[发明专利]一种挥发性有机污染物的空气净化装置

说明书

本发明公开了一种挥发性有机污染物的空气净化装置，包括壳体和依次设置于壳体内的低温等离子体发生器、催化板和风机；其中，低温等离子体发生器和风机分别与电源和控制器连接，低温等离子体发生器与电源之间设有与控制器连接的电流采样模块，控制器分别通过电压控制器、风量控制器与低温等离子体发生器和风机连接，以使低温等离子体发生器和风机同步运行。本发明挥发性有机污染物空气净化装置具有结构小巧、去除率高、净化效果好、适用范围广、生产成本低等优点，因此具有良好的推广应用价值。

技术领域

本发明属于挥发性有机污染物VOCs的吸附处理技术领域，具体涉及一种挥发性有机污染物的空气净化装置。

背景技术

室内空气中的挥发性有机化合物、微生物是呼吸道疾病和外伤感染的重要元凶，空气中的可吸入颗粒物也是呼吸道疾病的致病和传播的重要途径。而且，目前房屋装修所用的装修材料释放的苯、甲醛等挥发性有机气体对人体的毒害十分严重。因此，通过空气净化消毒，特别是公共室内的空气净化消毒，对于预防各种疾病的传播，提高人们的生活环境质量具有十分重要的意义。而室内空气的净化可以通过室内外空气的对流和交换来完成，但在空气流通不好的室内，空气的净化需要借助空气净化器来完成。

为解决挥发性有机污染物VOCs的危害，上海交通大学硕士学位论文《负载型双金属复合氧化物臭氧辅助催化降解低浓度甲醛的性能研究》第三章“Co-MnOx/ZSM-5催化臭氧化降解低浓度甲醛”中提及使用硝酸钴和硝酸锰摩尔比1:1配比，加入质量比5％ZSM-5分子筛负载于蜂窝陶瓷上500℃烧制成的催化板，配合约10mg/h两小时3m³密闭舱臭氧累计量2290ppb的臭氧产生量，60m³/h风量，两小时3m³密闭舱室内将初始浓度1.07ppm的甲醛降至0.44ppm，臭氧浓度在60ppb左右。以及上海交通大学博士学位论文《等离子体耦合催化去除挥发性有机物的研究》第五章“符合金属氧化物耦合高压静电场去除室内VOCs的实验研究”中提及321ppb臭氧配合硝酸钴和硝酸锰Co/Mn摩尔比1:1，质量比5％ZSM-5分子筛，500℃烧制的催化板，60m³/h风量下，六小时3m³密闭舱室内将初始浓度0.9ppm的甲醛去除95％，Co/Mn摩尔比1:4甲醛去除80％，臭氧浓度保持在30ppb以下。

然而在实际使用过程中发现，采用上述两种净化挥发性有机污染物VOCs的技术方案依然存在如下技术问题：1、上述两篇论文使用的是同一试验台架，臭氧发生源均为高压静电场，高压静电场正常工作时产生的臭氧量较小，不能满足耦合催化板明显降解甲醛的能力；只有当其尺寸足够大，或者电压提高到一定量，或者放电间隙减小到一定距离，放电击穿间隙中氧气，产生明显拉弧现象时，才会放出大量的臭氧，但此时也会电离氮气，产生大量的氮氧化物。根据已有文献，此类型催化剂对氮氧化物无明显去除作用，且氮氧化物扩散到空气中会对人体有明显危害，电场拉弧也会对其他电器产生相应的电磁干扰，因此高压静电作为臭氧发生源不适合；2、上述两篇论文中均使用到了ZSM-5分子筛，目前此分子筛价格较高，平均100g售价70元人民币左右，大规模投入使用成本较高；3文中指出3min内能循环一次仓内空气，即通过风量为60m³/h，此情况下如此大的风量在如此狭小风道中通过必定会产生较大的噪音，如果为减小噪音来减小风量也不一定能保证足够的甲醛去除效果；4上述两篇论文中虽未明确说明，但可推算其整体尺寸较大，整体长宽高约有0.5*0.15*0.15m³，缩小尺寸仍会影响其甲醛的去除效率；5上述两篇论文没有说明此净化模块对其他VOCs比如苯及苯系物的去除效果。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种使用方便、VOCs去除率高、净化效果好且生产成本低的挥发性有机污染物的空气净化装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：