[发明专利]清除空气中气态苯等离子催化技术

说明书

技术领域

本发明为一种清除空气中气态苯等离子催化技术，涉及空气净化领域。其特征是空气中的气态苯依次经过低温等离子体、静电除尘和催化系统就能得到高效去除，而且不会产生二次污染。 

本发明还涉及上述集成技术应用于制备各种空气净化器。 

背景技术

随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，由装修或装饰材料而造成的空气污染问题非常严重。同时汽车的大量使用及普及，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一些有害物质。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。苯是室(车)内主要的空气污染物，研究表明人在短时间内吸入高浓度的苯，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。因此苯已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。 

开窗通风、绿色植物自然吸收、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是常用的改善室(车)内空气苯污染的方法。其中吸附法是最常用的苯净化方式。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。等离子体技术对苯气体有一定的净化效率，但是净化过程有由于等离子放电容易产生CO，O₃和甲醛等有害的副产物，产生二次污染。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，并且往往导致苯分解不完全甚至产生对人体更加有害的副产物。催化氧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，催化氧化技术在室温下对苯的去除率很低或者是没有效率。由上述可知，等离子体、静电除尘和氧化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。 

《室内空气质量标准》已于2002年开始实行，其中对多种挥发性有机物在室内空气中的浓度进行了限定。苯的最高允许浓度为0.11mg/m³。长期监测结果显示，对于新装修的室内环境而言，苯系物超标率可以达到1-100倍，室(车)内环境中的挥发性气态苯的治理迫在眉睫。 

本发明是等离子体、静电除尘和催化氧化三大技术的优势叠加、劣势互补的高效去除气态苯的高新集成技术，实现了在常湿常温条件下去除室(车)内空气中气态苯的目的。本发明的目的是提供一种低温等离子体和催化剂联合去除气态苯集成技术以及制备方法和应用。 

发明内容

本发明的目的1：提供一种低温等离子体和催化剂联合去除气态苯集成技术。 

本发明的目的2：提供制备一种低温等离子体和催化剂联合去除气态苯集成技术的制备方法。 

本发明的目的3：涉及上述集成技术应用于制备各种空气净化器。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现 

本发明的目的是提供一种等离子体、静电除尘和催化氧化集成技术。此集成技术实现了室温高效地去除室(车)内的气态苯，没有二次污染的目的，具体的技术方案如下： 

1.苯的等离子聚合成固体颗粒物 

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气态苯的目的。 

3.苯的分解反应 

在等离子体作用下，高能电子与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。 

本发明技术效果