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分享一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法及装置的制造方法

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 12:20 出处:网络
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一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法及装置的制造方法
本发明公开了一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物方法,包括以下步骤:该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物,该方法采用紫外光催化、高温热点催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺,能高效利用微波场及其能量,效率高、成本和能耗低。本发明还公开了一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置。

一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法及装置
技术领域
[0001]本发明属于空气污染物净化技术领域,具体涉及一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法及装置。

[0002]近期北京、沈阳等地雾霾污染事件频繁发生,夏季臭氧上升为多地首要污染物,以大气“雾霾”和“臭氧”等为特征的大气污染日益严峻,大气污染已经成为我国目前最为突出和民众最为关注的环境问题。挥发性有机物(VolatiIe Organic Compounds,VOCs)作为PM2.5和臭氧这两种污染物的重要来源,由于其刺激性、毒性和致癌性会使人出现头痛、恶心和中毒等症状,VOCs还会破坏臭氧层、引发酸雨和产生光化学烟雾,是大气污染防治的重点,已经进入国家视野和实战阶段。《国家环境保护“十三五”规划基本思路》已编制完成,初步提出2020年及2030年两个阶段性目标。在“十三五”期间,建立环境质量改善和污染物总量控制的双重体系,实施大气、水、土壤污染防治计划,实现三大生态系统全要素指标管理;在既有常规污染物总量控制的基础上,新增污染物总量控制注重特定区域和行业;空气质量实行分区、分类管理,2020年,PM2.5超标30 %以内城市有望率先实现PM2.5年均浓度达标。根据《基本思路》,其中,对全国实施重点行业挥发性有机物总量控制。VOCs也是作为二次污染物PM2.5的重要前体物之一,因此它纳入总量控制指标体系,对控制PM2.5将具有重要作用,然而相比二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物,VOCs的治理基础还十分薄弱,相比烟粉尘,VOCs的控制难度更大。VOCs主要产生于石化、有机化工、合成材料、化学药品原料制造、塑料产品制造、装备制造涂装、包装印刷等行业。国家和全国各地方分别制定了《挥发性有机物排污收费试点办法》、《重点行业挥发性有机物综合整治实施方案》等文件,凸显VOCs治理的紧迫性,要求大力推进有机空气污染物的综合治理。通过挥发性有机物(VOCs)排污收费试点工作,可加快推动有关企业按照国家VOCs减排计划和排放标准实施治理改造。
[0003]针对现行工艺投资高、净化效率低、运行费用高、不稳定、安全性差、设备使用寿命短等问题,亟需开发一种新型VOCs治理技术,为大气污染治理提供强而有力支撑。对于中低浓度、大流量、生物降解性差和无回收利用价值的VOCs空气污染物和恶臭治理而言,催化氧化法因高效、氧化彻底等优点而成为研究热点,但是传统催化氧化法反应条件要求仍然很高,如温度在150-300°C之间,能耗和效率仍然受限。因此,开发新型VOCs高效治理技术,实现节能和环保治理并举,在当前我国严峻的环境形势下就显得尤为重要。
[0004]空气污染物主要包括挥发性有机化合物、恶臭污染物和细菌等。为适应日益严格的环保要求,近年来国内研究开发出一些新型空气污染物处理工艺,但仍然存在效率低下、结构复杂、运行能耗高诸多缺陷。
[0005]中国发明专利CN201510374918公开了一种光生臭氧催化氧化去除挥发性有机物的方法,具有低温催化氧化功能,但是催化材料功效有限、功能单一,出口存在残余臭氧副产物问题,未能高效臭氧资源。
[0006]中国发明专利CN201220464758.7公开了一种应用高能光解催化技术处理有机废气的装置,虽然具备一定净化功效,但是结构复杂,无法保证残余臭氧污染问题,净化路径较为单一。
[0007]中国发明专利CN102631696A公开了无极紫外光源空气清洁灭菌方法和设备,该方法是待消毒空气从进风口引入,经进风口过滤网滤将空气中物理杂质进行过滤,然后进入激励腔内与此同时微波控制器激发磁控管发出微波,微波经激励器进入激励腔在激励腔中无极发光体中的分子受到微波的作用发出波长在254?280nm的紫外光,与空气中氧气共同作用后产生臭氧,并对激励腔中的空气细菌、病毒灭活,处理后的空气经出风口过滤网排除。该发明具有较好的灭菌效果,然而无法应对日益复杂的复合型空气污染物,VOC净化效果有限,并且臭氧利用不彻底。



[0008]本发明的第一个目的在于提供一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,该方法采用紫外光催化、高温催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺,能高效利用微波场及其能量,效率高、成本和能耗低。
[0009]本发明的第二个目的在于提供一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,该装置效率高、能耗低、降解彻底、无二次污染。
[0010]本发明中的技术方案能解决传统空气污染物净化法存在的效率低、成本及能耗高以及二次污染等问题,采用高能紫外光催化、高温热点催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺,高效利用微波场及其能量,具有结构简单、寿命长、高效率、低能耗、降解彻底、操作简单、无二次污染等优点,可广泛应用于工业有机废气和恶臭的净化,同时也可用于室内空气净化领域。
[0011 ]本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的:一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,包括以下步骤:该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。
[0012]本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的:一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,包括壳体,所述壳体的两端设有进气口和出气口,所述壳体的进气口和出气口之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体和催化材料层,所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部或所述述微波无极紫外反应谐振腔体外部,所述的微波无极紫外反应谐振腔体主要由依次排列的第一金属网、紫外灯组、微波控制单元和第二金属网组成。
[0013]所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部时,所述的催化材料层设置在所述微波控制单元和第二金属网之间。
[0014]所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体外部时,所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体和所述出气口之间,且靠近所述微波无极紫外反应谐振腔体的第二金属网。
[0015]所述的微波控制单元包括微波发生器和微波控制器,所述微波发生器的发射频率为2450MHz,作为所述紫外灯组的激发源。
[0016]所述的微波控制单元作为所述紫外灯组的激发源,激发所述紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线。
[0017]所述第一金属网和所述第二金属网的网孔直径为0.4?3.5cm。
[0018]所述微波无极紫外反应谐振腔体的外形与所述壳体的内壳形状相适配,立方体形、长方体形、圆柱体形或多棱柱体形。
[0019]所述的催化材料层由至少一层催化材料组成,所述催化材料包括载体和活性成分。
[0020]所述的载体包括活性炭、Si02、分子筛或活性氧化铝,所述的活性成分包括T12和过渡金属氧化物,所述的过渡金属氧化物包括含有Fe、N1、Co、Mn、Cu、Zn和Ce的金属氧化物中的一种或几种。
[0021]进一步的,一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,包括以下步骤:采用上述的空气污染物净化装置净化,所述空气污染物经过除尘处理后,经由所述空气污染物净化装置的进气口进入,先进入所述微波无极紫外反应谐振腔体中,微波控制单元激发无极紫外灯,产生臭氧的同时,空气被无极紫外灯光照后产生强氧化性自由基,空气污染物在强氧化性自由基和臭氧的协同氧化作用下大部分被去除,剩余污染物和臭氧进入催化材料层,催化材料在紫外光和微波的作用下,将剩余污染物催化氧化完全,生成无毒的二氧化碳和水,同时臭氧得以完全利用和消除,净化后的空气通过出气口排出。
[0022]更进一步的,一种采用无极紫外光催化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,包括以下步骤:空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后进入微波无极紫外反应谐振腔体中,被高能无极紫外光照射裂解,在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除;残余污染物及臭氧进入催化材料固定床层,催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除。
[0023]采用高能无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化降解空气污染物的方法和装置。该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。该装置包含微波无极紫外反应谐振腔体和催化材料模块。具体包含以下步骤:空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后进入微波无极紫外反应谐振腔体中,被高能无极紫外光照射裂解,在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除;残余污染物及臭氧进入催化材料固定床层,催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除。
[0024]高效催化材料模块可内置于微波反应腔体中,也可以外置于反应腔体外部靠近第二个金属网。
[0025]当高效催化材料模块内置于微波反应腔体中时,无极紫外灯方向与空气污染物流动方向垂直,与催化材料模块平行,无极紫外光催化降解空气污染物的方法,包含以下步骤:
[0026](I)空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后通过第一个金属网进入微波无极紫外反应谐振腔体中,被高能无极紫外光照射裂解;
[0027](2)在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除;
[0028](3)残余污染物及臭氧进入催化材料固定床层,催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除,空气污染物净化后经过第二个金属网,由出口排出。
[0029]当高效催化材料模块外置于微波反应腔体中时,无极紫外光催化降解空气污染物的方法,包含以下步骤:
[0030](I)空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后通过第一个金属网进入微波无极紫外反应谐振腔体中,被高能无极紫外光照射裂解;
[0031](2)在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除;
[0032](3)残余污染物及臭氧通过第二个金属网后进入催化材料固定床层,催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除,空气污染物净化后由出口排出。
[0033]微波控制单元的微波发射频率为2450MHZ,控制器能够实现微波功率线性调整,微波发生器装设于该腔体的外部。
[0034]微波无极紫外反应谐振腔体的主体构件是一个中空的金属材质腔体,腔体进出口为金属网材质,由不锈钢冲孔板或不锈钢丝编织而成,其网眼口径介于0.4cm?3.5cm之间。该腔体外形轮廓呈立方体形、长方体形、圆柱体形或多棱柱体形;无极紫外灯位于微波无极紫外反应谐振腔体中,微波作为激发源,激发无极紫外灯发射185nm紫外线,该无极紫外灯呈棒状、环状。
[0035]所述催化剂层为在活性炭、S12、分子筛或活性氧化铝载体上负载有T12和Fe、N1、Co、Mn、Cu、Zn、Ce单一或复合过渡金属氧化物的催化剂层。
[0036]催化剂具有光催化、臭氧催化氧化和热点催化氧化作用,微波能够强化光催化氧化,加速催化反应进行,降低活化能,提高反应速率、矿化率和选择性。
[0037]与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0038](I)本发明提出的高能无极紫外光催化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,提高了传统光催化量子效率,具有高能紫外光催化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径协同作用,净化更高效、彻底;
[0039](2)本发明利用微波场强化催化氧化作用,具有高效、节能、省时、操作条件简单、
无二次污染、紫外光辐射强度高、使用寿命长等诸多优点;
[0040](3)本发明中高能无极紫外灯作为一种新型紫外光源,,可以克服传统有极紫外光源的局限性,具有发光强度高、寿命长等显著优势,不存在电极老化问题,灯的寿命可长达十几年,可瞬时启动和再启动,光输出稳定、制造简便,无极紫外灯的形状设计制造灵活;
[0041](4)本发明中微波/UV/03的协同作用体系大大提高了杀菌效果;
[0042](5)本发明中微波能够强化光催化氧化,加速催化反应进行,降低活化能,提高反应速率、矿化率和选择性,解决了传统光催化降解不彻底、形成中间产物和臭氧等二次污染物问题。

[0043]图1是本发明实施例1中的空气污染物净化装置,其中1、进气口;2、第一金属网,3、微波无极紫外反应谐振腔体即微波反应谐振腔体,4、无极紫外灯组,5、微波控制单元,6、催化材料层,7、第二金属网,8、出气口;
[0044]图2是本发明实施例2中的空气污染物净化装置,其中1、进气口;2、第一金属网,3、微波无极紫外反应谐振腔体即微波反应谐振腔体,4、无极紫外灯组,5、微波控制单元,6、催化材料层,7、第二金属网,8、出气口;
[0045]图3是实施例7中采用不同催化材料的高能无极紫外光催化协同臭氧催化氧化净化效果。

[0046]实施例1
[0047]如图1所示,本实施例提供的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,包括壳体,壳体的两端设有进气口 I和出气口 8,壳体的进气口 I和出气口 8之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体3和催化材料层6,催化材料层6设置于微波无极紫外反应谐振腔体3内部,其中催化材料层6设置在第一金属网2和第二金属网7之间,微波无极紫外反应谐振腔体3主要由依次排列的第一金属网2、无极紫外灯组4、微波控制单元5和第二金属网7组成。
[0048]采用本实施例无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置的净化空气污染物的工艺如下:空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后经由进气口 I通过第一金属网2进入微波无极紫外反应谐振腔体3中,被微波控制单元5激发的无极紫外灯组4发射的高能无极紫外光照射裂解,在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除,残余污染物及臭氧进入催化材料层6(催化材料固定床层),催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除,空气污染物净化后经过第二个金属网7,由出气口8排出。
[0049]其中微波控制单元5包括微波发生器和微波控制器,微波发生器的发射频率为2450MHz ο
[0050]微波控制单元5作为无极紫外灯组4的激发源,激发无极紫外灯组4中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线。
[0051]第一金属网和第二金属网的网孔直径为0.4?3.5cm;微波无极紫外反应谐振腔体的外形与所述壳体的内壳形状相适配,微波无极紫外反应谐振腔体的外形为长方体形。
[0052]催化材料层由至少一层催化材料组成,催化材料包括载体和活性成分。
[0053]载体为活性炭、Si02、分子筛或活性氧化铝,活性成分包括T12和过渡金属氧化物,过渡金属氧化物包括含有Fe、N1、Co、Mn、Cu、Zn和Ce的金属氧化物中的一种或几种。
[0054]实施例2
[0055]如图2所示,本实施例提供的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,包括壳体,壳体的两端设有进气口 I和出气口 8,壳体的进气口 I和出气口 8之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体3和催化材料层6,催化材料层6设置于微波无极紫外反应谐振腔体3外部,其中催化材料层6设置于微波无极紫外反应谐振腔体3和出气口 8之间,且靠近微波无极紫外反应谐振腔体3的第二金属网7,微波无极紫外反应谐振腔体3主要由依次排列的第一金属网2、无极紫外灯组4、微波控制单元5和第二金属网7组成。
[0056]采用本实施例空气污染物净化装置的空气污染物净化工艺如下:
[0057]空气污染物经过除尘去除颗粒物杂质后由进气口I通过第一个金属网2进入微波无极紫外反应谐振腔体3中,被微波控制单元5激发的无极紫外灯组4发射的高能无极紫外光照射裂解,在同步产生的大量强氧化性自由基和臭氧作用下氧化成二氧化碳、水或中间产物,同时细菌、病毒在紫外光、臭氧以及电磁场的热效应和生物效应的共同作用下被净化去除;残余污染物及臭氧通过第二个金属网7后进入催化材料层6(催化材料固定床层),催化材料层中的催化材料利用紫外光和微波,在光催化氧化、热点催化氧化和臭氧催化氧化等多种路径强化作用下被完全降解为无毒的二氧化碳和水,同时臭氧资源完全得以利用和消除,空气污染物净化后由出气口8排出。
[0058]其中微波控制单元包括微波发生器和微波控制器,微波发生器的发射频率为2450MHz ο
[0059]微波控制单元作为所述无极紫外灯组的激发源,激发无极紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线。
[0060]第一金属网和第二金属网的网孔直径为0.4?3.5cm;微波无极紫外反应谐振腔体的外形与所述壳体的内壳形状相适配,微波无极紫外反应谐振腔体的外形为长方体形。[0061 ]催化材料层由至少一层催化材料组成,催化材料包括载体和活性成分。
[0062]载体为活性炭、Si02、分子筛或活性氧化铝,活性成分包括T12和过渡金属氧化物,过渡金属氧化物包括含有Fe、N1、Co、Mn、Cu、Zn和Ce的金属氧化物中的一种或几种。
[0063]实施例3
[0064]净化方法和工艺同实施例1,在常温常压、苯进气浓度lOOppm、流量为150m3/h,相对湿度为50%,催化剂为2% Cu-20% T12/活性炭,体积空速为3万h—I无极紫外灯组4由4根1W高能无极紫外灯组成,调控微波控制单元,其中微波发生器的发射频率为2450MHz,微波功率调整为50W,在分析系统中,净化后的部分气体,分别进入气相色谱检测CO2和苯浓度、臭氧检测仪检测残余臭氧浓度。处理后苯去除率为85%,臭氧降解率为100%,矿化率为82%。
[0065]实施例4
[0066]净化方法和工艺同实施例2,在常温常压、苯进气浓度lOOppm、流量为150m3/h,相对湿度为50%,催化剂为2% Cu-20% T12/活性炭,体积空速为3万h—I无极紫外灯组4由4根1W高能无极紫外灯组成,调控微波控制单元,其中微波发生器的发射频率为2450MHz,微波功率调整为50W,在分析系统中,净化后的部分气体,分别进入气相色谱检测CO2和苯浓度、臭氧检测仪检测残余臭氧浓度。处理后苯去除率为75%,臭氧降解率为100%,矿化率为65%。由实施例3和例4净化效果可知,实施例3方式净化效率可矿化率均较高,主要是由于实施例3能够更有效利用高强度紫外光以及微波场的强化作用效果更突出的缘故。
[0067]实施例5
[0068]净化方法和工艺同实施例1,空气污染物参数和运行工况同实施例3,不同的是催化材料为2%Cu-20%Ti02/分子筛,处理后苯去除率为80%,臭氧降解率为100%,矿化率为80%。
[0069]实施例6
[0070]净化方法和工艺同实施例1,空气污染物参数和运行工况同实施例3,不同的是催化材料为2%Cu-20%Ti02/活性氧化铝。处理后苯去除率为60%,臭氧降解率为100%,矿化率为77 % ο由实施例5和例6可知,两者矿化率差别较小但苯去除率差别较大,是由于载体选择性和吸附性能综合作用的结果。
[0071 ] 实施例7
[0072]净化方法和工艺同实施例1,空气污染物参数和运行工况同实施例3,不同的是催化材料活性组分分别为Fe、Mn、Co、Cu、Zn、Ni过渡金属氧化物(2%Fe-20%Ti02/活性炭、2%Mn-20 % T12/活性炭、2 % Co-20 % T12/活性炭、2 % Cu-20 % T12/活性炭、2 % Zn-20 % T12/活性炭、2%Ni20%T12/活性炭、),处理后苯去除率,臭氧降解率、矿化率为见图1。
[0073]从图3可以看出,活性组分对净化效率有较大影响,Cu、Mn、Co活性组分催化剂具有较高的臭氧利用率提高了苯去除率和矿化率。
[0074]实施例8
[0075]净化方法和工艺同实施例1,在常温常压、甲硫醇进气浓度lOOppm、流量为150m3/h,相对湿度为50%,催化剂为I %Mn-10%T12/分子筛,体积空速为3万h—1,无极紫外灯组4由4根1W高能无极紫外灯组成,调控微波控制单元,微波控制单元作为无极紫外灯组的激发源,激发无极紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线,其中微波发生器的发射频率为2450MHz,微波功率调整为50W,在分析系统中,净化后的部分气体,分别进入气相色谱检测CO2、臭氧检测仪检测残余臭氧浓度、甲硫醇分析仪检测残余甲硫醇浓度,处理后甲硫醇去除率为95%,臭氧降解率为100%,矿化率为80%。
[0076]实施例9
[0077]净化方法和工艺同实施例1,在常温常压、硫化氢进气浓度lOOppm、流量为150m3/h,相对湿度为50%,催化剂为I %Mn-10%T12/分子筛,体积空速为3万h—1,无极紫外灯组4由4根1W高能无极紫外灯组成,调控微波控制单元,微波控制单元作为无极紫外灯组的激发源,激发无极紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线,其中微波发生器的发射频率为2450MHz,微波功率调整为50W,在分析系统中,净化后的部分气体,分别进入硫化氢分析仪、臭氧检测仪检测残余臭氧浓度,处理后硫化氢去除率为80%,臭氧降解率为100%。
[0078]以上列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是,以上实施例只用于对本发明作进一步说明,不代表本发明的保护范围,其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整,仍属于本发明的保护范围。

1.一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,其特征是包括以下步骤:该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。2.—种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,包括壳体,所述壳体的两端设有进气口和出气口,其特征是:所述壳体的进气口和出气口之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体和催化材料层,所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部或所述述微波无极紫外反应谐振腔体外部,所述的微波无极紫外反应谐振腔体主要由依次排列的第一金属网、无极紫外灯组、微波控制单元和第二金属网组成。3.根据权利要求2所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部时,所述的催化材料层设置在所述第一金属网和第二金属网之间。4.根据权利要求3所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体外部时,所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体和所述出气口之间,且靠近所述微波无极紫外反应谐振腔体的第二金属网。5.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述的微波控制单元包括微波发生器和微波控制器,所述微波发生器的发射频率为2450MHz。6.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述的微波控制单元作为所述无极紫外灯组的激发源,激发所述无极紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线。7.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述第一金属网和所述第二金属网的网孔直径为0.4?3.5cm;所述微波无极紫外反应谐振腔体的外形与所述壳体的内壳形状相适配,所述微波无极紫外反应谐振腔体的外形为立方体形、长方体形、圆柱体形或多棱柱体形。8.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述的催化材料层由至少一层催化材料组成,所述催化材料包括载体和活性成分。9.根据权利要求8所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置,其特征是:所述的载体包括活性炭、Si02、分子筛或活性氧化铝,所述的活性成分包括T12和过渡金属氧化物,所述的过渡金属氧化物包括含有Fe、N1、Co、Mn、Cu、Zn和Ce的金属氧化物中的一种或几种。10.—种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法,其特征是包括以下步骤:采用权利要求2-9任一项所述的空气污染物净化装置净化,所述空气污染物经过除尘处理后,经由上述装置的进气口进入,先进入所述微波无极紫外反应谐振腔体中,微波控制单元激发无极紫外灯,产生臭氧的同时,空气被无极紫外灯光照后产生强氧化性自由基,空气污染物在强氧化性自由基和臭氧的协同氧化作用下大部分被去除,剩余污染物和臭氧进入催化材料层,催化材料在紫外光和微波的作用下,将剩余污染物催化氧化完全,生成无毒的二氧化碳和水,同时臭氧得以完全利用和消除,净化后的空气通过出气口CO
B01D53/44GK105921011SQ201610423775
2016年9月7日
2016年6月15日
黄海保, 叶信国
中山大学

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