模块组合式光触媒污染物处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模块组合式光触媒污染物处理系统，该系统主要将数只光触媒载体结构部件以串联方式或并联方式或串并联方式排列设置于壳体内，构成光触媒污染物处理系统。这样可以根据污染物处理系统的设计规模选择使用合适数量的独立处理模块通过串联和／或并联方式组合成污染物处理系统，本发明专利技术使得光触媒污染物处理系统设计变得更为简单，如同模块组合一样方便。通过模块化设计的污染物处理系统，不但可以根据需要来增加处理系统对污染物的处理能力，还可以通过简单的模块化组合以改善污染物处理的流通路径，改善污染物流体在处理系统中的停留时间，即与光触媒载体的接触反应时间，以获得更有效的污染物处理系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对污染物流体进行过滤处理，更具体地指一种模块组合式光触媒污染物处 理系统。
技术介绍
光触媒(如纳米二氧化钛)的光催化特性在1972年由日本藤屿昭教授发现，至今己 得到广泛的研究和应用。光催化的基本原理是当半导体氧化物(如二氧化钛)纳米粒子受到大于禁带宽度能量的光子(如紫外光)照射后，电子从价带跃迁到导带，产生了电子-空穴对，电子具有还原性，空穴具有氧化性，空穴与氧化物半导体纳米粒子表面的OH-反应生成氧化性很高的OH自由基，活泼的OH自由基可以把许多难降解的有机物氧化为 C02和H20等无机物。光触媒应用中，最为有效的方式是直接利用紫外光源对光触媒进行照射。因为紫外线 本身对人体有伤害，因此，把光触媒和紫外光源放置于一个具有一定体积的避免紫外线外 泄的壳体中，是光触媒技术应用的一种重要形式。而光触媒一般是负载在一定的载体上, 这样，在一定体积的载体中，其能被紫外线照射而使光触媒有效作用的紫外线照射比表面 积的大小将成为光触媒式污染物处理系统有效性的关键。现有的光触媒处理器中，常用的一些载体有泡沫金属、多孔陶瓷材料、铝蜂窝状过滤 网、金属丝网、无纺布等，这些载体有很高的比表面积，但是，这些载体本身是有很多丝 状、条状、块状、片装的小支块相互交错组合在一起的，这些丝状、条状、块状、片装的 小枝块相互重叠与阻隔，当利用紫外光线进行照射时，特别是在使用线(柱)状光源(如 直型的紫外线灯管)时，实际上由于光的直线传播特点，只有最外侧靠近光源的部分小支 块能被紫外光线照射到，而小支块的背光面、以及很多在这些被紫外光线照射到的小支块 所形成的阴影中的其它小支块的表面是无法被紫外光线照射到，从而其上面的光触媒不能 被有效激发而影响了系统的光催化效率，所以这些具有高比表面积光触媒载体上的光触媒 被紫外线照射到的有效表面积却是很小的。因此，在一定的体积下，上述的载体无法再提 供更多有效的能被紫外线照射到的表面积，形成该光触媒技术在实际应用中的一个难以突 的瓶颈。在已公开的一些技术及专利文献中，光触媒载体与紫外灯光源的布置方式主要有两种(l)光触媒载体11做成圆柱状，紫外光源12布置在此圆柱载体的轴上，如图1所示;(2)光触媒载体11做成片状，在这些片状载体11的两侧布置紫外光源12,如图2所示。 在这些布置方式下，根据上述的分析，光触媒载体的表面积是不可能被紫外光全部照射到 的，同时，由于这些载体上存在孔隙，紫外光线可能穿透这些载体而浪费掉；因此，由于 紫外光线的直线传播特点的存在，利用高比表面积的光触媒载体在这些布置方式下的效果 依旧是相当于类似紫外线灯管照射于一个面上的效果,其有效照射面积与由这些载体所形 成的实心形体的表面积很接近，即如圆柱体的内表面积，或矩形薄板的矩形面积。因此，如何提高光触媒载体的有效照射的比表面积一直是业界非常关注的，特别是光 触媒处理器的体积一定的情况下，提高光触媒载体受紫外线照射的有效比表面积，则更为 业界所关注。本申请人针对传统的光触媒载体存在的有效照射的比表面积低的缺点，已经申请了有 关专利，提供不同的薄板组合式光触媒载体结构，作为对污染物流体进行过滤处理系统的 光触媒处理器中的部件其中，专利申请号200610028079. 4所揭示的薄板组合式光触媒 载体结构是由数片薄板按一定的几何形状围绕紫外光源排列组合于一起，紫外光源位于该 几何形状的中央位置，每一片薄板的表面均载有光触媒，各薄板之间留有供流体流动的间 隙，称之为径向片状结构，请见图3和图4所示。专利申请号200610028181. 4所揭示的 薄板组合式光触媒载体结构是由数片薄板ll沿紫外光源12的垂直轴线方向呈叠层状排列 组合于一起，紫外光源12从数片薄板11的中间部位穿过，每一片薄板的表面均载有光触 媒，各薄板之间留有供流体流动的间隙，称之为轴向片状结构，请见图5和图6所示。专 利申请号200610028666. 3所揭示的薄板组合式光触媒载体结构是由数片螺旋薄板11围绕 紫外光源12的垂直轴呈螺旋状布置，螺旋薄板11的螺旋面沿紫外光源12垂直轴线方向 相互错开有节距并形成供流体流动的间隙，称之为螺旋状结构，请见图7和图8所示。上述所列出的专利申请虽然提出了不同结构的光触媒载体结构，但它们均是作为光触 媒污染物处理技术中的一个重要单独部件，处理能力较图l、图2所示的光触媒载体的能 力有所提高,但还不能满足对污染物强处理的需要，在这种环境下显得处理能力还是较弱。 到目前为止，还没有出现处理能力强、且便于产业化、标准化的污染物处理系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模块组合式光触媒污染物处理系统，该处理系统对利用上述 组合式光触媒载体结构构成对污染物流体更为有效地进行处理，功能也更加强大，且便于 产业化、标准化。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案-该模块组合式光触媒污染物处理系统包括数只光触媒载体结构部件和壳体，所述的光 触媒载体结构部件的数量至少包括二只,每一光触媒载体结构部件均包含若干光触媒载体 薄板和紫外光源，光触媒载体薄板围绕紫外光源设置，光触媒载体结构部件排列设置于壳 体内。所述数只光触媒载体结构部件以串联方式排列设置。所述数只光触媒载体结构部件以并联方式排列设置。所述数只光触媒载体结构部件以串、并联方式排列设置。所述的光触媒载体结构部件的紫外灯管呈平行于光触媒污染物流向方向设置。所述的光触媒载体结构部件的紫外灯管呈垂直于光触媒污染物流向，向设置。所述的光触媒载体结构为径向片状结构、轴向片状结构、螺旋片状结构中的任一种。所述的光触媒污染物流向的通道可以是弯曲型通道，也可以是直通型通道。在本专利技术的上述技术方案中,主要将数只光触媒载体结构部件以串联方式或并联方式 或串并联方式排列设置于壳体内，从而构成光触媒污染物处理系统。这样可以根据污染物 处理系统的设计规模选择使用合适数量的独立处理模块通过串联和/或并联方式组合成污 染物处理系统，在组合时，还可以选择不同结构和数量的光触媒载体结构部件进行组合。 因此，本专利技术使得光触媒污染物处理系统设计变得更为简单，如同模块组合一样方便。而且模块组合设计的优势是，污染物处理系统非常易于模块化的设计与制造，模块化将便于 产品的系列化和标准化制造；此外，通过模块化设计的污染物处理系统，不但可以根据需要来增加处理系统对污染物的处理能力，还可以通过简单的模块化组合以改善污染物处理 的流通路径，改善污染物流体在处理系统中的停留时间，即与光触媒载体的接触反应时间， 以获得更有效的污染物处理系统。附图说明图1为传统的光触媒载体呈圆柱状结构示意图。 图2为传统的光触媒载体呈片状结构示意图。图3为专利申请号200610028079. 4揭示的光触媒载体结构俯视示意图。 图4为专利申请号200610028079. 4揭示的光触媒载体结构正视示意图。 图5为专利申请号200610028181.4揭示的光触媒载体结构俯视示意图。 图6为专利申请号200610028181. 4揭示的光触媒载体结构正视示意图。 图7为专利申请号200610028666. 3揭示的光触媒载体结构俯视示意图。 图8为专利申请号200610028666. 3揭示的光触媒载体结构正视示意图。 图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块组合式光触媒污染物处理系统，　　　　其特征在于：　　　　该处理系统包括数只光触媒载体结构部件和壳体，所述的光触媒载体结构部件的数量至少包括二只，每一光触媒载体结构部件均包含若干光触媒载体薄板和紫外光源，光触媒载体薄板围绕紫外光源设置，光触媒载体结构部件排列设置于壳体内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小明，
申请(专利权)人：杨小明，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]