[发明专利]一种臭氧催化分解系统及方法

说明书

本发明公开了一种臭氧催化分解系统，属于大气污染物催化净化技术领域。所述系统包括如下组成单元：储罐、泵组件、电加热器、供热器、臭氧分解催化剂和太阳能光伏发电模块；储罐用于存放换热介质；臭氧分解催化剂固定在供热器的表面；储罐、泵组件、电加热器、供热器依次连通；泵组件将储罐内的换热介质泵入电加热器；加热后的换热介质进入所述供热器内，用于加热臭氧分解催化剂，流出供热器的换热介质进入储罐循环使用；所述系统所需能量由太阳能光伏发电模块提供。本发明无需外供能量，具有工艺简单、绿色环保等优点，可满足开放环境下臭氧分解脱除需求，尤其适用于我国沿海地区近海陆地近地面的臭氧分解脱除。

技术领域

本发明属于大气污染物催化净化技术领域，尤其是涉及一种可应用于开放环境下高湿度空气中臭氧分解脱除的臭氧催化分解系统及方法。

背景技术

对流层臭氧的来源分为自然源和人为源。自然源是指平流层的输入和自然界的植物排放，而人为源的臭氧是由人类活动如交通运输、石油化工、火力发电、生物质燃烧等，向大气排放的挥发性有机物和氮氧化物在光照下发生光化学反应所产生的。环境中高浓度的臭氧对人体有害，其根本原因在于臭氧具有强氧化性，能够参与到生物体中不饱和脂肪酸、氨基酸及其它蛋白质的反应，长时间接触高浓度的臭氧会刺激呼吸系统，引发呼吸道疾病，也会导致神经中毒使得记忆力衰退，同时还会破坏免疫系统，尤其是对老人和儿童的危害更大。此外，臭氧的大量存在也会对植物造成一定的损害，使植物叶子枯萎，农林植物减产，导致经济损失，过高的臭氧浓度甚至会破坏生态系统结构的平衡，因此，对流层中的臭氧的分解消除就显得至关重要。

我国具有绵长的海岸线，受到海陆风的影响，沿海地区近地面的臭氧浓度比较高，由于沿海地区所在城市的人口密度比较大，为保证人体安全，必须将臭氧浓度控制在较低的水平。然而近海陆地近地面是无比广阔且空气流向变化多端的开放环境，臭氧难以收集，并且空气中量湿度高，目前并没有成熟的技术能够完全解决问题。

发明内容

针对我国沿海地区近地面开放空间内臭氧浓度难以降低的问题，本发明采用催化分解技术路线，提供了一种臭氧催化分解系统，适用于空气湿度较大的开放环境中臭氧的分解，该系统臭氧分解效率高，耐水性好，使用寿命长，并且整个系统能量自给不需外供热，工艺简单，绿色环保。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种臭氧催化分解系统，所述臭氧催化分解系统包括如下组成单元：储罐、泵组件、电加热器、供热器、臭氧分解催化剂和太阳能光伏发电模块；

所述储罐用于存放换热介质；

所述臭氧分解催化剂固定在所述供热器的表面；

所述储罐、泵组件、电加热器、供热器依次连通；

所述储罐内的换热介质经由泵组件泵入所述电加热器进行加热；

加热后的换热介质进入所述供热器内，用于加热臭氧分解催化剂，流出供热器的换热介质进入储罐循环使用；

所述臭氧催化分解系统所需能量由太阳能光伏发电模块提供。

所述臭氧分解催化剂在所述供热器表面的固定方式可以选用粘接的方式，也可以选用夹具固定等其他固定方式。

可选地，所述臭氧分解催化剂的构型选自颗粒状或平板状。

当所述臭氧分解催化剂为颗粒构型时，使用薄盒式反应器装填催化剂，并把薄盒式反应器固定在所述供热器的外表面，薄盒式反应器暴露在空气的表面设置透气孔，以便于含臭氧的空气进入其中到达催化剂的表面；

当所述臭氧分解催化剂选用平板构型时，所述催化剂选用金属基体壁载催化剂的形式，将所述催化剂直接固定所述供热器的外表面上。

可选地，所述泵组件包括液体泵和设置在液体泵前后主管路上的截止阀。