一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置及方法。需要净化的气体是通过风机进入低温等离子体发生单元，经低温等离子体发生单元过程中，电荷使气体中细颗粒物荷电，活性物质与气态污染物反应转变成无毒或者低毒的物质，同时杀灭气体中细菌和病毒；然后进入凝并单元在静电力作用下细颗粒物凝并粒径增大；最后进入催化过滤膜单元捕集气体中的颗粒物，并通过担载Ag

【技术实现步骤摘要】
一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置及方法


[0001]本专利技术涉及室内空气净化
，尤其是对颗粒洁净度和生物洁净度要求高的空气净化领域，特别是涉及一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置及方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高和洁净环境下生产工业领域不断扩展及深入，要求空气净化器净化空气质量和功能不断提高。但是，单独依靠现有的高效过滤器很难实现空气质量的提高和功能上增加，尤其是对粒径在0.5微米以下颗粒物的净化，而且还会带来高效过滤净化器运行的高能耗，增加空气净化器的运行成本。
[0003]高效过滤器是通过滤料的过滤作用，将空气中的颗粒物截留捕集下来，减少室内空气中颗粒物数量或浓度。为了深入的减少空气中颗粒物数量或浓度，就必须减小滤料孔径和增加滤料厚度或者层数，由此导致过滤器风阻增加，进而增加风机压力导致风机运行功率增加。公开号为CN 105757794 A的专利技术申请公开了一种集成可水洗直流静电凝并吸附和HEPA空气净化系统，相较于直接使用HEPA过滤，能够延长HEPA滤材的约4倍使用寿命。然而过滤原理的净化器是物理过滤，很难对空气中的有害或者有毒物质（如气态污染物和细菌或病毒等）进行处理，即不能实现空气净化器的生化净化功能，而且静电凝并由于电荷生成区域小导致电荷量少，导致颗粒物带电量少，进而导致凝并效果低。授权公告号为CN 205536199 U的技术专利公开了一种静电凝并与HEPA精滤模块组合式空气净化器，在气流通道内沿着气体流经的方向依次途经一将空气中的颗粒荷电的荷电模块、一个吸附模块、HEPA精滤模块，所述荷电模块与所述吸附模块构成以静电凝并装置，所述荷电模块与所述吸附模块均与一个高压电源相连；所述过滤模块内设有光触媒，所述过滤模块内还设有照明模块。然而光触媒只对单一波长光有响应，导致光效率低，同时随着照明模块运行时间增加，导致照明模块透光率下降，均可导致对挥发性有害气体处理效率降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：（1）无法在低压力损失下实现细颗粒物捕集；（2）在过滤颗粒物的同时无法兼顾有害或有毒物质处理；本专利技术提供一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置及方法，以解决上述问题。
[0005]本专利技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，包括低温等离子体发生单元、凝并单元、催化过滤膜单元、风机、气路管道、入口以及出口，所述气路管道两端分别与入口和出口连接，所述风机、低温等离子体发生单元、凝并单元和催化过滤膜单元由入口向出口方向依次设置在气路管道内；其中，低温等离子体发生单元产生高浓度且极性相反的电荷以及含有强氧化还原的活性物质，电荷用于给气体中的细颗粒物荷电，活性物质用于利用化学反应处理气体中气态污染物；凝并单元用于使荷电的细颗粒物在静电力作用下凝并；催化过滤膜单元用于捕集气体中的颗粒物，以及在过滤膜上发生催化反应，深度处理气体中气态物质。
[0006]具体的，所述电荷包括正电荷和负电荷，所述电荷的浓度为109‑
10
13
个/cm3。
[0007]进一步的，所述低温等离子体发生单元包括阵列电极系统和直流高压电源，所述阵列电极系统为针
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板
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针结构，包括正极放电针、负极放电针和多孔金属网板，所述多孔金属网板设置在正极放电针和负极放电针之间，且正极放电针和负极放电针分别与直流高压电源线路连接。通过低温等离子体发生单元产生正负极性相反的电荷和活性物质，电荷用于给气体中的细颗粒物荷电，活性物质是处理气态污染物与灭活细菌及病毒。静电场强凝并主要依赖场强，相对于静电场强凝并来说，低温等离子体放电强度更强，凝并效果更好。
[0008]进一步的，所述凝并单元包括若干个“W”型的折流板，所述折流板并行设置，通过改变气体取向流动，增加荷电后的细颗粒物碰撞频率，使凝并效率增加。
[0009]作为优选，所述催化过滤膜单元包括过滤膜，所述过滤膜上担载Ag
‑
Mn复合金属氧化物和催化剂。过滤膜上担载的Ag
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Mn复合金属氧化物主要为二氧化锰纳米银复合材料；过滤膜上担载的催化剂主要是根据气态物质种类进行选制，实现对气态物质进行催化深度处理。例如：甲醇、乙醇等。
[0010]一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化方法，采用上述的空气净化装置，还包括以下步骤：被净化的含细颗粒物、气态污染物或细菌及病毒的气体，首先经入口进入气路管道，经过风机进入低温等离子体发生单元；低温等离子体发生单元产生高浓度的正电荷和负电荷以及含有强氧化还原的活性物质，气体经过低温等离子体发生单元过程中，正电荷和负电荷使通过低温等离子体区的气体中细颗粒物荷电，活性物质与被净化气体中气态污染物反应转变成无毒或者低毒的物质，同时杀灭气体中细菌和病毒；经过荷电和处理的气体然后进入凝并单元，凝并单元使荷电的细颗粒物在静电力作用下凝并粒径增大；最后进入催化过滤膜单元，催化过滤膜单元捕集气体中的颗粒物，并通过过滤膜上担载Ag
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Mn复合金属氧化物对经活性物质处理后的气态物质进行灭菌，通过过滤膜上担载的催化剂对经活性物质处理后的气态物质进行深度催化处理，最后得到干净的气体从出口排出。
[0011]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，在低压力损失下实现对气体中细颗粒物高效捕集，同时处理气体中的气态污染物和灭活气体中细菌及病毒，具有节能高效、气体净化与生物净化的功能。
附图说明
[0012]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0013]图1是本专利技术净化装置的结构示意图。
[0014]图2是低温等离子体发生单元的结构示意图。
[0015]图3是凝并单元的结构示意图。
[0016]图中：1、低温等离子体发生单元，2、凝并单元，3、催化过滤膜单元，4、风机，5、气路管道，6、入口，7、出口，8、多孔金属网板，9a、正极放电针，9b、负极放电针，10、折流板。
实施方式
[0017]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成，方向和参照(例如，
上、下、左、右等等) 可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
[0018]如图1所示，本专利技术的一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，包括低温等离子体发生单元1、凝并单元2、催化过滤膜单元3、风机4、气路管道5、入口6以及出口7，所述气路管道5两端分别与入口6和出口7连接，所述风机4、低温等离子体发生单元1、凝并单元2和催化过滤膜单元3由入口6向出口7方向依次设置在气路管道5内；其中，低温等离子体发生单元1产生高浓度且极性相反的电荷（正电荷和负本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，其特征在于：包括低温等离子体发生单元、凝并单元、催化过滤膜单元、风机、气路管道、入口以及出口，所述气路管道两端分别与入口和出口连接，所述风机、低温等离子体发生单元、凝并单元和催化过滤膜单元由入口向出口方向依次设置在气路管道内；其中，低温等离子体发生单元产生高浓度且极性相反的电荷以及活性物质，电荷用于给气体中的细颗粒物荷电，活性物质用于利用化学反应处理气体中气态污染物；凝并单元用于使荷电的细颗粒物在静电力作用下凝并；催化过滤膜单元用于捕集气体中的颗粒物，以及在过滤膜上发生催化反应，深度处理气体中气态物质。2.如权利要求1所述的低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，其特征在于：所述电荷包括正电荷和负电荷，所述电荷的浓度为109‑
10
13
个/cm3。3.如权利要求1所述的低温等离子体凝并与催化过滤多效空气净化装置，其特征在于：所述低温等离子体发生单元包括阵列电极系统和直流高压电源，所述阵列电极系统为针
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板
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针结构，包括正极放电针、负极放电针和多孔金属网板，所述多孔金属网板设置在正极放电针和负极放电针之间，且正极放电针和负极放电针分别与直流高压电源线路连接。4.如权利要求1所述的低温等离子体凝并与催化过滤多效...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣刚，李杰，姜楠，成玉磊，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：