本发明专利技术公开了一种挥发性有机污染物净化装置及方法，包括氧化催化器、引风机、导流管以及净化调节组件，启动引风机，将外界气体吸入经过预热后的氧化催化器，对流过氧化催化器内部的气体通过一定温度和压力下的催化反应进行净化后排出氧化催化器。本发明专利技术对待净化气体中的氧气进行吸附，使其在气体流动过程中同时与有机挥发物充分反应，不仅使装置的结构更为紧凑，而且可以对空间内进行不间断的气体净化，应用范围广泛。
A purification device and method of volatile organic pollutants
【技术实现步骤摘要】
一种挥发性有机污染物净化装置及方法
本专利技术涉及空气污染处理领域，具体涉及一种将甲醛、苯、CO等室内有机挥发物经催化反应转变为无害气体的装置及其使用方法。
技术介绍
汽车尾气、工业废气中的颗粒物是雾霾产生的重要原因。除了颗粒物，燃烧不完全产生的CO极易与人体血液中的血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，削弱了血液对人体组织的供氧能力，当人体吸入超过0.3％的CO时，短时间内即可使人死亡；而碳氢化合物(HC)包括多种成分的未燃烃、醛类，对血液和呼吸道有毒害，多环芳香烃(PAH)及其衍生物还有致癌作用。对空气造成污染的不仅包括工业废气和汽车尾气，还包括装潢、烤漆等过程释放的甲醛。甲醛可刺激鼻、眼睛和咽喉，导致头痛、皮肤损伤，以及胃和食管烧灼感。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。去除甲醛、苯、CO等有害挥发物是人们一直关注的热点。目前比较常见的处理方式是通过吸附来去除有害挥发物，例如，采用活性炭、光触媒、空气净化器等去除甲醛。但是活性炭吸附饱和时间短，超过一定周期存在二次释放的危险。光触媒利用紫外线将甲醛分解，大量使用紫外线对人体会造成不同程度的伤害。空气净化器与活性炭有着相似的缺点，并且对于除甲醛外的其它有机挥发物吸附效果不明显，同时吸附剂的用量过大会导致二次污染。为此，国内外出现了利用催化氧化反应处理甲醛、CO等有机挥发物的设备。其中，有的通过配制一定的溶液来吸附有害挥发物，进而通过化学反应去除有害物质；有的则通过集中捕获颗粒物后进行燃烧去除。但这些设备都存在一定弊端：反应效率低下；配制的溶液容易过期；需要定期更换颗粒物过滤滤芯；反应条件苛刻等。因此，限制了其量产使用。为解决吸附效率低以及反应条件苛刻等问题，中国专利CN101450315A中提出了一种室内空气净化装置，该空气净化装置包括控制系统、引风系统、吸附系统及催化燃烧系统，可通过吸附、解析以及催化燃烧，对多种挥发性有机污染物进行无害化处理。但该装置在处理污染物过程中无法连续吸入外界空气，在利用继电器控制吸附段和催化燃烧段的运行时间间隔，因其时间继电器没有反馈系统，无法计算循环次数，导致存在净化不完全，或者净化循环次数过多，浪费时间与电能等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种挥发性有机污染物净化装置及方法，从而有效的将甲醛、CO等有害的有机挥发物通过催化氧化使其转化为无害物质。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种挥发性有机污染物净化装置，包括氧化催化器、引风机、导流管以及净化调节组件，所述氧化催化器包括壳体、设置在壳体外侧的加热套体以及间隔排布在壳体内的催化载体，导流管的一端与壳体的进风端相连，导流管的另一端与引风机相连，净化调节组件包括设置在壳体出风端的用于检测有机挥发物浓度(即反应后的残留量)的传感器以及与该传感器、引风机和加热套体分别相连的控制器。优选的，所述净化调节组件还包括与上述控制器相连的用于分别检测氧化催化器壳体的进风端、出风端的氧气浓度的传感器(以便于控制器获取氧化催化器内氧气的反应速率)。优选的，所述净化调节组件还包括与上述控制器相连的用于检测氧化催化器壳体的内部温度的传感器。优选的，所述加热套体包括与上述控制器相连的电热带(电热带设置在壳体上)以及用于分隔电热带与外界的隔热材料。优选的，所述导流管选自连接在引风机的出风侧与氧化催化器壳体的进风端之间的通道直径逐渐缩小的变径管。优选的，所述引风机和氧化催化器通过肋板支撑于地面，便于在室内安装，氧化催化器壳体的进风端和出风端分别设置有用于将该壳体与外界隔离的开关(例如，阀门等)。优选的，所述控制器根据氧化催化器内氧气的反应速率和/或有机挥发物的残留量，对引风机风速和/或加热套体的温度进行闭环反馈调节。一种挥发性有机污染物净化方法，包括以下步骤：1)将上述挥发性有机污染物净化装置置于室内，然后利用加热套体对氧化催化器进行预热，预热完毕后启动引风机；2)将外界气体(通常为存在有机挥发物污染的待净化气体)吸入经过预热后的氧化催化器，并对流过氧化催化器内部的气体通过一定温度和压力控制下的催化反应进行净化(参照有机挥发物浓度)后排出氧化催化器。优选的，所述步骤1)之前，利用未被有机挥发物污染的气体对用于检测氧化催化器壳体出风端(排出气体)的有机挥发物浓度的传感器进行标定。优选的，所述步骤1)中，经过预热后，先利用吸入氧化催化器的一定体积的待净化气体，对用于检测氧化催化器壳体的进风端、出风端的氧气浓度的传感器，按照催化反应(净化)前后该气体在氧化催化器内(具体为对应的进风端、出风端)的氧含量(氧气浓度)差进行标定，然后转至步骤2)。优选的，所述步骤2)中，若氧化催化器壳体的进风端、出风端的氧气浓度差大于氧化催化器进风端、出风端用于检测氧气浓度的传感器的对应标定结果，则调节引风机风速，使流经氧化催化器的气体中的有机挥发物反应完全(即达到净化效果)；若氧化催化器壳体的进风端、出风端的氧气浓度差小于等于对应的标定结果，则调节引风机风速和加热套体温度，使流经氧化催化器的气体中的有机挥发物反应完全。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术在氧化催化器中对待净化气体中的氧气进行吸附，使其在气体流动过程中同时与有机挥发物充分反应，不仅使装置的结构更为紧凑，而且可以对空间内进行不间断的气体净化，净化效率高，应用范围广泛。进一步的，通过设置检测反应前后氧气浓度的传感器，以及对引风机、加热套体的控制，有利于提高催化反应的控制精度和净化效率。进一步的，通过对传感器进行标定，既有利于提高净化速度，降低反应条件苛刻程度，也有利于提高通用性，降低净化成本。附图说明图1是本专利技术实施例中挥发性有机污染物净化装置的俯视图(控制面板未显示)；图2是催化器氧化反应控制系统框架图；图3是催化器氧化反应控制流程图；图4是本专利技术实施例中挥发性有机污染物净化装置的左视图；图5是本专利技术实施例中挥发性有机污染物净化装置的立体图；图6是本专利技术实施例中挥发性有机污染物净化装置的剖视图(A-A)；图中：1.引风机，2.导流管，3.碳氢化合物传感器，4.氧传感器，5.温度传感器，6.控制传输线，7.控制面板，8.支撑肋板，9.电热带，10.催化载体，11.隔热板。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。所述实施例仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术保护范围的限制。(一)挥发性有机污染物净化装置的结构参见图1、图4及图5，为更好的净化空气，减少有机挥发物对环境和人体的危害，本专利技术提出了一种挥发性有机污染物净化装置，所述净化装置主要包括一个管壳式氧化催化器，该氧化催化器以蓬松状的氧化铝作为载体，有效吸附空气中的氧气，并通过附着在载体上的金属催化剂(负载催化剂的载体称为催化载体)，将排放到空气中的碳氢化合物(例如，甲醛)、CO等未完全氧化的有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：包括氧化催化器、引风机(1)、导流管(2)以及净化调节组件，所述氧化催化器包括壳体、设置在壳体外侧的加热套体以及间隔排布在壳体内的催化载体(10)，导流管(2)的一端与壳体的进风端相连，导流管的另一端与引风机(1)相连，净化调节组件包括设置在壳体出风端的用于检测有机挥发物浓度的传感器以及与该传感器、引风机(1)和加热套体分别相连的控制器。/n
【技术特征摘要】
1.一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：包括氧化催化器、引风机(1)、导流管(2)以及净化调节组件，所述氧化催化器包括壳体、设置在壳体外侧的加热套体以及间隔排布在壳体内的催化载体(10)，导流管(2)的一端与壳体的进风端相连，导流管的另一端与引风机(1)相连，净化调节组件包括设置在壳体出风端的用于检测有机挥发物浓度的传感器以及与该传感器、引风机(1)和加热套体分别相连的控制器。
2.根据权利要求1所述一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：所述净化调节组件还包括与控制器相连的用于分别检测氧化催化器壳体的进风端、出风端的氧气浓度的传感器，以及与控制器相连的用于检测氧化催化器壳体的内部温度的传感器。
3.根据权利要求1所述一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：所述加热套体包括与控制器相连的电热带(9)以及用于分隔电热带(9)与外界的隔热材料。
4.根据权利要求1所述一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：所述导流管(2)选自连接在引风机(1)的出风侧与氧化催化器壳体的进风端之间的通道直径逐渐缩小的变径管。
5.根据权利要求1所述一种挥发性有机污染物净化装置，其特征在于：所述引风机(1)和氧化催化器通过肋板支撑于地面，氧化催化器壳体的进风端和出风端分别设置有用于将该壳体与外界隔离的开关。
6.根据权利要求1所述一种挥发性有机污染物净化...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，苏欣，贺晶晶，李阳阳，张鹏，耿莉敏，周志岗，丁美娟，韦昭，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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