一種空氣凈化床層及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種空氣凈化床層及其應(yīng)用，包括兩層或兩層以上的特征凈化層；所述特征凈化層的層數(shù)根據(jù)空氣中污染物種類進(jìn)行調(diào)整；所述特征凈化層包括載體材料和凈化劑；所述凈化劑是對(duì)空氣中的一種或多種具有相似或相同性能的污染物具有凈化作用的材料。該空氣凈化床層對(duì)污染物的凈化針對(duì)性更強(qiáng)，每層特征凈化層只針對(duì)同類或相同性質(zhì)的污染物進(jìn)行凈化，凈化效率和效果更好，合理的分配凈化劑種類和用量，能取得最佳的凈化效果，利用率更高；該空氣凈化床層應(yīng)用于空氣凈化設(shè)備，能顯著提高空氣凈化設(shè)備的凈化效率、適合各種空氣污染環(huán)境下的空氣凈化。
【專利說(shuō)明】
一種空氣凈化床層及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，特別涉及一種空氣凈化床層及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，室內(nèi)空氣已經(jīng)遭到了不同程度的污染，據(jù)調(diào)查，室內(nèi)環(huán)境污染物和污染來(lái)源 主要包括放射性氣體、霉菌、顆粒物、裝修殘留、二手煙等，室內(nèi)可檢測(cè)出300多種污染物，室 內(nèi)空氣中的甲醛、苯、氨等有害氣體可誘發(fā)人體貧血、白血病、呼吸、消化系統(tǒng)、癌癥等三十 余種疾病。室內(nèi)空氣污染危害已成為每個(gè)家庭不容忽視的問(wèn)題。
[0003] 空氣凈化是指針對(duì)室內(nèi)的各種環(huán)境問(wèn)題提供殺菌消毒、降塵除霾、祛除有害裝修 殘留以及異味等整體解決方案，提高改善生活、辦公條件，增進(jìn)身心健康。空氣凈化技術(shù)主 要有固體污染物凈化技術(shù)和氣態(tài)污染物凈化技術(shù)，固體污染物凈化技術(shù)包括空氣過(guò)濾凈化 技術(shù)、靜電過(guò)濾技術(shù)和PM2.5凈化技術(shù)，氣態(tài)污染物凈化技術(shù)包括活性炭吸附空氣凈化技 術(shù)、光觸媒空氣凈化技術(shù)和低溫等離子體空氣凈化技術(shù)。
[0004] 空氣凈化床層即為空氣過(guò)濾層或負(fù)載有凈化劑的空氣凈化層，是空氣凈化裝置中 對(duì)空氣凈化起到主要作用的核心部分，也是影響空氣凈化裝置對(duì)空氣凈化效果和效率的主 要因素，因而，好的空氣凈化床層才能提高空氣凈化裝置的凈化效率和凈化效果?，F(xiàn)有的空 氣凈化床層多為單層，將空氣凈化劑負(fù)載在具有一定過(guò)濾功能的載體材料上，達(dá)到既能過(guò) 濾又能凈化的目的，但由于載體材料的負(fù)載上限的限制，凈化劑負(fù)載量少，種類單一，造成 空氣凈化效果差，壽命短，而且，容易被空氣中的顆粒物堵塞，直接導(dǎo)致凈化裝置失效。
[0005] 中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN104197413A公開(kāi)了一種室內(nèi)多功能空氣凈化器，該凈化器的凈 化端包括第一空氣凈化層、第二空氣凈化層、第三空氣凈化層和吹風(fēng)機(jī)，能有效對(duì)空氣中的 PM2.5和異味進(jìn)行除去并對(duì)凈化后的空氣進(jìn)行離子化，但第一空氣凈化層作用固定，不能隨 著空氣中污染物的改變而進(jìn)行調(diào)整，從而更高效的，針對(duì)性的對(duì)空氣進(jìn)行凈化，且第二層上 負(fù)載的凈化劑針對(duì)性差，也不能隨著空氣中污染物的改變而進(jìn)行調(diào)整，部分凈化劑由于空 氣中可能還有特定污染物而不能發(fā)揮凈化作用，從而造成資源的浪費(fèi)，性價(jià)比降低；同時(shí)， 第一、二層凈化層能同時(shí)凈化空氣中的多種不同性質(zhì)的污染物，容易飽和或部分凈化劑與 污染物進(jìn)行反應(yīng)而造成凈化劑失效，嚴(yán)重影響了凈化器的使用壽命和凈化效果。
[0006] 因此，發(fā)明一種既能高效的除去空氣中污染物，又能根據(jù)空氣中污染物的改變而 進(jìn)行調(diào)整，具有針對(duì)性更強(qiáng)，凈化劑負(fù)載分配更合理，凈化劑資源利用率更高的空氣凈化床 層是提高空氣凈化設(shè)備凈化效率，降低凈化成本的有效手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有空氣凈化床層技術(shù)中所存在的負(fù)載的凈化劑不能根 據(jù)空氣中污染物的改變而進(jìn)行調(diào)整，凈化的污染物針對(duì)性差，凈化床層同時(shí)凈化空氣中的 多種不同性質(zhì)的污染物而造成凈化床層壽命低，凈化效率低的不足，提供一種空氣凈化床 層及其應(yīng)用。該空氣凈化床層由多層特征凈化層復(fù)合而成，且每個(gè)特征凈化層所負(fù)載的凈 化劑不同，作用不同，可根據(jù)空氣中污染物的種類和含量的多少而進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，每層 特征凈化層只針對(duì)同類或相同性質(zhì)的污染物進(jìn)行凈化，從而對(duì)污染物的凈化針對(duì)性更強(qiáng)， 凈化效率和效果更好，合理的分配凈化劑種類和用量，能取得最佳的凈化效果，利用率更 高，將該空氣凈化床層應(yīng)用于空氣凈化設(shè)備，能顯著提高空氣凈化設(shè)備的凈化效率、適合各 種空氣污染環(huán)境下的空氣凈化。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案： 一種空氣凈化床層，包括兩層或兩層以上的特征凈化層，其中，所述特征凈化層的層數(shù) 根據(jù)空氣中污染物種類的多少而進(jìn)行調(diào)整，每層特征凈化層只針對(duì)同類或相同性質(zhì)的污染 物進(jìn)行凈化，不僅能更好的適應(yīng)環(huán)境中污染物的變化，進(jìn)而對(duì)污染物的凈化針對(duì)性更強(qiáng)，凈 化效率和效果更好，而且在定期再生時(shí)，部分特征凈化層因凈化劑失效或其它因素造成的 報(bào)廢，可以直接通過(guò)更換該特征凈化層而不用更換整個(gè)床層，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)約成本和資 源利用率更高的目的。
[0009] 其中，所述的特征凈化層包括載體材料和凈化劑，載體材料包括金屬載體材料、無(wú) 機(jī)多孔載體材料、有機(jī)多孔載體材料;所述的凈化劑是對(duì)空氣中的一種或多種具有相似或 相同性能的污染物具有凈化作用的材料;對(duì)不同性能的污染物進(jìn)行選擇性分層凈化，凈化 效果更好，更徹底，凈化劑的凈化壽命更長(zhǎng)。
[0010] 上述一種空氣凈化床層，其中，優(yōu)選的，所述的特征凈化層的層數(shù)不低于4層，層數(shù) 低于4層，對(duì)空氣中污染物的針對(duì)性不全面，不能完全除去空氣中含有的污染物，對(duì)空氣的 凈化效果較差。
[0011] 其中，最優(yōu)選的，所述的特征凈化層的層數(shù)不低于5層，其中所述的特征凈化層包 括但不限于:過(guò)濾層、氮化物凈化層、苯系物凈化層、甲醛凈化層、硫化物凈化層、V0C凈化層 中的一種或多種;含有以上一種或多種特征凈化層的空氣凈化床層能較好的凈化現(xiàn)有的較 常規(guī)的空氣污染。
[0012] 其中，所述的過(guò)濾層的過(guò)濾方法包括纖維過(guò)濾、膜過(guò)濾、靜電過(guò)濾中的一種或多 種，能有效過(guò)濾空氣中的固體顆粒物和PM2.5，通過(guò)過(guò)濾層對(duì)空氣的過(guò)濾處理，能減少空氣 中的固體顆粒物的通入量，降低后面空氣過(guò)濾層的堵塞、覆蓋或失效的概率，對(duì)提高凈化設(shè) 備的過(guò)濾效果和使用壽命具有重要作用。
[0013] 其中，所述的氮化物凈化層主要針對(duì)含有氮的空氣污染物，包括一氧化氮、二氧化 氮、氨氣等氣體，負(fù)載的凈化劑包括氨泥煤、氫型絲光沸石、氫型電沸石、脫鋁絲光沸石中的 一種或多種，所述凈化劑可負(fù)載于分子篩、沸石、硅膠或活性炭中的一種或多種上，能有效 除去空氣中的含氮污染物，效果好，除去量大且無(wú)二次污染。
[0014] 其中所述的硫化物凈化層主要針對(duì)含有硫的空氣污染物，包括二氧化硫、三氧化 硫、硫化氫等氣體，負(fù)載的凈化劑包括活性炭、氧化鋅、氧化鐵、氧化錳、氧化鈣、氧化銅、氧 化錳、氧化鈰、分子篩中的一種或多種，所述凈化劑可負(fù)載于分子篩、沸石或活性炭中的一 種或多種上，能有效除去空氣中的含硫污染物，效果好，除去量大且無(wú)二次污染。
[0015] 其中所述的苯系物凈化層主要針對(duì)含有苯環(huán)的空氣污染物，包括苯、甲苯、乙苯、 二甲苯等，負(fù)載的凈化劑包括Pt/ y -Al2〇3、Pd/ y -Al2〇3、LSC/MgO/ y -Al2〇3、La〇.8Sn).2Mn0 3/ Y-Al2〇3中的一種或多種;所述凈化劑可負(fù)載于分子篩、13X分子篩、活性氧化鋁、沸石或活 性炭中的一種或多種上，能有效除去空氣中的含有苯環(huán)的污染物，效果好，除去量大且無(wú)二 次污染。
[0016] 其中所述的V0C凈化層主要針對(duì)含有烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴的空氣污染物，包 括:有機(jī)氯化物、氟里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等;負(fù)載的凈化劑包 括卩七/11〇2-31〇2、？(1/1^-厶12〇3、？七/11〇2、？七/52、？(1/5￥-厶、]\1113〇4462〇3-厶12〇3中的一種或多種， 所述凈化劑可負(fù)載于分子篩、活性炭、13X分子篩、沸石、活性氧化鋁、硅膠中的一種或多種 上，能有效除去空氣中的V0C污染物，效果好，除去量大且無(wú)二次污染。
[0017] 其中所述的甲醛凈化層主要針對(duì)甲醛進(jìn)行處理，負(fù)載的凈化劑為負(fù)載有甲醛分解 劑和/或氧化劑的活性炭、硅膠、分子篩中的一種或多種，能有效吸附并分解和/或氧化甲 醛;其中所述的甲醛分解劑和氧化劑包括納米二氧化鈦、稀土氧化物中的一種或多種。
[0018] 上述一種空氣凈化床層，是將針對(duì)空氣中的一種或多種具有相似或相同性能的污 染物具有凈化作用的材料的凈化劑負(fù)載在某一空氣凈化層上，作為凈化該污染物的特征凈 化層，再根據(jù)空氣中所含有的污染物種類將多個(gè)特征凈化層進(jìn)行復(fù)合，得到的一種多層復(fù) 合床層;該復(fù)合床層每層特征凈化層只針對(duì)同類或相同性質(zhì)的污染物進(jìn)行凈化，不僅能更 好的適應(yīng)環(huán)境中污染物的變化，進(jìn)而進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整和凈化，對(duì)污染物的凈化針對(duì)性更強(qiáng)， 凈化效率更高，凈化效果更徹底，凈化劑的使用壽命更長(zhǎng);而且在定期再生時(shí)，部分特征凈 化層因凈化劑失效或其它因素造成的報(bào)廢，可以直接通過(guò)更換該特征凈化層而不用更換整 個(gè)床層，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)約成本和資源利用率更高的目的。
[0019] 進(jìn)一步的，提出了上述一種空氣凈化床層的應(yīng)用，該空氣凈化床層可應(yīng)用于空氣 凈化設(shè)備中，能顯著提高空氣凈化設(shè)備的凈化效率、適合各種空氣污染環(huán)境下的空氣凈化。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：。
[0021] 1、本發(fā)明空氣凈化層每層特征凈化層只針對(duì)同類或相同性質(zhì)的污染物進(jìn)行凈化， 凈化效果更好，更徹底，凈化劑的使用壽命更長(zhǎng)。
[0022] 2、本發(fā)明特征凈化層的層數(shù)可根據(jù)空氣中污染物種類的多少而進(jìn)行調(diào)整，不僅能 更好的適應(yīng)環(huán)境中污染物的變化，對(duì)污染物的凈化針對(duì)性更強(qiáng)，凈化效率和效果更好，而且 經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0023] 3、本發(fā)明空氣凈化床層可應(yīng)用于空氣凈化設(shè)備中，能顯著提高空氣凈化設(shè)備的凈 化效率、適合各種空氣污染環(huán)境下的空氣凈化。
[0024] 4.本發(fā)明空氣凈化床層采用多層復(fù)合，每種吸附劑層采用單獨(dú)床層，如果某一層 吸附劑遭到破壞失去活性，可以單獨(dú)更換某層而不需要整體凈化床層進(jìn)行更換。
[0025]【附圖說(shuō)明】： 圖1為實(shí)施例1、2空氣凈化床層簡(jiǎn)圖。
[0026]圖2為實(shí)施例3空氣凈化床層簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解 為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本 發(fā)明的范圍。
[0028] 實(shí)施例1 空氣凈化床層(如圖1)，由5層特征凈化層組成，其中第一層為過(guò)濾層，是多孔纖維過(guò)濾 層;第二層為氮化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有氫型絲光沸石的分子篩;第三層為苯系物凈化 層，凈化劑為負(fù)載有Pt/Y-Al2〇3的13X分子篩;第四層為硫化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有氧 化錳和氧化鈣混合物的活性炭;第五層為甲醛凈化層，凈化劑為負(fù)載有納米二氧化鈦的活 性炭。
[0029] 選擇A，B兩臺(tái)相同型號(hào)的空氣凈化設(shè)備，其中，A中的空氣凈化床層更換為上述空 氣凈化床層，用A，B兩臺(tái)空氣凈化設(shè)備對(duì)剛裝修完成的居家房中的空氣進(jìn)行凈化，并檢測(cè)該 空氣凈化前后污染物的含量，得出空氣凈化率。
[0030] 實(shí)施例2 空氣凈化床層(如圖1)，由5層特征凈化層組成，其中第一層為過(guò)濾層，是多孔纖維過(guò)濾 層;第二層為氮化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有氫型絲光沸石的活性炭;第三層為苯系物凈化 層，凈化劑為負(fù)載有Pd/SY-A的13X分子篩；第四層為硫化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有氧化 錳、氧化鈣的混合物的沸石；第五層為甲醛凈化層，凈化劑為負(fù)載有納米二氧化鈦的活性 炭。
[0031] 選擇A，B兩臺(tái)相同型號(hào)的空氣凈化設(shè)備，其中，A中的空氣凈化床層更換為上述空 氣凈化床層，用A，B兩臺(tái)空氣凈化設(shè)備對(duì)某硫化工廠中的空氣進(jìn)行凈化，并檢測(cè)該空氣凈化 前后污染物的含量，得出空氣凈化率。
[0032] 實(shí)施例3 空氣凈化床層(如圖2)，由6層特征凈化層組成，其中第一層為過(guò)濾層，是多孔纖維過(guò)濾 層;第二層為細(xì)菌滅殺層，殺菌劑為銀涂層;第三層為氮化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有脫鋁 絲光沸石的活性炭;第四層為硫化物凈化層，凈化劑為負(fù)載有氧化銅、氧化錳和氧化鈰混合 物的硅膠;第五層為苯系物凈化層，凈化劑為負(fù)載有LaO. 8SrO . 2Mn03/ y -A1203的分子篩； 第六層為甲醛凈化層，凈化劑為負(fù)載有納米二氧化鈦的活性炭。
[0033]選擇1，2兩臺(tái)相同型號(hào)的空氣凈化設(shè)備，其中，1中的空氣凈化床層更換為上述空 氣凈化床層，用1，2兩臺(tái)空氣凈化設(shè)備對(duì)某醫(yī)院中的空氣進(jìn)行凈化，并檢測(cè)該空氣凈化前后 污染物的含量，得出空氣凈化率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種空氣凈化床層，其特征在于，包括兩層或兩層以上的特征凈化層;所述特征凈化 層的層數(shù)根據(jù)空氣中污染物種類進(jìn)行調(diào)整;所述特征凈化層包括載體材料和凈化劑;所述 凈化劑是對(duì)空氣中的一種或多種具有相似或相同性能的污染物具有凈化作用的材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的特征凈化層層數(shù)不少于5 層。3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的特征凈化層包括過(guò)濾 層、氮化物凈化層、苯系物凈化層、甲醛凈化層、硫化物凈化層、VOC凈化層中的一種或多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的過(guò)濾層的過(guò)濾方法包括纖 維過(guò)濾、膜過(guò)濾、靜電過(guò)濾中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的氮化物凈化層負(fù)載的凈化 劑包括氨泥煤、氫型絲光沸石、氫型電沸石、脫鋁絲光沸石的一種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的苯系物凈化層負(fù)載的凈化 劑包括Pt/ γ -Al2〇3、Pd/ γ -Al2〇3、LSC/MgO/ γ -Al2〇3、La〇.8Sr〇.2Mn〇3/ γ -Ah〇3中的一種或多 種。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的甲醛凈化層負(fù)載的凈化劑 包括負(fù)載有甲醛分解劑和/或氧化劑的活性炭、硅膠、分子篩中的一種或多種。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的硫化物凈化層負(fù)載的凈化 劑包括氧化鋅、氧化鐵、氧化錳、氧化鈣、氧化銅、氧化錳、氧化鈰中的一種或多種。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述的VOC凈化層負(fù)載的凈化劑 包括卩"11〇2-31〇2、？(1/1^-厶12〇3、？"11〇2、？^^2、？(1/5￥-厶、]\1113〇4-?62〇3-厶12〇3中的一種或多 種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的空氣凈化床層，其特征在于，所述空氣凈化床層應(yīng)用于空 氣凈化設(shè)備中。
【文檔編號(hào)】B01D53/48GK105999874SQ201610382907
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】杜富德
【申請(qǐng)人】杜富德