一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體，所述密閉箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述密閉箱體內(nèi)設(shè)置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設(shè)置在所述進(jìn)氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。本實(shí)用新型提供的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，氧化效率高，氧化能力強(qiáng)。
【專利說明】
一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，屬于光電技術(shù)領(lǐng)域和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有工業(yè)廢氣通常含有苯、甲苯、二甲苯及硫化物等有害氣體，這些氣體對人體健康和環(huán)境有較大危害。目前，工業(yè)廢氣處理裝置通常采用活性炭吸附方法，該吸附方法能夠較好地去除有害氣體；由于活性炭的吸附能力有限，如需保證吸附效果，則需頻繁更換活性炭，因此活性炭吸附方法的日常維護(hù)成本較高，而且活性炭還有造成二次污染。為此，如何降低廢氣處理成本，如何保證廢氣的處理效果等問題已成為業(yè)內(nèi)研究的熱點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，也有通過有電極的紫外燈發(fā)出紫外光照射納米二氧化鈦，二氧化鈦形成電子空穴對，電子空穴對能和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成具有強(qiáng)氧化能力的臭氧或者羥基自由基，能將污染物氧化成二氧化碳和水，從而實(shí)現(xiàn)污染物的去除。但是這種方法生成的電子空穴對的數(shù)量有限，產(chǎn)生速度低，氧化效率低，氧化能力差，氧化后的碳化物附著在納米結(jié)構(gòu)表面，使納米結(jié)構(gòu)的表面積減少，氧化能力降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于以上不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種氧化效率高，氧化能力強(qiáng)的光電一體化氧化處理廢氣的裝置。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體，所述密閉箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述密閉箱體內(nèi)設(shè)置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設(shè)置在所述進(jìn)氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。
[0007]所述電流為直流電，且定期反向。
[0008]所述箱體內(nèi)還設(shè)置有微波發(fā)生器或超聲波發(fā)生器。
[0009]所述微波發(fā)生器包括若干發(fā)射微波的微波發(fā)射端，每2-3組鈦板共用一個(gè)微波發(fā)射端。
[0010]所述進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有防止微波泄露的防泄露裝置，所述防泄露裝置為金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)的孔徑為2mm-3mm。
[0011]所述納米鈦板為原位生長的二氧化鈦納米管陣列結(jié)構(gòu)，所述納米管的內(nèi)徑為60nm-90nm，管壁厚 10nm-20nm。
[0012]所述納米鈦板與所述紫外線燈之間的垂直距離為20-30cm。
[0013]所述箱體與設(shè)置在箱體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)之間絕緣。
[0014]還包括控制所述紫外線燈開啟和所述電流定期反向并將運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)上傳的自控柜。
[0015]采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得了以下技術(shù)效果:
[0016](I)本實(shí)用新型光電一體化氧化處理廢氣的裝置通過對納米鈦板通入電流，可以激發(fā)原本接近產(chǎn)生而又沒有產(chǎn)生的電子空穴對產(chǎn)生，且能定向引導(dǎo)產(chǎn)生的電子空穴對的移動秩序，避免無序的碰撞損耗，還可以加快其移動速度，激發(fā)電子空穴對的產(chǎn)生數(shù)量和速度，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產(chǎn)生電子空穴對的速度和數(shù)量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率；
[0017](2)納米鈦板的二氧化鈦?zhàn)龀晒軤睿M(jìn)一步提高電子空穴對的產(chǎn)生數(shù)量和速度；
[0018](3)由于外加電流為定期反向電流，反向電流的施加可起到“清掃”納米結(jié)構(gòu)表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結(jié)構(gòu)表面的附著和堆積，防止納米結(jié)構(gòu)表面因碳化物的附著和堆積接受紫外光的效率降低，影響其催化氧化的能力和效率；
[0019](4)本實(shí)用新型光電一體化氧化處理廢氣的裝置還加入微波發(fā)生器或超聲波發(fā)生器，產(chǎn)生的微波或超聲波，能使二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)或其基體或其附著物發(fā)生一定頻率的微幅振動，該振動能降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結(jié)構(gòu)表面的附著和堆積，可使附著物在一定程度上發(fā)生剝落，防止納米結(jié)構(gòu)的表面積減少，氧化能力降低;還能使二氧化鈦納米管表面的二氧化鈦結(jié)構(gòu)處于高能量的待躍迀的活躍狀態(tài)，經(jīng)紫外光照射后，電子空穴對產(chǎn)生的數(shù)量和速度都有顯著的提高，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產(chǎn)生的電子空穴對的速度和數(shù)量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率;并且，電子空穴對與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生高氧化能力的臭氧或者羥基自由基，在其氧化污染物的過程中，微波或超聲波的協(xié)同作用，能提高其氧化能力和速率，從而提高設(shè)備對污染物的處理能力和效率;再有，由于微波或超聲波對污染物的化學(xué)鍵本身就有一定的破壞作用，在一定程度上也能分解污染物；
[0020](5)本實(shí)用新型所要保護(hù)的裝置能提高原有處理設(shè)備的處理能力，擴(kuò)大其處理廢氣的種類和濃度范圍，降低設(shè)備投資成本，減少設(shè)備的運(yùn)行成本，延長設(shè)備的清洗周期，增強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實(shí)用新型光電一體化氧化處理廢氣的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體8，所述密閉箱體8上設(shè)置有進(jìn)氣口 5和出氣口 6，所述密閉箱體8內(nèi)設(shè)置有至少一組納米鈦板2和照射納米鈦板2的紫外線燈4，所述納米鈦板2和紫外線燈4設(shè)置在所述進(jìn)氣口 5和出氣口 6之間，所述納米鈦板2還連接有對其提供電流的直流電源3。通過對納米鈦板通入電流，可以激發(fā)原本接近產(chǎn)生而又沒有產(chǎn)生的電子空穴對產(chǎn)生，且能定向引導(dǎo)產(chǎn)生的電子空穴對的移動秩序，避免無序的碰撞損耗，還可以加快其移動速度，激發(fā)電子空穴對的產(chǎn)生數(shù)量和速度，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產(chǎn)生電子空穴對的速度和數(shù)量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率。
[0023]其中，電流為直流電，且定期反向。由于外加電流為定期反向電流，反向電流的施加可起到“清掃”納米結(jié)構(gòu)表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結(jié)構(gòu)表面的附著和堆積，防止納米結(jié)構(gòu)表面因碳化物的附著和堆積接受紫外光的效率降低，影響其催化氧化的能力和效率。
[0024]其中，納米鈦板2與紫外線燈4之間的垂直距離為20-30cm，這樣在單位能量下，鈦板的成本最低、紫外燈的光效利用率最高、廢氣的處理效果最佳。納米鈦板為原位生長的二氧化鈦納米管陣列結(jié)構(gòu)，納米管的管徑為60?90nm，管壁厚為10?20nm，并且呈高度有序陣列排列。納米鈦板的二氧化鈦?zhàn)龀晒軤?，進(jìn)一步提高電子空穴對的產(chǎn)生數(shù)量和速度，提高氧化效率。箱體8為304不銹鋼，并與內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間絕緣，使所施直流電僅在納米結(jié)構(gòu)的鈦板中存在。
[0025]其中，所述箱體8內(nèi)還設(shè)置有微波發(fā)生器，也可以用超聲波發(fā)生器替代微波發(fā)生器。所述微波發(fā)生器包括若干發(fā)射微波的微波發(fā)射端，每2-3組鈦板共用一個(gè)微波發(fā)射端。進(jìn)氣口 5和出氣口6還設(shè)置有防止微波泄露的防泄露裝置7，防泄漏裝置7為金屬網(wǎng)，孔徑為2mm-3mm。微波發(fā)生器或超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的微波或超聲波，能使二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)或其基體或其附著物發(fā)生一定頻率的微幅振動，該振動能降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結(jié)構(gòu)表面的附著和堆積，可使附著物在一定程度上發(fā)生剝落，防止納米結(jié)構(gòu)的表面積減少，氧化能力降低;還能使二氧化鈦納米管表面的二氧化鈦結(jié)構(gòu)處于高能量的待躍迀的活躍狀態(tài)，經(jīng)紫外光照射后，電子空穴對產(chǎn)生的數(shù)量和速度都有顯著的提高，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產(chǎn)生的電子空穴對的速度和數(shù)量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率;并且，電子空穴對與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生高氧化能力的臭氧或者羥基自由基，在其氧化污染物的過程中，微波或超聲波的協(xié)同作用，能提高其氧化能力和速率，從而提高設(shè)備對污染物的處理能力和效率;再有，由于微波或超聲波對污染物的化學(xué)鍵本身就有一定的破壞作用，在一定程度上也能分解污染物。
[0026]本實(shí)用新型廢氣處理裝置還包括自控柜I，自控柜I自動控制施加的微波發(fā)射功率，并控制紫外線燈的開啟，并能將運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:包括密閉箱體，所述密閉箱體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，所述密閉箱體內(nèi)設(shè)置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設(shè)置在所述進(jìn)氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述電流為直流電，且定期反向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述箱體內(nèi)還設(shè)置有微波發(fā)生器或超聲波發(fā)生器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述微波發(fā)生器包括若干發(fā)射微波的微波發(fā)射端，每2-3組鈦板共用一個(gè)微波發(fā)射端。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述進(jìn)氣口和出氣口還設(shè)置有防止微波泄露的防泄露裝置，所述防泄露裝置為金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)的網(wǎng)眼的孔徑為2mm-3mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述納米鈦板為原位生長的二氧化鈦納米管陣列結(jié)構(gòu)，所述納米管的內(nèi)徑為60nm-90nm，管壁厚1nm-20nmo7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述納米鈦板與所述紫外線燈之間的垂直距離為20-30cm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:所述箱體與設(shè)置在箱體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)之間絕緣。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于:還包括控制所述紫外線燈開啟和所述電流定期反向并將運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和累計(jì)數(shù)據(jù)上傳的自控柜。
【文檔編號】B01D53/72GK205461750SQ201620180078
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】石偉, 李培強(qiáng), 王林雙, 桂琪, 何冬冬
【申請人】石偉