一种室内空气净化装置制造方法及图纸

一种室内空气净化装置属电器领域。由壳体、净化系统、通风机组成，其中净化系统由布风板、多层过滤网、光催化反应器、和尾部吸收器依次连接而成。光催化反应器由催化剂薄膜、日光灯管、负离子发生器组成。通风机位于空气进化装置壳体前端，布风板位于壳体内靠近布风板处，布风板后设有多层过滤网，多层过滤网后设有光催化反应器，光催化反应器结构形式采用圆筒状，管壁上附着一层催化剂薄膜，管内均匀布置一个日光灯作为光源，日光灯管于与负离子发生器相连，负离子发生器另一端与尾部吸收器连接。本发明专利技术不采用紫外光，独家首次实现“可见光”反应这一新概念，新颖独特，无二次污染，不产生紫外光。

【技术实现步骤摘要】
一种室内空气净化装置
本专利技术涉及一种室内空气净化装置，具体涉及一种利用可见光照射纳米二氧化钛催化剂降解有害气体的空气净化装置。
技术介绍
研究表明，光催化是降解室内空气有害污染气体非常有效的途径。由于光催化技术在常温常压的条件下，能将空气中的低浓度的有害气体和异味彻底分解为 无臭、无害产物，无二次污染、能耗低、操作简单，该项技术在污染治理中具有广阔的应用前景。用于光催化的纳米TiO2同时还具有杀灭微生物细菌的功能。目前在净化器中采用光催化技术的基本方法是将TiO2颗粒粘附于传统的空气过滤网上。虽然TiO2纳米材料对甲醛等有害气体有一定的降解作用，但应用时普遍存在的问题是速度慢、效率低，不能解决室内空气中的悬浮物及危害很大的细微颗粒物问题，同时催化剂微孔容易被灰尘和颗粒物等堵塞而导致催化剂失活，并且由于粉末TiO2催化剂难以分离回收。因此，将催化剂固定化，并提高其催化效果是光催化过程亟待解决的问题之一。开发出既能高效杀除病菌细菌，又能快速深度降解VOCs的空气净化材料将是有广阔应用前景的。决定净化器工作效能也是体现其技术水平的主要是滤材这部分。分析现有的滤材，包括中效、高效净化材料、活性炭、分子筛等每种滤材都有各自的特性和局限性，致使净化器的实用效果并不令人满意。这些空气净化器，虽然能改变室内空气的某些特性，但其作用范围和程度都很小。有些甚至谈不上消除空气中的尘毒，达不到净化空气的目的。为此，需要大力研发一些新型复合滤材，来提高室内空气净化效果。文献报道的以TiO2为光催化剂的研究虽然很多，但对于在空气净化器中采用以TiO2ACF复合体光催化净化空气的研究却鲜有报道。针对目前净化材料的净化局限性，利用最新的光催化+吸附净化技术，设计出一种能消除异味、灭滤细菌、吸除尘埃、分解吸收有害气体等多功能于一身的空气净化装置，从而提高实用效果，就能达到改善室内空气品质的目的。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种可见光条件下甲醛(苯等)催化降解的空气净化装置，其核心技术是利用可见光照射纳米二氧化钛催化剂，从而催化降解甲醛，苯等有害气体。本专利技术一种室内空气净化装置，由壳体、净化系统、通风机组成，其中净化系统由布风板、多层过滤网、光催化反应器、和尾部吸收器依次连接而成。光催化反应器由催化剂薄膜、日光灯管、负离子发生器组成。通风机位于空气进化装置壳体前端，布风板位于壳体内靠近布风板处，布风板后设有多层过滤网，多层过滤网后设有光催化反应器，光催化反应器结构形式采用圆筒状，管壁上附着一层催化剂薄膜，管内均匀布置一个日光灯作为光源，日光灯管于与负离子发生器相连，负离子发生器另一端与尾部吸收器连接。所述催化剂薄膜为Si02- Ti02-ACF体系复合催化膜。使用Si02- Ti02_ACF体系复合催化膜，TiO2锐钛矿相的质量分数增高；晶粒尺寸从11.29 nm减小为6.95 nm;生成T i—O —Si键，SiO2和活性碳纤维，即ACF的表面多孔结构大大地增强了光催化效果，将反应的中间副产物吸附并转移到TiO2使污染物完全净化，无二次污染。有害气体先通过进风口处设置的栅格滤除较大的灰尘杂物，由风机送入多层过滤网，滤除掉较小的颗粒物、细菌等，再进光催化反应器，对各种污染物质包括有害异味气体进行降解吸附净化。气体最后通过尾部吸收器，吸收少量未被降解的有害气体及粉尘等污染物。三者结合可以较大提高效率。负离子发生器可以产生一定浓度的负离子(负离子一般是指空气中的负氧离子)，可以促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡，进一步促进人的身体健康。净化装置中的光催化反应器结构形式采用圆筒状，管壁上附着一层Si02_Ti02-ACF复合体光催化剂，管内均匀布置一个日光灯作为光源，并且使光源与催化剂层尽量靠近，以充分利用光源发出的光子。这种布置形式可以将光直接照射到负载在管壁上的催化剂层上，反应气体在催化剂外部流动并与催化剂作用，减少了反应器和反应气流对光的吸收和散射。由于活性碳纤维ACF的加入，增加了传递到二氧化钛表面的有机反应物的量，从而有效地提高了光催化降解有害污染气体的速率。对于光催化的反应机理有很多的研究，目前已经建立了在光的照射下，半导体粒子上发生的自由基反应机理模式。半导体粒子具有能带结构，一般由填满电子的低能价带(valence band, VB)和空的高能导带(conduction band, CB)构成,价带和导带之间存在禁带。当用能量等于或大于禁带宽度(也称带隙，Eg)的光照射半导体时，价带上的电子(e_)被激发跃迁至导带，在价带上产生相应的空穴(h+)，在电场作用下分离并迁移到粒子表面。半导体光吸收阈值λ g与禁带宽度有以下关系式:Ag(nm)=1240 / Eg (eV) 由上式可知，Ti02光催化照射的最大波长为387.5 nin。Τ?02光致空穴的能量为7.5eV，具有强氧化性，光生电子具有强还原性。电子和空穴迁移至半导体粒子表面，参与并加速氧化还原反应。由于电子和空穴存在复合的可能，如果不抑制电子和空穴的复合，那么其复合过程在不到10秒的时间内即可完成，其能量就消耗殆尽，光化学反应也就无法顺利进行。因此，必须有合适的电子、空穴俘获剂，来抑制电子和空穴的复合。空穴俘获剂通常是Ti02表面吸附的OH-基团，其将空穴俘获后产生.0H，研究表明，.0H是光催化反应中主要的氧化剂，它无论在吸附相还是在溶液相都能引起氧化反应。电子的俘获剂主要是吸附与Ti02表面的氧，它既能抑制电子和空穴的复合，同时形成0，02-经质子化作用后成为.0Η的又一来源。当Ti02表面主要吸附物为OH-和H20时，它们俘获空穴产生强氧化剂.0Η，通过.0Η来氧化相邻有机物，也可扩散到液相中氧化有机物。当Τ?02表面主要吸附物为有机物时，空穴也可直接氧化有机物。对于有机物，最终可以氧化分解为CO和Η20。光生空穴有很强的得电子能力，具有强氧化性，可夺取半导体颗粒表面被吸附物质或溶剂中的电子，使原本不吸收光的物质被活化氧化，电子受体通过接受表面的电子而被还原。以锐钛矿型Ti02半导体材料为例，光催化机理反应如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内空气净化装置，由壳体、净化系统、通风机组成，其特征在于净化系统由布风板、多层过滤网、光催化反应器、和尾部吸收器依次连接而成；光催化反应器由催化剂薄膜、日光灯管、负离子发生器组成；通风机位于空气进化装置壳体前端，布风板位于壳体内靠近布风板处，布风板后设有多层过滤网，多层过滤网后设有光催化反应器，光催化反应器结构形式采用圆筒状，管壁上附着一层催化剂薄膜，管内均匀布置一个日光灯作为光源，日光灯管于与负离子发生器相连，负离子发生器另一端与尾部吸收器连接。

【技术特征摘要】
1.一种室内空气净化装置，由壳体、净化系统、通风机组成，其特征在于净化系统由布风板、多层过滤网、光催化反应器、和尾部吸收器依次连接而成；光催化反应器由催化剂薄膜、日光灯管、负离子发生器组成；通风机位于空气进化装置壳体前端，布风板位于壳体内靠近布风板处，布风板后设有多层过滤网，多层过滤网后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，耿琳，刘兵，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：