[发明专利]一种以原位同步调控活性炭纤维为载体的微波增强光催化氧化空气调节系统

摘要

一种以原位同步调控活性炭纤维为载体的微波增强光催化氧化空气调节系统，涉及一种空气调节系统。本发明解决目前光催化氧化技术反应速率不高，空气净化质量和效率偏低，空调制冷效能受阻的问题。一种以原位同步调控活性炭纤维为载体的微波增强光催化氧化空气调节系统包括进气段、微电场吸附净化装置、微波增强光催化空气净化装置、微臭氧发生装置、深度空气净化装置、预加热装置、空气冷却器装置、喷蒸汽加湿装置、再热装置、送风机装置及壳体。本发明用于一种以原位同步调控活性炭纤维为载体的微波增强光催化氧化空气调节系统。

主权项

1.一种以原位同步调控活性炭纤维为载体的微波增强光催化氧化空气调节系统，其特征在于它包括进气段(13)、微电场吸附净化装置(1)、微波增强光催化空气净化装置(2)、微臭氧发生装置(3)、深度空气净化装置(4)、预加热装置(5)、空气冷却器装置(6)、喷蒸汽加湿装置(7)、再热装置(8)、送风机装置(9)及壳体(10)；沿风流动方向，壳体(10)内依次设置进气段(13)、微电场吸附净化装置(1)、微波增强光催化空气净化装置(2)、预加热装置(5)、空气冷却器装置(6)、喷蒸汽加湿装置(7)、再热装置(8)、送风机装置(9)、微臭氧发生装置(3)及深度空气净化装置(4)；进气段(13)水平方向与新风管道(11)相连通，进气段(13)上方与垂直设置的回风管道(12)相连通，深度空气净化装置(4)水平方向与送风管道(14)相连通；所述的微电场吸附净化装置(1)包括过滤网(1‑1)、立体框架(1‑2)、金属丝、电极板及蜂窝状吸附材料(1‑5)；所述的金属丝包括进风侧金属丝(1‑3‑1)及出风侧金属丝(1‑3‑2)；所述的电极板包括进风侧正极电极板(1‑4‑1)及出风侧负极电极板(1‑4‑2)；过滤网(1‑1)固定于立体框架(1‑2)上，且立体框架(1‑2)与过滤网(1‑1)围成空腔，进风侧金属丝(1‑3‑1)及出风侧金属丝(1‑3‑2)分别覆盖于过滤网(1‑1)内表面的进风侧及出风侧，进风侧正极电极板(1‑4‑1)及出风侧负极电极板(1‑4‑2)分别设置于立体框架(1‑2)两侧，且进风侧金属丝(1‑3‑1)与进风侧正极电极板(1‑4‑1)相连，出风侧金属丝(1‑3‑2)与出风侧负极电极板(1‑4‑2)相连；立体框架(1‑2)与过滤网(1‑1)围成的空腔内填充蜂窝状吸附材料(1‑5)，所述的蜂窝状吸附材料(1‑5)的比表面积>1200m2/g，孔径＜2nm的微孔容积>0.65cm3/g，孔径为2nm～50nm的中孔容积>0.25cm3/g；所述的微波增强光催化空气净化装置(2)包括I区活性炭纤维净化装置及II区微波增强光催化空气净化装置，且沿风流动方向依次设置I区活性炭纤维净化装置及II区微波增强光催化空气净化装置；所述的I区活性炭纤维净化装置为1层活性炭纤维毡过滤装置(2‑1)，活性炭纤维毡过滤装置(2‑1)为活性炭纤维毡成波浪型并固定于波浪板型结构框架上；所述的活性炭纤维毡的厚度为1cm～3cm；所述的II区微波增强光催化空气净化装置包括2层原位调控活性炭纤维毡过滤装置(2‑2)、微波发生器(2‑3)及紫外光源(2‑4)；原位调控活性炭纤维毡过滤装置(2‑2)并列设置，所述的原位调控活性炭纤维毡过滤装置(2‑2)为原位调控活性炭纤维毡成波浪型并固定于波浪板型结构框架上，所述的原位调控活性炭纤维毡上负载有TiO2涂层，微波发生器(2‑3)设置于原位调控活性炭纤维毡过滤装置(2‑2)与预加热装置(5)之间，紫外光源(2‑4)设置于2层原位调控活性炭纤维毡过滤装置(2‑2)之间且处于弯曲段；所述的TiO2涂层与原位调控活性炭纤维毡的质量比为(0.03～0.05):1；所述的原位调控活性炭纤维毡的厚度为1cm～3cm；所述的原位调控活性炭纤维毡具体是按以下步骤制备的：将纳米级银粉、纳米级铜粉、纳米级三氧化二锰、纳米级四氧化三铁、纳米级炭黑、纳米级二氧化钛与黏胶基前驱体物质充分混合，得到混合物，将混合物置于管式炉中，在温度为200℃～350℃及混合气氛的条件下，将混合物预氧化20min～30min，再在氮气气氛及温度为600℃～800℃的条件下，炭化40min～60min，得到活化料，然后以氯化钠水蒸气为活化剂，1g活化料按0.6mL/h～1.0mL/h的速度通入活化剂，在温度为850℃～890℃的条件下，进行活化160min～200min，最后将活化温度由850℃～890℃升高到900℃～950℃，以纯水蒸气为活化剂，在温度为900℃～950℃的条件下，继续活化20min～30min，得到原位调控活性炭纤维，将原位调控活性炭纤维压制成波浪型，得到原位调控活性炭纤维毡；所述的混合气氛为CO2与氮气的混合气体，所述的混合气氛中CO2的质量百分数为50％～70％；所述的氯化钠水蒸气中氯化钠的质量百分数为1.0％～2.0％；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级银粉的质量比为1:(0.015～0.025)；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级铜粉的质量比为1:(0.015～0.02)；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级三氧化二锰的质量比为1:(0.02～0.035)；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级四氧化三铁的质量比为1:(0.03～0.04)；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级炭黑的质量比为1:(0.015～0.02)；所述的黏胶基前驱体物质与纳米级二氧化钛的质量比为1:(0.035～0.05)；所述的原位调控活性炭纤维的比表面积为1400m2/g～1800m2/g，孔径＜2nm的微孔容积为0.905cm3/g～0.925cm3/g，孔径为2nm～50nm的中孔容积为0.225cm3/g～0.335cm3/g，总孔容积为1.13cm3/g～1.26cm3/g；所述的深度空气净化装置(4)为2层活性炭纤维毡过滤装置(2‑1)并列设置。