消除车内空气中二甲苯污染物的等离子催化技术制造技术

技术编号:6851871 阅读:285 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为一种室温高效去除二甲苯污染物的整体技术,涉及室温等离子体、臭氧分解、环境催化等领域。其特征是空气中的二甲苯污染物依次经过低温等离子体、静电除尘和催化系统就能得到有效去除。二甲苯污染物在等离子体系统发生等离子聚合生成固体颗粒物得到去除,同时生成的臭氧、一氧化碳和甲醛等小分子在催化系统中被氧化得到无毒害的氧气、二氧化碳和水。本发明专利技术的集成技术在常温、常压和常湿的真实环境中可以高效稳定地去除空气中的二甲苯污染物,同时不会产生臭氧新污染物,而且不会产生二次污染,克服了等离子体在车内空气净化领域的应用瓶颈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种室温高效去除二甲苯污染物的整体技术,涉及室温等离子体、臭氧分解、环境催化等领域。其特征是空气中的二甲苯污染物依次经过低温等离子体、静电除尘和催化系统就能得到有效去除。同时不会产生臭氧新污染物,而且不会产生二次污染,克服了等离子体在车内空气净化领域的应用瓶颈。本专利技术还涉及上述集成技术应用于制备各种环保、空气污染物治理和医疗以及涂料、塑料、橡胶和织物等于二甲苯相关行业污染物的治理。
技术介绍
二甲苯是车内主要的空气污染物之一,通常来源于车内装修或装饰材料,如车内使用的装饰材料如仪表台、车窗的朔料件、真皮座椅和海棉坐垫、人造地板等处使用的粘合剂以及车体上的喷漆等都会产生二甲苯有害物质。因汽车内空间狭小、密封性能好更容易造成车内环境的污染,尤其是新车污染更大。研究表明人在短时间内吸入高浓度的二甲苯, 可出现中枢神经系统麻醉作用,轻者头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊,严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触一定浓度的二甲苯还会引起慢性中毒,可出现头痛、失眠、精神委靡、记忆力减退等神经衰弱样症状。因此二甲苯已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。《室内空气质量标准》规定二甲苯的最高允许浓度限定为0. 2mg/ m3(2002年开始实行)。长期监测结果显示,对于新新车的车内空气而言,二甲苯污染物超标率可以达到1-100倍,车内环境中的挥发性二甲苯污染物的治理迫在眉睫。改善车内空气二甲苯污染的常用的方法有开窗通风、活性炭的物理化学吸附、等离子体技术、光催化技术和热催化技术等净化方式。其中吸附法是最常用的二甲苯净化方式。尽管吸附法具有一定的去除效率、富集功能和能耗较小等特点,从而成为治理二甲苯较常用的方法。然而,无论物理吸附还是化学吸附都不能得到满意的效果,因为当吸附和脱附达到平衡时,吸附剂就会失效或需要再生。等离子体技术对二甲苯气体有一定的净化效率, 但净化效率受工作电压的影响,一般要得到较高的净化效率,必须提高工作电压,这样就会导致新的污染物出现,如有机污染物在等离子放电时容产生的一氧化碳,臭氧和甲醛等有害的副产物,造成二次污染。这些均限制了等离子体技术的应用。光催化虽然具有很强的广谱性,其缺点是效率较低,并且往往导致二甲苯分解不完全甚至产生对人体更加有害的副产物,同时也有臭氧产生。催化技术具有很多的优势是处理废气效率高、处理量大、处理完全、没有二次污染以及不存在吸附饱和等问题,特别对低浓度污染物的处理非常有效。但是,催化技术在室温下对二甲苯的去除率很低或者是没有效率。由上述可知,等离子体和催化技术等单一技术均有其优点,也有它的固有无法克服的弊端。所以将两种技术有机结合将导致较高的净化效率。本专利技术是等离子体和催化技术的优势叠加、劣势互补的高效去除二甲苯污染物的高新集成技术,实现了在常湿常温条件下去除车内空气中二甲苯污染物的目的。本专利技术的目的是提供低温等离子催化去除空气中二甲苯污染物集成技术以及制备方法和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的1 提供一种低温等离子催化去除空气中二甲苯的集成技术。本专利技术的目的2 提供制备一种低温等离子催化去除空气中二甲苯集成技术的制备方法。本专利技术的目的3 涉及上述集成技术应用于制备各种环保、空气污染物治理和医疗以及涂料、塑料、橡胶和织物等于二甲苯相关行业二甲苯污染物的治理。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现本专利技术的目的是提供一种等离子体和催化集成技术。此集成技术实现了室温高效地去除车内的二甲苯污染物,没有二次污染的目的,具体的技术方案如下1. 二甲苯的等离子聚合成固体颗粒物二甲苯在等离子体的作用下发生等离子聚合(plasma polymerization)和等离子引发聚合(plasma-initiated polymerization)反应而,得到较大的固体聚合颗粒物。2.固体颗粒物荷电去除固体聚合颗粒物在等离子的作用下荷电,然后在静电区收集,从而达到去除空气中的二甲苯污染物的目的。3. 二甲苯的分解反应在等离子体作用下,高能电子与二甲苯作用后发生一系列的反应被降解为二氧化碳(CO2)和水(H2O),同时部分二甲苯转化为一氧化碳(CO)和甲醛(HCHO)等小分子,并且有臭氧产生。4.小分子的催化去除催化剂在室温下高效地分解由等离子体放电时产生的臭氧成氧气,催化剂氧化由高能电子与二甲苯作用生成的一氧化碳和甲醛等小分子成无毒害的二氧化碳(CO2)和水 (H2O),不会产生二次污染。本专利技术技术效果本专利技术的技术效果是一种室温可以彻底去除空气中的二甲苯集成技术,特征在室温常湿条件下将空气中浓度为0. 010 200mg/m3的二甲苯污染物全部去除,没有有毒的副产物臭氧产生,适用于各种车的车内空气中二甲苯污染物的消除。本专利技术的优点1.本专利技术二甲苯在低温等离子体发生聚合成固体颗粒物,然后在者静电区荷电后通过静电收集,因此不会造成环境颗粒物污染。2.本专利技术催化剂具有多功能性,在室温下能将臭氧、一氧化碳和甲醛等有害物,氧化为无害的氧气、二氧化碳和水,克服了等离子体在车内空气净化领域的应用瓶颈。具体实施例方式实施例一本专利技术的集成系统净化装置包括三个主要的部分,即低温等离子体、静电除尘器和催化剂。低温等离子体采用多层同心圆筒式反应器的设计,将放电间隙缩小为0. 2cm,这4样可以充分将同等电压下的电场强度增大,同时由于放电间隙的减小必然会使气体可通过流量减小,这样会大大增大反应器处理污染气体的能力。主要设计参数放电腔内径2cm ; 放电腔外径4cm ;放电腔长度5cm ;放电间隙0. 2cm ;阻挡介质石英玻璃;介质厚度 0.2cm;活性氧化铝圆筒板材。电压为l-16kV。静电除尘器静电除尘器利用库仑力捕集粉尘,流经除尘器的阻力很小,为98 300Pa。使用的电压是l_16kV。实验结果表明在没有使用静电除尘器时,出口处的PMlO和 PM2. 5分别是2. 28和3. 66mg/m3,使用后均降为0. 01mg/m3。见表1性能测试主要由气体发生装置、集成系统净化装置和分析仪器三个部分组成。气体发生装置将二甲苯的纯液体置于恒温水浴槽中,由空气瓶将二甲苯系物的蒸汽带出,调节恒温水浴槽的温度得到不同的二甲苯蒸汽的浓度。然后经过集成系统净化装置,二甲苯系物蒸汽的浓度由气相色谱HP 6890N气相色谱仪测定浓度。表1等离子体所用的电压对去除二甲苯效果的影响。权利要求1.本专利技术为一种室温去除空气中的二甲苯污染物的低温等离子体和催化剂的集成技术。2.权利要求1中低温等离子体和催化剂的集成技术,其特征在于室温去除邻、间或对二甲苯污染物均大于95%。3.权利要求1中低温等离子体,其特征是采用介质阻挡板放电、脉冲电晕或直流辉光放电等离子体技术,最好选择介质阻挡放电或脉冲电晕等离子体。4.权利要求1中低温等离子体,其特征是使用的电压是l_16kV。5.权利要求1中室温催化剂,其特征在于所使用的催化剂既有室温同时氧化一氧化碳、分解臭氧和氧化甲醛等污染物的功能。6.权利要求5中室温多功能催化剂,其特征在于所使用的是蜂窝陶瓷载体整体型催化剂,其上担载有钛-钴复合氧化物负载钼银合金催化剂。7.权利要求6中钛-钴复合氧化物,其特征是钴-钛复合氧化物之间形成了固溶体,钛的化学态主要是+4,钴为+2或本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.本专利技术为一种室温去除空气中的二甲苯污染物的低温等离子体和催化剂的集成技术。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:上海牛翼新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:31

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