本实用新型专利技术属于室内空气净化技术领域，具体涉及一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置。包括机壳；气流循环组件，其设置在所述机壳内；过滤组件，其设置在所述机壳内，所述过滤组件包括一级过滤层和二级过滤层；光催化反应组件，其设置在所述机壳内，所述光催化反应组件包括发光部、反应器套筒、底座以及挡光套筒，所述反应器套筒侧壁下部分布有沿其本体切向贯通其内部的若干个进气管。所述反应器套筒内壁分布有光催化剂；U型导气管，用于将所述反应器套筒内与所述机壳上层空间连通。本实用新型专利技术结构简单，性能优化，能同步去除房屋内特别是刚装修房间中的有极大毒害的挥发性有机物及颗粒污染物，实现室内空气的彻底净化。
【技术实现步骤摘要】
一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置
本技术属于室内空气净化
，具体涉及一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置。
技术介绍
据统计，人类一天大约有60%-90%的时间在室内休息或工作，而室内空气污染程度远远高于室外，这样的环境对人体健康的影响显而易见。室内污染物主要包括颗粒物（包括悬浮颗粒物和可吸入颗粒物）、挥发性有机化合物(VOCs)以及细菌病毒等，这些污染物具有隐蔽性、累积性、多样性、持久性等特点，正在潜移默化地威胁着人们的健康。其中挥发性有机污染物最具隐蔽性和危害性，也最难以有效根除。目前主要去除方法有化学法、物理吸附法、空气负离子净化技术、植物净化法、光触媒技术等。但这些现有技术存在许多问题。例如：各种具有强氧化性的各种捕捉剂有效作用期短，对人体健康也有危害。活性炭产品吸附效果明显，但吸附并非分解，吸附饱和后很容易再次释放造成二次污染。空气负离子净化技术容易产生臭氧造成二次污染，而植物净化则较为缓慢。随着国家对室内环境标准的制定日趋完善，人们生活水平提高以及环保意识加强，室内环境治理已成为全社会的共识、必然需求和发展趋势。光催化技术是一种绿色节能的高效净化技术，其中，TiO2是一种被广泛应用的半导体光催化剂，其产生的自由基对光催化氧化起决定性作用。TiO2光催化氧化反应具有反应条件温和、普适性、设备简单成本低、产物无污染等优势，受到了各净化技术厂家和环境工作者的高度关注。但是，在应用过程中TiO2也暴露出一些问题，比如纳米颗粒非常细小，容易进入人体影响健康，且回收非常困难；TiO2光催化剂的太阳能利用率较低（5%以下），直接将其放置在房间各处，光催化效率低；室内相对较低的挥发性有机污染物浓度，使其在催化剂表面吸附过程较慢，从而导致反应过程较慢；过多室内颗粒污染物和水气分子在催化剂表面不断积累，从而堵塞催化活性位点，造成TiO2迅速失活。局域表面等离子共振(LSPR)应用于光催化技术近几年已引起广泛关注。目前，国内外围绕不同贵金属和半导体开展了许多的研究,将贵金属与金属氧化物、非金属氧化物等复合制备了多种新型等离子体共振催化剂。其强化机理是半导体上载入具有LSPR效应、自由电子迁移率高的纳米结构材料(主要是Ag、Au等)，这些贵金属纳米粒子具有强烈的光-物质相互作用特性，纳米结构材料与表面价电子集体震荡频率匹配的光子相互作用时会发生局域表面等离子体共振现象。此时，在纳米结构表面产生的强电磁场和高浓度的高能载流子，因此有效提高光催化效率。更为重要的是，当两邻近金属纳米粒子之间形成极强的电磁梯度时就会产生一个电磁梯度力来实现对微小粒子特别是含苯环的有机物分子的捕获和移动，是为光学捕获力。借助于等离子体共振金属的这种捕获力能够快速吸附捕捉VOCs，这样就能够保证在极短的污染物与催化剂接触时间内实现挥发性有机污染物的快速降解。这个光照导致的吸附过程是可逆的，当停止光照时，产物就很容易脱附下来，从而使光催化剂不易失活。该方法稳定性高，成本低，吸附效果显著，不产生任何毒副作用。如果将具有等离子共振效应的金属纳米颗粒负载到TiO2上用于紫外光催化降解VOCs及杀灭细菌病毒，再与颗粒污染物净化装置进行一体化整合，从而实现室内污染物的一体式去除。综上所述，目前室内污染物处理，尤其是VOCs的净化过程中，由于其特殊的理化特性以及现存技术存在较多问题，并且类似新型高效室内污染物一体式处理技术的报道也比较少。因而开发一种高效的室内污染物净化技术和装置是有应用前景的，不仅符合我国“节能减排”的环保政策，也符合室内污染物一体化处理技术的发展趋势。
技术实现思路
为了解决现存室内净化技术与装置在处理室内污染物过程中难以同步去除多类污染物，尤其是挥发性有机污染物很难有效清除并存在再次释放的危险等问题。本技术提供了一种新型高效室内污染物协同去除技术及装置，包括机壳，所述机壳顶部具有排气口、所述机壳侧壁分布有进气孔，所述机壳内设置有将其内部分隔为上下两个腔体的隔板；气流循环组件，其设置在所述机壳内，位于所述机壳的上层空间内；过滤组件，其设置在所述机壳内，位于所述机壳的下层空间内，所述过滤组件包括一级过滤层和二级过滤层；光催化反应组件，其设置在所述机壳内，位于所述机壳的下层空间内、且位于所述过滤组件内侧，所述光催化反应组件包括发光部、反应器套筒、底座以及挡光套筒，所述反应器套筒侧壁下部分布有沿其本体切向贯通其内部的若干个进气管（目的是实现气体在反应器套筒内螺旋上升运动，提高污染物与内壁光催化剂的有效接触）。所述发光部设置在所述底座上，所述反应器套筒设置在所述底座上、且将所述发光部包裹在内，所述挡光套筒将所述反应器套筒遮挡、仅底部有用于气体流通的间隙；所述反应器套筒内壁分布有光催化剂；U型导气管，其穿过所述隔板，用于将所述反应器套筒内与所述机壳上层空间连通（目的是有效减少气流循环组件直连反应器套筒内，造成反应器套筒内气流紊乱，并有效降低紫外光对室内环境的影响）。进一步地，所述光催化剂为AgCo/TiO2，其中金属部分由具有典型等离子共振效应的Ag和助剂Co组成，Ag负载量相当于TiO2质量的0.5%-2%，同时助剂Co负载量为0.5%-5%；金属氧化物选用商业P25型TiO2，该材料含有80%的锐钛矿和20%的金红石。金属负载方式选择浸渍还原法。所述一级过滤层和二级过滤层均为筒状，所述二级过滤层位于所述一级过滤层内侧且紧密贴合，所述一级过滤层为高密度尼龙织网，所述二级过滤层为沿筒壁竖直方向高密度折叠排布的纳米活性炭纤维交织网。外层一级过滤层为高强度致密的尼龙织物，能有效滤除灰尘、毛发等悬浮颗粒物；内层二级过滤层为直径为5~10um的纳米活性碳纤维丝制成的高致密滤布，并进行折叠排布以增大与污染物接触面积和减小风阻，此部分滤网能够有效去除微米级颗粒污染物。进一步地，所述光催化剂通过无机粘结剂固定在所述反应器套筒内表面，所述无机粘结剂为磷酸铝，磷酸铝的添加质量为光催化剂质量的10%。进一步地，所述气流循环组件包括电动机和锥形风道，所述电动机上设置有涡轮扇叶。进一步地，所述锥形风道直径相对大的一端与排气口连接，所述锥形风道位于U型导气管上方。进一步地，所述发光部为四管单端紫外灯，所述发光部位于所述反应器套筒中央。进一步地，所述挡光套筒顶端与所述隔板连接，内壁与所述反应器套筒封闭连接。挡光套筒与上层隔板连接并封闭，下端接近机壳内底，有5mm间隙，使过滤组件与光催化反应器套筒相通，其目的是减少紫外光的泄露以及使待处理室内空气以稳定流量和污染物浓度进入光催化反应器套筒内。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：1、本技术提供的一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置在室内多组分污染物处理上相比于单一系统来说，协同净化系统拥有更多的优势，既克服了传统家庭空气净化器对挥发性有机污染物难以根除的问题，同时也解决了光触媒等有机污染物去除方法难长、效易失活和效率低等问题，最终实现同步去除颗粒污染物（包括悬浮污染物和可吸入污染物）、细菌病毒和挥发性有机本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置，其特征在于，包括：机壳（5），所述机壳（5）顶部具有排气口（1）、所述机壳（5）侧壁分布有进气孔（8），所述机壳（5）内设置有将其内部分隔为上下两个腔体的隔板（7）；/n气流循环组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的上层空间内；/n过滤组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的下层空间内，所述过滤组件包括一级过滤层（9）和二级过滤层（10）；/n光催化反应组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的下层空间内、且位于所述过滤组件内侧，所述光催化反应组件包括发光部（15）、反应器套筒（13）、底座（11）以及挡光套筒（12），所述反应器套筒（13）侧壁下部分布有沿其本体切向贯通其内部的若干个进气管（16），所述发光部（15）设置在所述底座（11）上，所述反应器套筒（13）设置在所述底座（11）上、且将所述发光部（15）包裹在内，所述挡光套筒（12）将所述反应器套筒（13）遮挡、仅底部有用于气体流通的间隙；所述反应器套筒（13）内壁分布有光催化剂（14）；/nU型导气管（6），其穿过所述隔板（7），用于将所述反应器套筒（13）内与所述机壳（5）上层空间连通。/n...
【技术特征摘要】
1.一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置，其特征在于，包括：机壳（5），所述机壳（5）顶部具有排气口（1）、所述机壳（5）侧壁分布有进气孔（8），所述机壳（5）内设置有将其内部分隔为上下两个腔体的隔板（7）；
气流循环组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的上层空间内；
过滤组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的下层空间内，所述过滤组件包括一级过滤层（9）和二级过滤层（10）；
光催化反应组件，其设置在所述机壳（5）内，位于所述机壳（5）的下层空间内、且位于所述过滤组件内侧，所述光催化反应组件包括发光部（15）、反应器套筒（13）、底座（11）以及挡光套筒（12），所述反应器套筒（13）侧壁下部分布有沿其本体切向贯通其内部的若干个进气管（16），所述发光部（15）设置在所述底座（11）上，所述反应器套筒（13）设置在所述底座（11）上、且将所述发光部（15）包裹在内，所述挡光套筒（12）将所述反应器套筒（13）遮挡、仅底部有用于气体流通的间隙；所述反应器套筒（13）内壁分布有光催化剂（14）；
U型导气管（6），其穿过所述隔板（7），用于将所述反应器套筒（13）内与所述机壳（5）上层空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效的室内多污染物一体式净化装置，其特征在于，所述光催化剂（14）为AgCo/TiO2，其中金属部分由具有典型等离子共振效应的Ag和助剂Co组成，Ag负载量相当于TiO2质量的0.5%-2%，同时助剂Co负载量为0.5%-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亚斌，郝艳红，马卓慧，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：新型
国别省市：山西;14
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