本发明专利技术公开了一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物方法，包括以下步骤：该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物，该方法采用紫外光催化、高温热点催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺，能高效利用微波场及其能量，效率高、成本和能耗低。本发明专利技术还公开了一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空气污染物净化
，具体涉及一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法及装置。
技术介绍
近期北京、沈阳等地雾霾污染事件频繁发生，夏季臭氧上升为多地首要污染物，以大气“雾霾”和“臭氧”等为特征的大气污染日益严峻，大气污染已经成为我国目前最为突出和民众最为关注的环境问题。挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)作为PM2.5和臭氧这两种污染物的重要来源，由于其刺激性、毒性和致癌性会使人出现头痛、恶心和中毒等症状，VOCs还会破坏臭氧层、引发酸雨和产生光化学烟雾，是大气污染防治的重点，已经进入国家视野和实战阶段。《国家环境保护“十三五”规划基本思路》已编制完成，初步提出2020年及2030年两个阶段性目标。在“十三五”期间，建立环境质量改善和污染物总量控制的双重体系，实施大气、水、土壤污染防治计划，实现三大生态系统全要素指标管理；在既有常规污染物总量控制的基础上，新增污染物总量控制注重特定区域和行业；空气质量实行分区、分类管理，2020年，PM2.5超标30％以内城市有望率先实现PM2.5年均浓度达标。根据《基本思路》，其中，对全国实施重点行业挥发性有机物总量控制。VOCs也是作为二次污染物PM2.5的重要前体物之一，因此它纳入总量控制指标体系，对控制PM2.5将具有重要作用，然而相比二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等大气污染物，VOCs的治理基础还十分薄弱，相比烟粉尘，VOCs的控制难度更大。VOCs主要产生于石化、有机化工、合成材料、化学药品原料制造、塑料产品制造、装备制造涂装、包装印刷等行业。国家和全国各地方分别制定了《挥发性有机物排污收费试点办法》、《重点行业挥发性有机物综合整治实施方案》等文件，凸显VOCs治理的紧迫性，要求大力推进有机空气污染物的综合治理。通过挥发性有机物(VOCs)排污收费试点工作，可加快推动有关企业按照国家VOCs减排计划和排放标准实施治理改造。针对现行工艺投资高、净化效率低、运行费用高、不稳定、安全性差、设备
使用寿命短等问题，亟需开发一种新型VOCs治理技术，为大气污染治理提供强而有力支撑。对于中低浓度、大流量、生物降解性差和无回收利用价值的VOCs空气污染物和恶臭治理而言，催化氧化法因高效、氧化彻底等优点而成为研究热点，但是传统催化氧化法反应条件要求仍然很高，如温度在150-300℃之间，能耗和效率仍然受限。因此，开发新型VOCs高效治理技术，实现节能和环保治理并举，在当前我国严峻的环境形势下就显得尤为重要。空气污染物主要包括挥发性有机化合物、恶臭污染物和细菌等。为适应日益严格的环保要求，近年来国内研究开发出一些新型空气污染物处理工艺，但仍然存在效率低下、结构复杂、运行能耗高诸多缺陷。中国专利技术专利CN201510374918公开了一种光生臭氧催化氧化去除挥发性有机物的方法，具有低温催化氧化功能，但是催化材料功效有限、功能单一，出口存在残余臭氧副产物问题，未能高效臭氧资源。中国专利技术专利CN201220464758.7公开了一种应用高能光解催化技术处理有机废气的装置，虽然具备一定净化功效，但是结构复杂，无法保证残余臭氧污染问题，净化路径较为单一。中国专利技术专利CN102631696A公开了无极紫外光源空气清洁灭菌方法和设备，该方法是待消毒空气从进风口引入，经进风口过滤网滤将空气中物理杂质进行过滤，然后进入激励腔内与此同时微波控制器激发磁控管发出微波，微波经激励器进入激励腔在激励腔中无极发光体中的分子受到微波的作用发出波长在254～280nm的紫外光，与空气中氧气共同作用后产生臭氧，并对激励腔中的空气细菌、病毒灭活，处理后的空气经出风口过滤网排除。该专利技术具有较好的灭菌效果，然而无法应对日益复杂的复合型空气污染物，VOC净化效果有限，并且臭氧利用不彻底。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法，该方法采用紫外光催化、高温催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺，能高效利用微波场及其能量，效率高、成本和能耗低。本专利技术的第二个目的在于提供一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，该装置效率高、能耗低、降解彻底、无二次污染。本专利技术中的技术方案能解决传统空气污染物净化法存在的效率低、成本及能耗高以及二次污染等问题，采用高能紫外光催化、高温热点催化氧化和臭氧催化氧化协同工艺，高效利用微波场及其能量，具有结构简单、寿命长、高效率、低能耗、降解彻底、操作简单、无二次污染等优点，可广泛应用于工业有机废气和恶臭的净化，同时也可用于室内空气净化领域。本专利技术的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法，包括以下步骤：该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。本专利技术的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，包括壳体，所述壳体的两端设有进气口和出气口，所述壳体的进气口和出气口之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体和催化材料层，所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部或所述述微波无极紫外反应谐振腔体外部，所述的微波无极紫外反应谐振腔体主要由依次排列的第一金属网、紫外灯组、微波控制单元和第二金属网组成。所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部时，所述的催化材料层设置在所述微波控制单元和第二金属网之间。所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体外部时，所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体和所述出气口之间，且靠近所述微波无极紫外反应谐振腔体的第二金属网。所述的微波控制单元包括微波发生器和微波控制器，所述微波发生器的发射频率为2450MHz，作为所述紫外灯组的激发源。所述的微波控制单元作为所述紫外灯组的激发源，激发所述紫外灯组中的紫外灯产生波长为185nm的紫外线。所述第一金属网和所述第二金属网的网孔直径为0.4～3.5cm。所述微波无极紫外反应谐振腔体的外形与所述壳体的内壳形状相适配，立方体形、长方体形、圆柱体形或多棱柱体形。所述的催化材料层由至少一层催化材料组成，所述催化材料包括载体和活性成分。所述的载体包括活性炭、SiO2、分子筛或活性氧化铝，所述的活性成分包括
TiO2和过渡金属氧化物，所述的过渡金属氧化物包括含有Fe、Ni、Co、Mn、Cu、Zn和Ce的金属氧化物中的一种或几种。进一步的，一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法，包括以下步骤：采用上述的空气污染物净化装置净化，所述空气污染物经过除尘处理后，经由所述空气污染物净化装置的进气口进入，先进入所述微波无极紫外反应谐振腔体中，微波控制单元激发无极紫外灯，产生臭氧的同时，空气被无极紫外灯光照后产生强氧化性自由基，空气污染物在强氧化性自由基和臭氧的协同氧化作用下大部分被去除，剩余污染物和臭氧进入催化材料层，催化材料在紫外光和微波的作用下，将剩余污染物催化氧化完全，生成无毒的二氧化碳和水，同时臭氧得以完全利用和消除，净化后的空气通过出气口排出。更进一步的，一种采用无极紫外本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法，其特征是包括以下步骤：该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。
【技术特征摘要】
2015.12.31 CN 20151103406781.一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的方法，其特征是包括以下步骤：该方法利用高能无极紫外光催化氧化和臭氧催化氧化协同作用来高效净化空气污染物。2.一种采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，包括壳体，所述壳体的两端设有进气口和出气口，其特征是：所述壳体的进气口和出气口之间设置有微波无极紫外反应谐振腔体和催化材料层，所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部或所述述微波无极紫外反应谐振腔体外部，所述的微波无极紫外反应谐振腔体主要由依次排列的第一金属网、无极紫外灯组、微波控制单元和第二金属网组成。3.根据权利要求2所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，其特征是：所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体内部时，所述的催化材料层设置在所述第一金属网和第二金属网之间。4.根据权利要求3所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，其特征是：所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体外部时，所述催化材料层设置于所述微波无极紫外反应谐振腔体和所述出气口之间，且靠近所述微波无极紫外反应谐振腔体的第二金属网。5.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，其特征是：所述的微波控制单元包括微波发生器和微波控制器，所述微波发生器的发射频率为2450MHz。6.根据权利要求2、3或4所述的采用无极紫外光催化氧化协同臭氧催化氧化净化空气污染物的装置，其特征是：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海保，叶信国，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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