[实用新型]一种多外场耦合二维光催化流化床装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种有机废气处理装置，尤其涉及一种多外场耦合二维光催化流化床装置。

背景技术

目前，可挥发性有机废气主要来自室外的燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等和室内的自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。当居室中挥发性有机废气浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退，伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。居室内挥发性有机废气的危害性近年来已引起各国重视。相对于物理吸附、化学氧化和生物技术等处理方法，光催化技术利用半导体氧化物材料在光照下表面能受激活化的特性，可将有机污染物完全矿化成CO₂、H₂O和无机离子，无二次污染，是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术。流化床光催化反应器具有结构简单、催化剂与污染物接触面积大、传质效率高、操作范围宽、易实现工业化等优点，已成为该领域的研究热点之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种多外场耦合二维光催化流化床装置，引入声场、磁场和光场耦合处理降解可挥发性有机废气，彻底净化空气，解决挥发性有机废气对人或环境的危害。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：

一种多外场耦合二维光催化流化床装置，包括流化床主体1，扬声器2，灯罩3，电磁线圈4，紫外光灯5，废气进气口6，净化气出口7，气体分布板8，催化剂颗粒挡板9，信号放大器10和信号发生器11，流化床主体1顶部安装扬声器2，扬声器2通过信号放大器10与信号发生器11相连，流化床主体1前后端面设置灯罩3，流化床主体1左右端面设置电磁线圈4，灯罩3内设置紫外光灯5，废气进气口6位于流化床主体1下端，净化气出口7位于流化床主体1上端，流化床主体1内腔设置气体分布板8，气体分布板8上方设置催化剂颗粒挡板9。

所述的灯罩3内壁设置反光层12，有利于光的利用，同时防止对外产生辐射。

所述的灯罩3为金属灯罩。

所述的气体分布板8为有机玻璃气体分布板。

本实用新型的工作原理：待处理的有机废气从进气口穿过气体分布板进入流化床主体内部；通过调节信号发生器和信号放大器，反应器内部产生足够大的声波，实现纳米颗粒的稳定流化；打开稳压电源使电磁线圈产生磁场，紫外光灯开启，光催化剂颗粒与紫外光、污染物气体分子充分接触，实现有机废气的有效降解，处理后的气体经出气口排出。

本实用新型的有益效果在于：1、可将有机污染物完全矿化成CO₂、H₂O和无机离子，无二次污染，是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术。2、结构新颖可靠、催化剂与污染物接触面积大、传质效率高、操作范围宽、易实现工业化生产。3、由于光催化剂颗粒粒径为纳米级，流化过程中容易出现颗粒团聚和沟流现象，通过外加声场来控制流化床内固相颗粒的运动，利用外加的声波能量来克服或削弱颗粒间力，从而达到控制床内气固两相的流动，改善床层的流化质量。4、磁场作用可使自由基对的系间迁跃得到控制，使自由基对尽可能保持在三重态，还可延长反应产生的自由基的寿命；光催化性能得到显著提高。5、操作使用方便灵活，适用于封闭和半封闭人类生活空间和工厂的生产车间、泵房中有机废气的光催化降解处理等，具有良好的实际应用效果。

附图说明

图1是本实用新型的主剖视图；

图2是图1中A-A截面放大图。

其中，1-流化床主体，2-扬声器，3-灯罩，4-电磁线圈，5-紫外光灯，6-废气进气口，7-净化气出口，8-气体分布板，9-催化剂颗粒挡板，10-信号放大器，11-信号发生器，12-反光层，13-光催化剂颗粒。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参照图1-2，本具体实施方式所述的一种多外场耦合二维光催化流化床装置，包括流化床主体1，扬声器2，灯罩3，电磁线圈4，紫外光灯5，废气进气口6，净化气出口7，气体分布板8，催化剂颗粒挡板9，信号放大器10和信号发生器11，流化床主体1顶部安装扬声器2，扬声器2通过信号放大器10与信号发生器11相连，流化床主体1前后端面设置灯罩3，流化床主体1左右端面设置电磁线圈4，灯罩3内设置紫外光灯5，废气进气口6位于流化床主体1下端，净化气出口7位于流化床主体1上端，流化床主体1内腔设置气体分布板8，气体分布板8上方设置催化剂颗粒挡板9。