[发明专利]一种催化强化臭氧、双氧水产生自由基的杀菌净化方法与装置

说明书

本发明公开了一种催化强化臭氧、双氧水产生自由基的杀菌净化方法与装置。待处理空气与臭氧在所述装置管道内混合均匀后，在该装置的催化剂床层上与喷淋的双氧水溶液接触并反应；反应剩余的液体从该装置底部排水口排出；净化后的空气经除雾器除去雾滴后排放，催化剂、臭氧和双氧水协同提高了羟基自由基、过氧羟基自由基、超氧自由基和单线态氧等活性物种的产生，促进了杀菌消毒的效果。本发明所述工艺和设备不受温度的限制，气体可以一次性进出、反应器占地小、杀菌效果好、协同作用不会产生臭氧溢出，可广泛适用于医院、商场，酒店，学校等公共场所空气杀菌消毒。

技术领域

本发明涉及空气杀菌工艺及装置，属于生物性污染净化环境保护装备技术领域。

背景技术

目前，空气污染物主要有化学性污染、物理性污染和生物性污染。化学性污染是指氮氧化物、甲醛以及挥发性有机化合物等引起的污染，常见的净化技术有催化技术，紫外线技术以及臭氧技术等。物理性污染是指噪声、振动以及湿度和照明灯物理因素引起的污染，常见的净化技术有物理吸附和化学吸附技术。生物性污染是指空气中存在的霉菌、病毒和细菌引起的污染。研究和应用表明，生物性污染具有预测难、潜伏期长和破坏性大等特点，尤其针对非典、新冠等易传播高风险的生物性污染，更加需要严格地控制。

传统的空气杀菌方法之一是使用空气过滤设备过滤空气中霉菌、病毒和细菌。然而，随着过滤饱和推进，杀菌效果逐渐衰弱且存在杀菌失效风险。光催化空气净化技术是采用光触媒二氧化钛对病菌进行吸附，通过紫外线和氧气的分解作用以及光催化产生的羟基自由基破坏细菌的细胞膜来杀灭细菌，该技术具有杀菌广泛、无二次污染等优点，但由于该技术产生自由基有限，其杀菌效率还有待提升。另外，等离子体技术也用于空气净化，等离子体净化法是在常压、室温条件下，强电磁场将气体电离成带有正电和负电的粒子，形成等离子体，其能够起到杀菌作用。但连续式灭菌装置地等离子发生器设备体积庞大、耗能较高、有臭氧逃逸风险，循环式灭菌装置不能保证外来气体或者循环不彻底气体的杀菌功效。因此，有必要提出一个针对连续式高效产生自由基且无二次污染的空气杀菌装置，实现对空气细菌和病毒的消杀净化。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于提供一种催化强化臭氧、双氧水产生自由基的杀菌净化方法和装置，通过所述装置中臭氧，双氧水和催化剂产生羟基自由基、过氧羟基自由基、超氧自由基和单线态氧等活性物种，并利用活性物种的强氧化性在常温常压条件下，高效杀灭空气中病毒细菌等有害生物性污染，达到空气净化效果，减少能量消耗，同时双氧水消耗臭氧，且产生的自由基在催化剂表面不会再产生臭氧，确保无臭氧逃逸。

为达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种催化强化臭氧、双氧水产生自由基杀菌的气体净化装置，增压风机与所述装置的主管道第一端连接，通过增压风机将待处理空气引入到所述装置的主管道第一端中，臭氧发生器产生的臭氧通过第一旁路管道引入到位于所述装置的主管道第一端内的臭氧分布器上，通过臭氧分布器将臭氧发生器产生的臭氧与待处理空气均匀混合，混合气体自下而上进入设置在所述装置的主管道内的催化剂床层，水箱中的双氧水经水泵增压后，由第二旁路管道输送至设置在所述装置的主管道内、催化剂床层上方的雾化喷嘴中，经雾化喷嘴雾化后，喷淋至催化剂床层上，与所述混合气体在催化剂床层区域成逆流接触，经催化剂床层催化，混合气体中的臭氧和双氧水产生高活性物种杀灭待处理空气中的细菌和病毒等有害物，除雾器设置在所述装置的主管道第二端内，用以除去净化后空气中的雾滴，所述装置的底部即主管道第三端上设置与催化剂床层同轴布置的排水口，用以排出所述装置中的反应剩余液体即积水。所述装置可布置于大型中央空调的回风或送风管道上。

一种催化强化臭氧、双氧水产生自由基的杀菌净化工艺，包括以下步骤：

1、待处理空气首先通过增压风机进入气体净化装置的主管道内，臭氧在臭氧分布器的作用下与待处理空气混合均匀进入所述装置中，所形成的混合气体自下而上经过催化剂床层；

2、水箱中的双氧水经水泵增压后通过雾化喷嘴喷入到催化剂床层上，与所述混合气体在催化剂床层区域成逆流接触；