專利名稱：二惡英分解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種工業(yè)廢氣(包括垃圾焚燒爐廢氣、化工廠 廢氣、實(shí)驗(yàn)室廢氣)的處理裝置，具體來說是一種二惡英分解裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)對廢棄物的處理方式，目前主要還停留在填埋和焚燒二種方法上，焚燒處理 廢棄物有其高效、快捷和減量的優(yōu)勢，逐漸在廢棄物處理領(lǐng)域中嶄露頭角，焚燒爐在焚燒廢 棄物的過程中，二次污染尤其是二惡英的排放成為限制焚燒處理推廣的瓶頸問題，在已建 或再建的垃圾焚燒爐，都還沒有達(dá)到發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)，有的連國家標(biāo)準(zhǔn)都還不能做到，這對 人類(包括土壤和水)產(chǎn)生十分可怕的危害，這種傷害的程度在全球化的今天已經(jīng)被人類 所關(guān)注和認(rèn)識。二惡英(Dioxin)是當(dāng)今所知最危害健康的化學(xué)物質(zhì)之一。即poly Chlorinated Dibenzo-P-Dioxins,略寫P⑶DS，簡單地說P⑶DS是由兩個(gè)苯核同兩個(gè)氧原子結(jié)合，而苯核 中的一部分氫原子被氧原子取代后所產(chǎn)生。二惡英不是一種物質(zhì)，而是多達(dá)200種以上的 分子異構(gòu)體統(tǒng)稱(如圖1所示)。為了解決焚燒爐在焚燒時(shí)產(chǎn)生的二惡英，主要是建立合適的爐膛和爐排結(jié)構(gòu)，增 加燃燒室的溫度和延長煙氣在爐膛的停留時(shí)間，只有爐膛溫度達(dá)到1350度以上，二惡英才 會被徹底分解和不會同溶渣結(jié)合。解決的是按“3T+E”理論模式。但實(shí)際垃圾焚燒廠操作 過程中，由于垃圾的來源不一樣，燃燒值也不一樣，要保持焚燒爐的爐膛溫度在1350度以 上是件非常困難的事情，為了要達(dá)到國家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，只能提高爐膛溫度。目前，有效的 常規(guī)措施是采用重油或柴油噴射裝置，在爐膛溫度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，自動點(diǎn)火用重油或柴油 助燃產(chǎn)生的熱值來實(shí)現(xiàn)爐膛溫度的提高。如果垃圾焚燒廠沒有很好利用燃燒室的熱值，進(jìn) 行二次利用，那么不盡會增加生產(chǎn)成本，而且也會增加碳排放量。盡管采取以上措施，但是 在技術(shù)上還達(dá)不到發(fā)達(dá)先進(jìn)國家要求，所以目前國家制訂的標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)?shù)牟?距。(目前國際標(biāo)準(zhǔn)0. lng/ Nm3，國家標(biāo)準(zhǔn)0. 5ng/ Nm3 )。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種二惡英分解裝置，所述的這種二惡英分解裝置要 解決現(xiàn)有技術(shù)中焚燒爐在垃圾焚燒時(shí)產(chǎn)生的二惡英不能有效去除而污染環(huán)境的技術(shù)問題。本實(shí)用新型一種二惡英分解裝置，包括一個(gè)箱體，所述的箱體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè) 廢氣進(jìn)氣管道，所述的箱體中設(shè)置有至少一個(gè)凈化處理器，所述的凈化處理器包括至少兩 層玻璃片，任意相鄰的兩層玻璃片之間設(shè)置有間隙，任意一層所述的玻璃片的側(cè)面上設(shè)置 有光觸媒涂層，在所述的至少一層玻璃片上設(shè)置有一個(gè)紫外線發(fā)生器，在所述的箱體中靠 近廢氣進(jìn)氣管道的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)濕度控制裝置，在所述的箱體的另外一側(cè)設(shè)置有一個(gè) 排氣管道。進(jìn)一步的，在所述的箱體中設(shè)置有一個(gè)氧氣供應(yīng)裝置。[0008]進(jìn)一步的，所述的玻璃片之間平行排列。進(jìn)一步的，所述的紫外線發(fā)生器由一個(gè)紫外燈構(gòu)成，所述的紫外燈的發(fā)光強(qiáng)度在 1800-2000uw 之間。進(jìn)一步的，在箱體靠近廢氣進(jìn)氣管道的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)風(fēng)機(jī)。進(jìn)一步的，所述的光觸媒涂層由納米級鉬金顆粒和納米級二氧化鈦顆粒構(gòu)成。進(jìn)一步的，任意相鄰的兩層玻璃片之間的距離在1-3毫米之間。進(jìn)一步的，所述的濕度控制裝置包括一個(gè)水箱，所述的水箱與一個(gè)加濕器相連接。進(jìn)一步的，所述的廢氣進(jìn)氣管道上設(shè)置有一個(gè)第一閥門和一個(gè)第一流量計(jì)。進(jìn)一步的，所述的氧氣供應(yīng)裝置有一個(gè)氧氣進(jìn)氣管道構(gòu)成，所述的氧氣進(jìn)氣管道 上設(shè)置有一個(gè)第二閥門和一個(gè)第二流量計(jì)。進(jìn)一步的，所述的箱體上還設(shè)置有一個(gè)濕度計(jì)。本實(shí)用新型的光觸媒涂層采用的材料為中國專利號為ZL2004 1 0039612. 8中公 開的物品表面涂布方法和表面涂布劑，光觸媒涂層可以由納米二氧化鈦顆粒和納米鉬金顆 粒構(gòu)成的，鉬金的含有量為二氧化鈦的0. 05 50%，使用時(shí)，將接合劑與鉬金，二氧化鈦混 合后涂在玻璃片上，用樹脂鏟將制成的鉬金主導(dǎo)超光觸媒劑象擦玻璃窗一樣以5 100納 米的厚度在玻璃片上攤開。然后，用無紡布制成的毛巾布去擦除多余成分，使鉬金主導(dǎo)的二 氧化鈦與空氣接觸。具體的內(nèi)容因?yàn)槭枪夹g(shù)，不再贅述。本實(shí)用新型的裝置在常溫下 也能分解二惡英，解決了目前焚燒爐需要高溫才能分解二惡英的現(xiàn)狀，徹底解決了二惡英 污染的難題。本實(shí)用新型的工作原理是二惡英分子中由于在苯之間氯(CL)和氫氧基(OH)連 接了的東西由于氯的立體障礙難以分解(如圖3所示)。當(dāng)二惡英同本實(shí)用新型采用的光觸 媒涂層相接觸后，二惡英分子中同氧元素相連接的部分被Air Plot切斷(如圖2所示)，產(chǎn) 生了分解中間體，Air Plot把空氣中存在的氧氣(氧氣在空氣中占18-20%)通過納米級二 氧化鈦和紫外線的催化被分解，使變成A — O2—+ O2—放出活性氧；同時(shí)二氧化鈦被紫外 線照射，激發(fā)生成了光生電子和光生空穴與空氣中的水分子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧自由基0H。 因?yàn)樗鼈內(nèi)吭咏Y(jié)構(gòu)都比氯CL小，所以從分子與分子間的間隙進(jìn)入的反應(yīng)被分解成為 HCL、CO2 ,H2O0由于這些活性氧的存在，有機(jī)化合物的反應(yīng)是因激進(jìn)分子連鎖反應(yīng)而導(dǎo)致 二氧化碳被生成。在過程中包含氫被氧化產(chǎn)生水。水被一旦被生成，氯溶化變成鹽酸。0 Γ+ H、HO2[0020]HO2+ e一 +H+— H2O2[0021]H2O2 +2 e一+ 2 H+— 2[0022]0 2 + 2 e一 +2H+— H20[0023]0 2 + 4 e一 +4H+— 2 H2由水產(chǎn)生質(zhì)子(H+)，不過，同時(shí)空氣中有充分量的水分，就如二氧化鈦一樣，金屬 氧化物上作為「吸著水」存在。如果即使消失，也是由空氣補(bǔ)給?！肝褂形锢砦突瘜W(xué)吸著水(分離吸收作用)，后者也被叫表面氫氧基。例如，二氧化鈦上水分吸著，全部去除也很困難。同時(shí)，二氧化鈦因?yàn)樽贤饩€照射 產(chǎn)生的空穴(h+)而導(dǎo)致有機(jī)化合物被氧化分解。本實(shí)用新型和已有技術(shù)相比，其技術(shù)進(jìn)步是顯著的。本實(shí)用新型通過將光觸媒材料涂布在玻璃片上，然后將玻璃片平行排列，通過紫外線照射后，使得光觸媒涂層中的納米 鉬金和納米二氧化鈦分解廢氣中的二惡英，將二惡英分解成無毒無害的氣體。本實(shí)用新型 的裝置可以在沒有陽光的條件下，全天候都能工作。本實(shí)用新型還在二惡英分解裝置中 增加了氧氣的含量，可使AIR PLOT中納米級二氧化鈦的光催化效果由于氧氣的增加，加速 O2 — O2—+ O2—反應(yīng)中的活性氧，加快了光催化過程中的還原過程。

圖1是二惡英分子的六個(gè)異構(gòu)體結(jié)構(gòu)式，其中a為dibenzo-p-dioxin ;b為 dibenzofuran ；c 為 biphenyl ；d 為 2,3,7,8, — TCDD ；e 為 2，3，7，8-TCDF ；f 為 3，3，，4，4，， 5 — PeCB ；圖2是二惡英分子中同氧元素相連接的部分被Air Plot切斷的示意圖；圖3是二惡英分子中在苯之間氯(CL)和氫氧基(OH)連接了的東西由于氯的立體 障礙難以分解的示意圖；圖4是本實(shí)用新型的二惡英分解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 一種二惡英分解裝置如圖4所示，本實(shí)用新型一種二惡英分解裝置，包括一個(gè)箱體1，所述的箱體一側(cè) 設(shè)置有一個(gè)廢氣進(jìn)氣管道2，所述的箱體1中設(shè)置有至少一個(gè)凈化處理器18，所述的凈化處 理器18包括至少兩層玻璃片3，任意相鄰的兩層玻璃片3之間設(shè)置有間隙，任意一層所述的 玻璃片3的側(cè)面上設(shè)置有光觸媒涂層，在所述的至少一層玻璃片3上設(shè)置有一個(gè)紫外線發(fā) 生器4，在所述的箱體1中靠近廢氣進(jìn)氣管道2的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)濕度控制裝置5，在所 述的箱體1的另外一側(cè)設(shè)置有一個(gè)排氣管道6。進(jìn)一步的，在所述的箱體1中設(shè)置有一個(gè)氧氣供應(yīng)裝置7，所述的氧氣供應(yīng)裝置7 設(shè)置在靠近廢氣進(jìn)氣管道2的一側(cè)。進(jìn)一步的，所述的玻璃片3之間平行排列。進(jìn)一步的，所述的紫外線發(fā)生器4由一個(gè)紫外燈8構(gòu)成，所述的紫外燈8的發(fā)光強(qiáng) 度在1800-2000uw之間。進(jìn)一步的，在箱體1靠近廢氣進(jìn)氣管道2的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)風(fēng)機(jī)9。進(jìn)一步的，所述的光觸媒涂層由納米級鉬金顆粒和納米級二氧化鈦顆粒構(gòu)成。進(jìn)一步的，任意相鄰的兩層玻璃片3之間的距離在1-3毫米之間。進(jìn)一步的，所述的濕度控制裝置5包括一個(gè)水箱10，所述的水箱10和一個(gè)加濕器 11相連接。進(jìn)一步的，所述的廢氣進(jìn)氣管道2上設(shè)置有一個(gè)第一閥門12和一個(gè)第一流量計(jì) 13。進(jìn)一步的，所述的氧氣供應(yīng)裝置7有一個(gè)氧氣進(jìn)氣管道14構(gòu)成，所述的氧氣進(jìn)氣 管道14上設(shè)置有一個(gè)第二閥門15和一個(gè)第二流量計(jì)16。進(jìn)一步的，所述的箱體1上還設(shè)置有一個(gè)溫度計(jì)17。進(jìn)一步的，所述的箱體1上還設(shè)置有一個(gè)濕度計(jì)19。[0045]具體的，涂布光觸媒涂層(A^ PLOT)的玻璃片3與玻璃片3的間隙為2毫米，紫 外線燈8的波長365納米，功率40W。具體的，上述實(shí)施例采用的光觸媒涂層由日本全世界株式會社生產(chǎn)，中國注冊商 標(biāo)AIRPL0T (空氣戰(zhàn)略)。二惡英分解裝置利用涂布劑中的鉬金主催化劑和二氧化鈦副催 化劑分解消除空氣中的有機(jī)化合物。利用紫外線發(fā)射裝置讓AIRPL0T (空氣戰(zhàn)略)獲得 巨大的活化能，解決了催化劑中毒的問題，使AIRPL0T (空氣戰(zhàn)略)中的催化劑在晝夜都 能發(fā)揮分解二惡英的作用。
權(quán)利要求1.一種二惡英分解裝置，包括一個(gè)箱體，所述的箱體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)廢氣進(jìn)氣管道， 其特征在于所述的箱體中設(shè)置有至少一個(gè)凈化處理器，所述的凈化處理器包括至少兩層 玻璃片，任意相鄰的兩層玻璃片之間設(shè)置有間隙，任意一層所述的玻璃片的側(cè)面上設(shè)置有 光觸媒涂層，在所述的至少一層玻璃片上設(shè)置有一個(gè)紫外線發(fā)生器，在所述的箱體中靠近 廢氣進(jìn)氣管道的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)濕度控制裝置，在所述的箱體的另外一側(cè)設(shè)置有一個(gè)排 氣管道。
2.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于在所述的箱體中設(shè)置有一 個(gè)氧氣供應(yīng)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的玻璃片之間平行排列。
4.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的紫外線發(fā)生器由一 個(gè)紫外燈構(gòu)成，所述的紫外燈的發(fā)光強(qiáng)度在1800-2000UW之間。
5.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于在箱體靠近廢氣進(jìn)氣管道 的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)風(fēng)機(jī)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于任意相鄰的兩層玻璃片之 間的距離在1-3毫米之間。
7.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的濕度控制裝置包括 一個(gè)水箱，所述的水箱與一個(gè)加濕器相連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的廢氣進(jìn)氣管道上設(shè) 置有一個(gè)第一閥門和一個(gè)第一流量計(jì)。
9.如權(quán)利要求2所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的氧氣供應(yīng)裝置有一 個(gè)氧氣進(jìn)氣管道構(gòu)成，所述的氧氣進(jìn)氣管道上設(shè)置有一個(gè)第二閥門和一個(gè)第二流量計(jì)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種二惡英分解裝置，其特征在于所述的箱體上還連接有一 個(gè)濕度計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于環(huán)保領(lǐng)域，提供了一種二惡英分解裝置，包括一個(gè)箱體，箱體的一側(cè)設(shè)置有一個(gè)廢氣進(jìn)氣管道，箱體中設(shè)置有至少一個(gè)凈化處理器，凈化處理器包括至少兩層玻璃片，相鄰的兩層玻璃片之間設(shè)置有間隙，任意一層所述的玻璃片的側(cè)面上設(shè)置有光觸媒涂層，在所述的至少一層玻璃片上設(shè)置有一個(gè)紫外線發(fā)生器，在所述的箱體中靠近廢氣進(jìn)氣管道的一側(cè)還設(shè)置有一個(gè)濕度控制裝置和一個(gè)氧氣供應(yīng)裝置。本實(shí)用新型的裝置利用紫外線發(fā)射裝置使得光觸媒涂層獲得巨大的活化能，使光觸媒涂層中的催化劑在晝夜都能發(fā)揮分解二惡英的作用。該裝置在常溫下也能分解二惡英，解決了目前焚燒爐需要高溫才能分解二惡英的現(xiàn)狀，徹底解決了二惡英污染的難題。
文檔編號B01D53/70GK201921634SQ20102061707
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者潘伯榮, 鄭自力 申請人:上海成增科技發(fā)展有限公司