[实用新型]一种微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置

说明书

一种微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置，包括外形呈枣核状的净化箱体，净化箱体包括中间筒体和两端呈喇叭口状的废气进口与净化气出口，中间筒体从与废气进口连接处向净化气出口连接处依次设有气体分布器、纤维过滤层和多次交替排列设置的真空紫外光源模块和催化剂模块，真空紫外光源模块包括设置在中间筒体前面板内侧的灯管支撑架，插入灯管支撑架的多个无极紫外灯管和激发无极紫外灯管的微波发生器及净化气出口处设有排气罩。本实用新型充分利用真空紫外光解模块产生的剩余臭氧，同时催化剂模块所接收的紫外光更加均匀，催化效率更高，气体分布器、纤维过滤层、真空紫外光源模块和催化剂模块采用单元结构，模块之间独立分布，更换方便。

技术领域

本实用新型涉及工业有机废气净化领域，尤其涉及一种微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置。

背景技术

目前，真空紫外光催化在气相中的研究得到了广泛的关注。许多研究人员都致力于VUV光解去除挥发性有机物的研究，研究表明VUV光源与254nm紫外光催化相比，可大幅提高污染物的去除效率，同时避免了催化剂失活的现象，具有明显的优势，在VOCs治理领域具有重要的应用价值。但值得注意的是，VUV真空紫外线能量高，在提高光催化降解效率和污染物矿化率的同时也产生了副产物，即剩余臭氧问题，会造成二次污染。

微波(microwave，MW)是一种电磁波，其频率范围为0.3～300GHz。一般微波具有特定的物理、化学、生物学效应。在微波传输过程中由于不同材料的介电常数、比热容、形状等物理特性的不同，微波会发生不同程度的反射、吸收或者穿透等作用。目前微波的工业应用主要集中在微波加热、微波通讯、微波冶炼等领域，其他方面应用较少。而在环境治理应用领域中，目前主要的研究在于水处理方面，主要涉及微波辅助热催化氧化、微波辅助光催化氧化、微波无极紫外光解及其光催化。其中微波无极紫外光解及其光催化主要是在微波场中引入无极紫外灯与光催化剂形成微波无极紫外高级氧化体系进而起到对有机物的光解以及光催化降解，包括利用微波产生原位深紫外(VUV)而直接降解VOCs、光激发水产生羟基自由基氧化VOCs、光致O₃氧化VOCs、光激发催化剂降解吸附在其表面的VOCs以及各因素协同降解VOCs；此外，通过采用过渡金属修饰光催化剂，利用过渡金属可抑制光生载流子复合、拓宽光响应波段及成为分解臭氧的催化活性位的特点，以及利用微波热效应和非热效应强化催化氧化反应的特点，将过渡金属修饰改性纳米光催化剂与微波应用到真空紫外光催化体系下降解挥发性有机污染物，研究利用剩余臭氧强化挥发性有机物的降解，并原位分解臭氧。该技术高度集成，操作简单且一般在常温下即可完成污染物的去除，且能将污染物部分彻底矿化。为有效提高真空紫外光催化技术处理污染物的效率，同时避免剩余臭氧二次污染的问题，本发明设计了微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧系统，可实现污染物降解和剩余臭氧分解的同步进行。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供了一种可实现污染物降解和剩余臭氧分解同步进行的微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置。

本实用新型所采取的技术方案：

一种微波无极紫外光催化净化及同步分解臭氧装置，包括外形呈枣核状的净化箱体，净化箱体包括中间筒体和两端呈喇叭口状的废气进口与净化气出口，废气进口处设有进气罩，中间筒体从与废气进口连接处向净化气出口连接处依次设有气体分布器、纤维过滤层和多次交替排列设置的真空紫外光源模块和催化剂模块，真空紫外光源模块包括设置在中间筒体前面板内侧的灯管支撑架，插入灯管支撑架的多个无极紫外灯管和激发无极紫外灯管的微波发生器，催化剂模块包括固定在中间筒体前面板内侧的泡沫陶瓷载体及泡沫陶瓷载体上的过渡金属修饰纳米二氧化钛催化剂，净化气出口处设有排气罩。

所述的净化箱体的材质为不锈钢板。

所述的灯管支撑架的材质为聚四氟乙烯材质。

所述的纤维过滤层呈波纹状。

所述的无极紫外灯管发射185nm和254nm波长紫外线。