霧霾天氣。霾的形成與污染物的排放密 切相關(guān)，城市中機(jī)動(dòng)車的尾氣排放和工業(yè)生產(chǎn)等煙塵排放源排出粒徑在微米級(jí)的細(xì)小顆 粒物，停留在大氣中，當(dāng)無(wú)風(fēng)、逆溫等不利于擴(kuò)散的天氣出現(xiàn)時(shí)，就形成霾。霧霾中主要有 PM2. 5、PM10、二氧化硫和氮氧化物等。
[0003] 根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)大氣污染治理行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào) 告》最新數(shù)據(jù)，從我國(guó)大氣污染排放量來(lái)看，2000-2011年，中國(guó)工業(yè)廢氣排放量年均增速為 19. 06%，由2000年的138145億標(biāo)立方米增長(zhǎng)至2011年的674509億標(biāo)立方米，11年間增 長(zhǎng)了 2. 39倍。
[0004] 近幾年的霧霾天氣已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在燃煤的冬季，霧霾天氣導(dǎo)致醫(yī)院"人滿為 患"。長(zhǎng)期暴露在氮氧化物和PM2. 5、PM10中，會(huì)增加肺癌、腺癌等疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，據(jù)資料 顯示PM2. 5每增加5微克/立方米，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加18%。PM10每增加10微克/立方米，肺 癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加22%，腺癌尤其明顯。污染時(shí)間越長(zhǎng)，造成肺癌的機(jī)會(huì)就越大。2013年，中 國(guó)社會(huì)科學(xué)院、中國(guó)氣象局聯(lián)合發(fā)布的《氣候變化綠皮書：應(yīng)對(duì)氣候變化報(bào)告》指出，霧霾天 氣現(xiàn)象會(huì)給氣候、環(huán)境、健康、經(jīng)濟(jì)等方面造成顯著的負(fù)面影響，可使慢性病加劇、使呼吸系 統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化，改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)等。
[0005] 單獨(dú)使用185nm紫外線照射，雖然可以將難降解有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)降解改變，但 很難達(dá)到分解成二氧化碳的徹底凈化，單純紫外線照射無(wú)法去除空氣中的粉塵；而單純用 水洗空氣不能去除不溶于水的有機(jī)物和表面是疏水性的粉塵顆粒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，本發(fā)明涉及一種凈化空氣的裝置及方法，尤其 是一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置及方法。
[0007] 本發(fā)明一種用紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置，包括箱體及設(shè) 置于箱體上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱 體內(nèi)設(shè)置有一擋片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置 有供空氣通過(guò)的通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有紫外燈，所述第二反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有淋水 噴頭，所述第二反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部還設(shè)有多孔填充材料。
[0008] 本發(fā)明所述的紫外燈設(shè)置于石英玻璃管內(nèi)，石英玻璃管通過(guò)箱蓋上的安裝孔設(shè)置 于第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0009] 本發(fā)明所述的紫外燈的波長(zhǎng)為185nm。
[0010] 本發(fā)明所述多孔填充材料為：耐腐蝕金屬、高分子有機(jī)材料或花崗巖石材。
[0011] 本發(fā)明所述入風(fēng)口的水平位置低于出風(fēng)口。
[0012] 本發(fā)明所述箱體的內(nèi)壁涂布有光催化劑。
[0013] 本發(fā)明所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0014] 本發(fā)明所述第二反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有循環(huán)水泵及排水閥。
[0015] 本發(fā)明的循環(huán)水泵還可以置于第二反應(yīng)區(qū)（II )內(nèi)。
[0016] 根據(jù)裝置使用的場(chǎng)地空間大小的不同，可以調(diào)整紫外燈數(shù)量。
[0017] 本發(fā)明紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置的結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。
[0018] 本發(fā)明一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的方法，包括以下處理步 驟：
[0019] 1)以紫外燈照射污染的空氣；
[0020] 2)水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行吸附凈 化。
[0021] 上述方法的特征在于：該方法先用波長(zhǎng)185nm的紫外燈照射污染的空氣后，再用 水淋洗紫外線照射后的空氣。
[0022] 本發(fā)明裝置及方法的工作過(guò)程是：空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)抽入凈化裝置后，污染的空氣先 進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)（I )中，波長(zhǎng)185nm紫外燈照射后，再進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)（II )，紫外線照射 后的空氣經(jīng)水淋洗經(jīng)后排出。
[0023] 本發(fā)明的工作原理是：波長(zhǎng)185nm的紫外線燈，光子能量較大，有較高分解能力， 波長(zhǎng)185nm紫外線的電離作用可以利用環(huán)境空氣產(chǎn)生臭氧（03)，臭氧的強(qiáng)氧化作用能夠凈 化空氣，另外，185nm紫外線可以直接分解污染物分子，將疏水集團(tuán)與分子鏈之間的化學(xué)鍵 打開，化學(xué)鍵斷開部分用水中的氫離子和氫氧離子補(bǔ)充形成親水基，形成兩個(gè)溶于水的化 學(xué)物質(zhì)，再用水淋洗時(shí)能夠清洗有機(jī)物和粉塵顆粒，同時(shí)去除臭氧。
[0024] 利用本發(fā)明裝置凈化空氣時(shí)，能將空氣中的顆粒污染物和有機(jī)物去除的同時(shí)，避 免臭氧逸出后造成的二次污染。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0026] 圖1 :本發(fā)明裝置的整體圖；
[0027] 圖2 :本發(fā)明裝置的A-A向剖視圖。
[0028] 圖中：1-入風(fēng)口、2_出風(fēng)口、3_紫外燈、4_石英玻璃管、5_通道孔、6_多孔填充材 料、7-循環(huán)水泵、8-排水閥、9-水噴頭、10-箱蓋、11-風(fēng)機(jī)、12-箱體、13-擋片、14-安裝孔、 I -第一反應(yīng)區(qū)、II -第二反應(yīng)區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的 裝置，包括箱體12及設(shè)置于箱體上方的箱蓋10,所述箱體12的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口 1和 出風(fēng)口 2 ;箱體12內(nèi)部?jī)?yōu)選中部位置設(shè)置有一擋片13,并通過(guò)該擋片13將箱體12內(nèi)部分 成第一反應(yīng)區(qū)I和第二反應(yīng)區(qū)II，所述擋片13上設(shè)置有供氣體流通的通道孔5 ;所述第一 反應(yīng)區(qū)I內(nèi)設(shè)有通過(guò)箱蓋10上的安裝孔14設(shè)置于第一反應(yīng)區(qū)I石英玻璃管4以及設(shè)于石 英玻璃管4內(nèi)的紫外燈3,所述紫外燈3的波長(zhǎng)為185nm ;所述第二反應(yīng)區(qū)II的頂部設(shè)有淋 水噴頭9,第二反應(yīng)區(qū)II的內(nèi)部有多孔填充材料6,所述多孔填充材料6優(yōu)選花崗巖石材。此 夕卜，所述箱體12的內(nèi)壁涂布有光催化劑；所述裝置還包括設(shè)于第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)的風(fēng)機(jī)11，以 及與第二反應(yīng)區(qū)II的底部相連的循環(huán)水泵7和排水閥8。
[0030] 采用如上所述的裝置，對(duì)空氣進(jìn)行凈化處理，其處理過(guò)程包括：
[0031] 1)以風(fēng)機(jī)11為動(dòng)力源的氣流通道，通過(guò)風(fēng)機(jī)11將空氣抽入第一反應(yīng)區(qū)I內(nèi)，在第 一反應(yīng)區(qū)I內(nèi)，用波長(zhǎng)185nm的紫外燈照射污染的空氣；
[0032] 2)經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)185nm紫外燈照射后的空氣進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)II，以淋水噴頭9用水淋 洗，在凈化空氣的同時(shí)除去第一反應(yīng)區(qū)照射后產(chǎn)生的臭氧，并經(jīng)第二反應(yīng)區(qū)II內(nèi)的多孔填 充材料6吸附去除空氣中的污染物后經(jīng)出風(fēng)口 2排出裝置外，淋水噴頭9產(chǎn)生的水經(jīng)循環(huán) 水泵7及排水閥8排出裝置外。
[0033] 本裝置在試驗(yàn)溫度25_30°C、相對(duì)濕度65-70%的條件下進(jìn)行檢測(cè)，開機(jī)時(shí)空氣中 的ρΜ2· 5、ρΜΙΟ、苯，分別為183 μ g/m3、324 μ g/m3、2. lmg/m3,開機(jī)運(yùn)行3小時(shí)后，分別降為 6. 2 μ g/m3、14. 5 μ g/m3、0. 95mg/m3,另外也未檢測(cè)到臭氧，結(jié)果顯示去除空氣中的顆粒污 染物和有機(jī)物效果顯著。
[〇〇34] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；凡是依本 發(fā)明所作的等效變化與修改，都被本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍所覆蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種用紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的裝置，包括箱體及設(shè)置于箱體 上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱體內(nèi)設(shè)置 有一擋片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置有供空氣 通過(guò)的通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有紫外燈，所述第二反應(yīng)區(qū)的頂部設(shè)有淋水噴頭，所述 第二反應(yīng)區(qū)的內(nèi)部還設(shè)有多孔填充材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的紫外燈設(shè)置于石英玻璃管內(nèi)，所述 石英玻璃管通過(guò)箱蓋上的安裝孔設(shè)置于第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述的紫外燈的波長(zhǎng)為185nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述多孔填充材料為：耐腐蝕金屬、高分 子有機(jī)材料或花崗巖石材。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述入風(fēng)口的水平位置低于出風(fēng)口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述箱體的內(nèi)壁涂布有光催化劑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述第二反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有循環(huán)水泵及 排水閥。
9. 一種紫外線照射去除空氣中顆粒污染物和有機(jī)物的方法，其特征在于：包括以下處 理步驟： 1) 以紫外燈照射污染的空氣； 2) 水淋洗經(jīng)步驟1)處理后的空氣，并以多孔材料對(duì)空氣中的污染物進(jìn)行吸附凈化。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：所述紫外燈的波長(zhǎng)為185nm。
【文檔編號(hào)】B01D53/72GK104084038SQ201410348446
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】張連峰 申請(qǐng)人:深圳市開天源自動(dòng)化工程有限公司