本发明专利技术属于环保技术领域，具体涉及一种工业废气智能净化装置。它包括第一固定架、第二固定架、内管、外管、灯管、风机、第一气罩、第二气罩；内管和外管均架设在第一固定架和第二固定架之间，且外管套设在内管外，内管和外管之间的空腔为净化流道；第一固定架的一端固定有风机；风机的一端固定有第一气罩；第二固定架的一端固定有第二气罩；内管中沿轴向固定有灯管；外管内壁设有光催化剂层；外管外壁包裹有光反射层；内管由透光材料制成。本发明专利技术结构简洁，使用维护方便，净化效果好，充分考虑了催化剂、VOC废气与光子三者之间的能量和质量交换，深度开发了一种高效的光催化剂，并进行了一定的智能化改进。的智能化改进。的智能化改进。
【技术实现步骤摘要】
一种工业废气智能净化装置
[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种工业废气智能净化装置。
技术介绍
[0002]现代工业生产过程中，挥发性有机物（VOC）的产生仍然必可避免。VOC具体是指常压条件下沸点在50-260℃的有机化合物，按其化学结构可以分为芳香烃（苯、甲苯、二甲苯）、酮类、醛类、胺类、卤代类、不饱和烃类等。VOC通常具有一定的刺激性气味，令人感到不适，长期吸入VOC气体，会引发咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿等慢性呼吸道疾病，更为严重的是，目前已知多种VOC气体具有神经毒性、肾脏和肝脏毒性，能损害心血管系统，引起胃肠道紊乱，诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病，甚至具有致癌作用。因此，切实控制VOC气体排放并加强工业VOC废气的治理有着现实和紧迫的必要性近年来，大量科研工作者对工业VOC废气的净化作了广泛的研究，构建了不同的净化思路，大体分为吸收﹑吸附、燃烧﹑热催化、光催化、电催化以及复合法等方法。其中，光催化法降解VOC气体利用光能作为原始驱动力，在光催化剂的存在下促进VOC分子在光催化剂表面发生一系列的降解反应，最终生成无害的CO2、N2、H2O等产物，能够实现一些常规条件下无法自发的降解反应，在VOC废气净化中具有独特的潜在优势。
[0003]从实际应用的角度出发，除了发展高活性的VOC光降解材料以外，针对VOC废气光降解的特性开发适用的净化装置也是VOC工业废气治理的必由之路。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供一种工业废气净化装置，包括第一固定架、第二固定架、内管、外管、灯管、风机、第一气罩、第二气罩；内管和外管均架设在第一固定架和第二固定架之间，且外管套设在内管外，内管和外管之间的空腔为净化流道；第一固定架的一端固定有风机；风机的一端固定有第一气罩；第二固定架的一端固定有第二气罩；内管中沿轴向固定有灯管；外管内壁设有光催化剂层；外管外壁包裹有光反射层；内管由透光材料制成。
[0005]该一种工业废气净化装置运行时，废气从第一气罩进入，依次经过风机、第一固定架、净化流道、第二固定架，最后从第二气罩。上述流向为优选的方式，也可以反方向流动，以下为讨论方便，仅以优选的流向进行说明。过程中，风机为气体的流动提供动力；灯管发光，发出具有足够能量的光子，被光催化剂层吸收产生具有特定氧化势的空穴和特定还原势的电子，从而引发并驱动VOC分子在光催化剂层表面发生一系列的化学反应，最终降解为无害产物。
[0006]优选地，内管和外管的截面均为圆形，且内管和外管轴线重合且长度相等。
[0007]优选地，外管的内径为R，灯管的发光段的长度为L，满足L≥3R。
[0008]优选地，灯管的发光段到第一固定架的最近距离为L
1 ，灯管的发光段到第二固定架的最近距离为L
2 ；满足R≤L1≤2R且R≤L2≤2R。
[0009]为了提升VOC气体的净化性能，本专利技术配合上述净化装置开发了一种高效的VOC光解催化剂，并将该催化剂镀设在外管内表面作为光催化剂层。该催化剂通过以下方法制备得到。
[0010]（S1）载体制备：将无水碳酸钾、2,3,6,7,10,11-六羟基三亚苯、四氟对苯二乙腈、均三甲苯、1-甲基吡咯烷酮按重量比(40-50):(10-12):1:(17-20):(35-38)加入到反应管中，在液氮冷冻下抽真空，将反应管密封后反应48-60h，反应温度为120℃；冷却至室温，依次用N，N-二甲基甲酰胺、水和四氢呋喃浸泡，然后用丙酮溶剂交换，抽滤，真空干燥得到深褐色粉末，研磨至粒度300-500目，制得具有如图1所示的结构单元的载体。
[0011]（S2）Pt原子沉积：使用MeCpPtMe3作为Pt沉积的前驱物，其具有合适的蒸气压和和反应活性，沉积产物分散性较好；将前驱物MeCpPtMe3置于原子层沉积仪的前驱体源瓶中，将步骤（S1）制得的载体置于反应腔内的基片上；控制前驱体源瓶温度65-80℃，反应腔体温度210-230℃,前驱物分压为0.1-0.15Torr，反应腔压力为1-2Torr；然后将前驱物以脉冲方式通入反应腔70-100s进行沉积，5-6min后用N2吹扫80-90s，除去多余的前驱物。
[0012]（S3）制备Pt原子沉积的炭材料：将（S2）所得产物置于气氛炉中，在H2和N2体积比为1:99的混合气气氛中，470-480℃高温处理6-8h，得黑色粉末，研磨至粒度600-800目得。
[0013]该光催化剂为紫外光响应的光催化剂，为此，可以对净化装置进行一定的优化，灯管采用紫外灯管，主波长优选为254nm，内管和外管均为石英管，光反射层为铝箔层。
[0014]进一步地，为了提高自动化水平和充分发挥光催化剂的性能，还可以进行一定的智能化控制。具体地，第一气罩上还设有第一检测传感器，第二气罩上还设有第二检测传感器；风机上还设有控制单元；第一检测传感器和第二检测传感器均与控制单元电性连接。第一检测传感器和第二检测传感器，可以是针对单一污染物的浓度传感器，如甲醛传感器，也可以集成多个传感器针对多种物质进行检测，如集成甲醛、甲苯等常见且成熟度较高的传感器，其检测结果更具代表性。控制单元根据第一检测传感器、第二检测传感器的检测数据，控制风机的转速对气体流量进行调节，从而在保证净化效果的前提下充分发挥催化剂的效能，使气流与催化剂及光照匹配。
[0015]进一步地，上述的工业废气净化装置，还包括底座、第一支撑架、第二支撑架、一组万向轮；第一支撑架、第二支撑架固定在底座上，第一支撑架与第一固定架固定，第二支撑架与第二固定架，底座下固定有可锁止的万向轮。
[0016]有益效果：本专利技术提供的工业废气净化装置，结构简洁，使用维护方便，其结构设计充分考虑了催化剂、VOC废气与光子三者之间的能量和质量交换，使单位催化剂面积上得到恒定的光能和稳定流量的VOC废气，同时，每一处催化剂表面的气体都处于流动状态，有利于加快传质，避免发生局部传质控制的光化学反应，从而提升整体的净化效率。本专利技术还对该装置使用的催化剂进行了深度开发和研究，其催化活性优越。本专利技术还针对净化装置进行了一定的智能化改进，有利于提高操作的便捷性和充分发挥光催化剂的催化性能。
附图说明
[0017]图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例2的结构示意图；图3为图1中A-A和图2中B-B的剖面图，两者的剖面图相同；
图4为实施例1的性能测试结果。
[0018]图中，第一固定架1、第二固定架2、内管3、外管4、灯管5、风机6、第一气罩7、第二气罩8、净化流道31、光催化剂层41、光反射层42、底座9、第一支撑架91、第二支撑架92、万向轮93、第一检测传感器71、第二检测传感器81、控制单元61。
具体实施方式
[0019]下面通过具体实施例，进一步阐明本专利技术。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限制本专利技术的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种工业废气净化装置，其特征在于：包括第一固定架（1）、第二固定架（2）、内管（3）、外管（4）、灯管（5）、风机（6）、第一气罩（7）、第二气罩（8）；所述内管（3）和所述外管（4）均架设在所述第一固定架（1）和第二固定架（2）之间，且所述外管（4）套设在所述内管（3）外，所述内管（3）和所述外管（4）之间的空腔为净化流道（31）；所述第一固定架（1）的一端固定有所述风机（6）；所述风机（6）的一端固定有所述第一气罩（7）；所述第二固定架（2）的一端固定有所述第二气罩（8）；所述内管（3）中沿轴向固定有所述灯管（5）；所述外管（4）内壁设有光催化剂层（41）；所述外管（4）外壁包裹有光反射层（42）；所述内管（3）由透光材料制成。2.根据权利要求1所述的工业废气净化装置，其特征在于：所述内管（3）和外管（4）的截面均为圆形，且所述内管（3）和所述外管（4）轴线重合且长度相等。3.根据权利要求2所述的工业废气净化装置，其特征在于：所述外管（4）的内径为R，所述灯管（5）的发光段的长度为L，满足L≥3R。4. 根据权利要求3所述的工业废气净化装置，其特征在于：所述灯管（5）的发光段到所述第一固定架（1）的最近距离为L
1 ，所述灯管（5）的发光段到所述第二固定架（2）的最近距离为L
2 ；满足R≤L1≤2R且R≤L2≤2R。5.根据权利要求1至4任一项所述的工业废气净化装置，其特征在于：所述灯管（5）为紫外灯管，所述内管（3）和外管（4）均为石英管，所述光反射层（42）为铝箔层。6.根据权利要求5所述的工业废气净化装置，其特征在于：所述光催化剂层（41）的材料通过以下步骤制备得到：（S1）载体制备：将无水碳酸钾、2,3,6,7,10,11-六羟基三亚苯、四氟对苯二乙腈、均三甲苯、1-甲基吡咯烷酮...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱智杰，韩继利，
申请(专利权)人：苏州圣典企业管理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。