[发明专利]一种用于光催化有机废气的腔芯及净化装置和净化系统

说明书

本发明公开了一种用于光催化有机废气的腔芯，包括氙灯和分别设置在其两端的固定板和固定环，固定板和固定环之间固定有多根环形围绕在氙灯四周的连接杆以及电极回路套管。多根连接杆的外周固定有纳米催化网，有机废气在氙灯发出的强紫外光作用下，穿过纳米催化网被降解成无害气体后从固定环的中间通孔排出，实现光催化有机废气的处理。还公开一种用于光催化有机废气的净化装置和净化系统。本发明腔芯通过脉冲氙灯与纳米催化网结合，能彻底有效的实现对有机污染物的转化处理，且无二次污染，处理成本低，还能有效避免大量臭氧的产生。本发明净化装置和净化系统能实现对不同浓度有机废气强紫外光催化处理，转化效率高，成本低，环保可行。

技术领域

本发明涉及有机废气净化处理领域，特别是涉及一种用于光催化有机废气的腔芯及净化装置和净化系统。

背景技术

随着工业化深入推进，当前大气污染严峻，以可入肺颗粒物(PM2.5)、臭氧为特征污染物的大气环境问题日益突出,影响人民群众身体健康。挥发性有机物(VOCs)是参与大气光化学反应的有机化合物总称，通常分为非甲烷碳氢化合物(简称NMHCs)、含氧有机化合物、卤代烃、含氮有机化合物、含硫有机化合物等几大类，主要来源于煤化工、石油化工、涂料制造、制药、溶剂制造与使用等过程。VOCs不仅是生成臭氧的主要前体物,也是PM2.5重要来源之一。

伴随国家与民众对于大气环境治理的日渐重视，近两年国家出台了诸多方案、标准和方法来控制和管理挥发性有机物的排放。结合当前形势分析，对挥发性有机物的处理和监管，已成为本领域主要要解决的技术问题。目前本领域对挥发性有机物，即有机废气的处理工艺包括如下几种方法：

1)活性炭吸附法

活性炭吸附是较为成熟的方法，对苯类废气具有良好的吸附性能，但对烃类废气吸附性较差。主要缺点是运行成本较高，不适合于湿度大的环境。并且活性炭饱和后不得随意处置，也导致了活性炭使用成本上升。

2)低温等离子法

该方法的基本原理是：通过陡前沿、窄脉宽(ns级)的高压脉冲电晕放电,在常温常压下获得非平衡等离子体,即产生大量的高能电子和氧活性粒子,对VOCs分子进行氧化、降解反应,使VOCs最终转化为无害物。但该方法存在明火点燃可燃气体的风险，因此在气体成分复杂，易燃易爆的场合下被严格禁止使用。

3)低强度光催化氧化法

该方法利用高能紫外线光束与空气、TiO₂光触媒反应产生的臭氧、·OH(羟基自由基)对恶臭气体进行协同分解氧化反应，同时大分子恶臭气体在紫外线作用下使其链结构断裂，使恶臭气体物质转化为无臭味的小分子化合物或者完全矿化，生成水和CO₂。该方法能耗低、设备简单、无副产物和二次污染物，是一种新兴的先进VOCs治理技术，又称UV光解技术。但目前这种技术所使用的紫外线光源主要是中低压汞灯，其辐射强度低，紫外线功率仅能达到毫瓦量级，催化效率较低，当气体流量较大时，这种方法存在处理效率较低的问题，同时会产生大量臭氧造成二次污染。另外，由于中低压光解汞灯目前属于国家根据《关于汞的水俣公约》有关条款禁止生产销售的商品，因此目前这种低强度汞灯UV催化降解技术已经不能满足市场需求。

由此可见，上述现有的挥发性有机物处理工艺仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的用于光催化有机废气的腔芯及净化装置和净化系统，使其高效率、低成本的满足挥发性有机物的降解处理，满足环保排放要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于光催化有机废气的腔芯，使其高效率、低成本的满足挥发性有机物的降解处理，满足环保排放要求。从而克服现有的挥发性有机物处理工艺的不足。