[发明专利]一种超声水洗式光催化空气净化装置及其应用

说明书

技术领域

本发明属于光催化技术领域，涉及一种超声水洗式光催化空气净化装置及其应用。

背景技术

光催化技术处理环境污染是一项具有广阔应用前景的绿色技术，目前国际上关注较多，主要体现在其高效、快速、廉价且对环境无害，其优点是反应条件温和、易操作，能直接利用太阳光。光催化能把自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，依靠半导体材料有效吸收光能产生具有极强还原能力和氧化能力的光生电子和空穴，在半导体催化剂表面发生直接或间接的氧化还原反应，最终将环境污染物彻底消除。

从目前的研究进展来看，在废水处理和室内空气净化领域中，实用化的光催化剂主要是以薄膜光催化剂为主，这是由于光催化剂固定为薄膜后，易回收，但同时也造成了光催化剂性能大大下降的问题。而利用光催化剂悬浮体系进行光催化氧化虽已取得一定的成果，加之，粉基光催化剂由于其具有密度高、比表面积大、流态接触性反应好等特点，是目前效率最高的光催化处理形式，但粉基光催化剂也存在容易流失、难以回收再利用等技术问题，这也成为实际应用中的技术障碍和瓶颈。

授权公告号为CN100355487C的中国发明专利公布了一种超声雾化催化空气净化装置，在壳体外进风口的一侧设安装有水位标尺和进水阀以及放水阀的储水槽、出风口的一侧设有与储水槽和壳体内相联通的回水槽，在会水槽内设过滤器，在壳体内的进风口端设下端位于储水槽内的导雾管，在储水槽内导雾管下设雾化器，在壳体内导雾管气流下方下游壳体上设1-4个安装有超声空气换能器的换能器支架，在壳体内超声空气换能器下游壳体上设光催化三维网，超声空气换能器与光催化三维网之间设杀菌紫外灯，在导雾管与光催化三维网之间的壳体内壁上设声波反射板以及下声波反射板，光催化三维网的上游以及下游设光催化紫外灯。上述专利公布的技术方案主要采用光催化剂固定在光催化三维网的方式，这样的固定方式虽然有利于光催化剂的回收利用，但同时也造成了光催化剂性能大大下降的问题，主要是由光催化剂固定造成比表面积和固定需要的粘结剂覆盖大量的活性位导致。相比于上述对比专利文献，本发明采用光催化剂悬浮体系进行光催化净化，能有效避免光催化剂性能下降，加之，粉基光催化剂由于其具有密度高、比表面积大、流态接触性反应好等特点，结合反应装置的结构特点，能有效克服粉基光催化剂容易流失、难以回收再利用等技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，安全稳定，能将超声雾化和水洗相结合进行连续性反应，用以降解气体中有机污染物的超声水洗式光催化空气净化装置及其应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种超声水洗式光催化空气净化装置，该装置包括盛有液态光催化剂的盒式槽体以及反扣在盒式槽体内的气盒，该气盒与盒式槽体共同构成反应腔体，所述的气盒上设有隔板，该隔板将反应腔体分隔成底部相通的超声反应腔及水洗反应腔，所述的超声反应腔底部设有浸没于液态光催化剂中的超声波发生器，顶部设有第一紫外灯，该第一紫外灯沿水平方向设置在液态光催化剂液面上方，所述的水洗反应腔中设有沿竖直方向插设在液态光催化剂中的第二紫外灯以及设置在第二紫外灯下方的气盘。

所述的装置还包括与盒式槽体相连通的补水箱、与盒式槽体配合使用的循环气泵以及分别与循环气泵、超声波发生器、第一紫外灯及第二紫外灯电连接的电控箱。

所述的气盒上部右侧面上设有紫外灯安装孔以及多个供外界空气进入超声反应腔的进气口，并且所述的气盒上部左侧面上设有用于排出水洗反应腔气体的出气口。

所述的第一紫外灯穿过紫外灯安装孔，并通过管螺母及密封圈水平固定在超声反应腔顶部。

所述的隔板底部开设有多个将超声反应腔与水洗反应腔连通的过流孔。

所述的超声波发生器底部设有调节支架，并通过调节支架可上下升降地设置在液态光催化剂中。

所述的气盘上开设有多个释气口，所述的循环气泵将超声反应腔中的反应气团抽入气盘中，经释气口呈微泡状浮出。

所述的循环气泵的泵进气口与泵出气口处还分别设有泵进气管、泵出气管；

所述的泵进气管一端固定在隔板上方，另一端通过设置在气盒顶面的穿管孔连接至循环气泵的泵进气口；

所述的泵出气管一端与气盘连通，另一端通过设置在气盒顶面的穿孔管连接至循环气泵的泵出气口。

所述的补水箱与盒式槽体之间还设有控流阀，并且所述的补水箱的顶部还设有透气阀以及补水阀。

所述的光催化空气净化装置用于有机污染废气的降解以及无机微粒灰尘的去除。