[发明专利]一种膜分离空气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜分离空气净化装置，尤其是一种集除PM2.5、挥发性有机物、细菌和臭味等技术于一体的新一代空气净化装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高，家居装饰条件日益改善，但封闭式装修和室内大量装饰材料和家具使得室内环境污染也日趋严重。室内污染物主要分为三种：1）挥发性有机物。常见的有甲醛、苯、甲苯、氨等，对人体危害极大。2）可吸入颗粒物PM2.5。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，主要来源于工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长，因而对大气环境质量和人体健康的影响更大。3) 悬浮微生物。包括细菌、病毒、霉菌等。微生物能通过直接毒害、传染等途径引起疾病，对人们的生活、工作产生巨大的影响。

室内空气污染在国际上已被列为危害人体健康的五大因素之一。室内环境问题关系居民身体健康，已经引起了人们的极大关注。由于室内空气污染来源广、成分复杂，因而治理难度更大。现有的治理室内空气污染的各种技术，只是对室内空气中的特定污染物有着较好的去除效果，采取单一技术对室内空气中的各种污染物进行处理不能取得令人满意的效果。国内外市场上出现的室内空气净化器有机械、静电、过滤、吸附、负氧离子、低温等离子体、纳米光催化等技术或几种方式的组合式。机械、静电技术只能捕捉尘埃；过滤、吸附技术需不断的更换滤材，如目前空气净化器使用较多且价格较高的HEPA高效过滤网，当其饱和后只能丢弃，否则会影响吸附效果，严重时会发生脱附，形成二次污染；负氧离子和低温等离子体技术等没有从根本上消灭有害物质，还会释放出臭氧，带来二次污染；纳米光催化技术在常温常压的条件下能彻底消除有害气体，但是它不能解决室内空气中的细微颗粒物问题；无机膜对空气中大于0.2μm的颗粒物去除率可达100%，对细菌的截留率也达99.9%，但对低浓度的挥发性有机物去除效果不好。

专利公开号为CN2474211的专利公布了一种空气净化装置，对空气中的粉尘和细菌进行净化，从而获得较高纯度的空气，但该净化装置的功能仅限于物理除尘，无法去除室内的挥发性有机物，功能较为单一；专利公开号为CN1714916的专利公开了一种膜分离空气净化器，依据空气中不同气体分子大小的物理性利用分离膜将污染空气净化，该装置通气量较小，主要用于气体分离，且该方法并没有将有害气体彻底分解，只是将污染物从一个地方移到另一个地方。

本发明的目的是提供一种集无机膜分离技术和催化技术于一体的膜分离空气净化装置，利用无机膜为载体将催化剂负载到无机膜上。无机膜能把空气中的PM2.5和细菌除去，从而避免了因催化剂表面微孔的堵塞引起的失活问题，使催化技术能更好地发挥其优越的除挥发性有机物的性能。同时，该装置又弥补了无机膜不能很好地去除挥发性有机物的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上空气净化器性能单一、造价高的缺点，提供一种集无机膜分离技术和催化技术于一体，可对室内气体进行有效净化，结构简单，能耗低且效率高的膜分离空气净化装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效的膜分离空气净化装置，包括壳体，设于壳体两端的进风口及出风口，其特征在于：所述的壳体内包括依次设置的风机、预过滤网、含有分离膜组件的净化室及活性炭网。

本发明所述空气净化装置的主要结构即净化系统，该净化系统由预过滤网、分离膜组件和活性炭网组成。预过滤网位于风机和净化室之间。活性炭网位于净化室和出风口之间。待净化空气依次通过预过滤网、分离膜组件和活性炭网完成净化。

与现有技术相比，本发明的关键在于提供了一种结构独特的分离膜组件，所述的分离膜组件由两个或两个以上陶瓷、金属或金属复合材料构成的管式、蜂窝状构型的分离膜组成，所述分离膜膜通道的直径为3~100mm，平均孔径为0.01~50μm。，优选所述膜通道的直径为10~40mm，平均孔径为3~30μm。

其中，优选所述的分离膜为一端封闭一端敞口的管式分离膜，所述管式分离膜的管壁为由外向内依次设置的外膜层、多孔支撑层、催化剂颗粒层、多孔内嵌层的四层或四层以上的结构。

本发明所述的外膜层孔径为0.01~0.10μm，其孔径小于分离膜的其他过滤层，设置在含尘空气进入端，用于截留PM2.5以及细菌，保护催化剂层。含尘气体依次经过分离膜的外膜层、多孔支撑层、催化剂颗粒层、多孔内嵌层净化后，经过膜内侧通道，由敞口端排出。