雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置及方法

雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置及方法，該裝置包括箱體及設(shè)置于箱體上方的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱體的內(nèi)部設(shè)置有一擋片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置有供空氣通過(guò)的通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有紫外燈。分解空氣污染物的方法包括以下處理步驟：1)以雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射污染的空氣；2)以波長(zhǎng)254nm的紫外燈照射經(jīng)步驟1)處理后的空氣。本發(fā)明雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的方法凈化的空氣不含臭氧，避免了二次污染。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種空氣凈化的裝置及方法，尤其是一種雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染 物的裝置及方法。 雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置及方法

【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)境問(wèn)題一直以來(lái)是世界各國(guó)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)，中國(guó)作為全球最大的發(fā)展中國(guó) 家，環(huán)境污染問(wèn)題同樣不容小視。
[0003] 中國(guó)的資源消耗主要以煤炭為主，隨著煤炭消耗量的增加，二氧化硫排放總量急 劇上升，由二氧化硫排放引起的酸雨污染范圍也不斷擴(kuò)大，直接造成我國(guó)糧食、素菜和水果 減產(chǎn)，林木死亡，土壤和水體酸化。此外，由環(huán)境污染帶來(lái)的危害還表現(xiàn)在：1)空氣中的二 氧化硫甚至引起人體呼吸系統(tǒng)疾病，造成人群死亡率增加；2)煙塵、粉塵，煙塵的主要排放 源也是火電廠和工業(yè)鍋爐，由于我國(guó)目前許多電廠使用的大多為低效除塵器，因此煙塵排 放量居高不下，嚴(yán)重危害大氣環(huán)境；3)機(jī)動(dòng)車排氣污染。受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的推動(dòng)，我國(guó)機(jī)動(dòng)車近 年來(lái)數(shù)量增長(zhǎng)迅速，汽車排放的氮氧化物、一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧趴偭恐鹉晟仙４送?汽車排放的鉛也是城市空氣中重要的污染物，鉛的排放對(duì)居住在城市的居民身體健康將造 成嚴(yán)重威脅。
[0004] 自然環(huán)境污染固然不可小視，但室內(nèi)環(huán)境污染同樣威脅著人類健康。在經(jīng)濟(jì)迅速 發(fā)展的今天，由于建筑、裝飾裝修、家具和現(xiàn)代家電與辦公器材造成室內(nèi)環(huán)境污染已成為影 響人們健康的一大殺手，由此產(chǎn)生的空氣污染、噪聲污染、電磁波及靜電干擾、紫外線輻射 等給人們的身體健康帶來(lái)不可忽視的影響?，F(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)每年有11萬(wàn)人死于室內(nèi)污 染，幾乎所有新裝修辦公室、居室、新購(gòu)買(mǎi)的車輛都存在室內(nèi)污染問(wèn)題，某些污染物甚至超 過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)幾倍幾十倍。
[0005] 專家研究認(rèn)為，人們?cè)诮?jīng)歷了 "煤煙污染"和"光化學(xué)煙霧污染"的危害之后，目前 正在遭受著以"室內(nèi)空氣污染"為主的第三次污染。據(jù)監(jiān)測(cè)，室內(nèi)空氣污染是室外的5-10 倍。美國(guó)專家研究表明，室內(nèi)空氣的污染程度要比室外空氣嚴(yán)重二至五倍，在特殊情況下可 達(dá)到一百倍。室內(nèi)空氣中可檢出五百多種揮發(fā)性有機(jī)物，某些有害氣體濃度可高出戶外十 倍乃至幾十倍，很多都是致癌物。
[0006] 目前在凈化空氣采取的手段有使用185nm單波長(zhǎng)的紫外線，但是185nm單波長(zhǎng)紫 外線凈化效率低，而且單獨(dú)使用185nm單波長(zhǎng)的紫外線會(huì)釋放出臭氧，而臭氧具有強(qiáng)烈的 刺激性，對(duì)人體健康有一定危害，會(huì)刺激和損害人的呼吸道，還可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)眼 睛也有輕度的刺激作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，本發(fā)明涉及一種凈化空氣的裝置及方法，尤其 是一種雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置及方法。
[0008] 本發(fā)明一種用雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置，包括箱體及設(shè)置于箱體上方 的箱蓋，其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱體的內(nèi)部設(shè)置 有一擋片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置有供空氣 通過(guò)的通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有紫外燈。
[0009] 本發(fā)明所述的紫外燈設(shè)置石英玻璃管內(nèi)，所述石英玻璃管通過(guò)箱蓋上的安裝孔設(shè) 置于第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
[0010] 本發(fā)明所述第一反應(yīng)區(qū)的紫外燈為雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈。
[0011] 本發(fā)明所述第一反應(yīng)區(qū)波長(zhǎng)為185nm與波長(zhǎng)254nm的紫外燈的數(shù)量比為1:1? 15。
[0012] 本發(fā)明所述第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)的紫外燈為波長(zhǎng)254nm的紫外燈。
[0013] 本發(fā)明所述第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)的紫外燈的數(shù)量之比為：1 :1?25。
[0014] 本發(fā)明所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)。
[0015] 本發(fā)明所述入風(fēng)口的水平位置低于出風(fēng)口。
[0016] 本發(fā)明所述箱體的內(nèi)壁涂布有光催化劑。
[0017] 根據(jù)裝置使用的場(chǎng)地空間大小的不同，可以調(diào)整紫外燈的數(shù)量。
[0018] 本發(fā)明雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2。
[0019] 本發(fā)明一種雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的方法，包括以下處理步驟：
[0020] 1)以雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射污染的空氣；
[0021] 2)以波長(zhǎng)254nm的紫外燈照射經(jīng)步驟1)處理后的空氣。
[0022] 上述方法的特征在于：在照射空氣污染物時(shí)，先用雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈 照射后，再用單一波長(zhǎng)254nm的紫外燈照射。
[0023] 本發(fā)明裝置及方法的工作過(guò)程是：空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)抽入凈化裝置后，空氣先進(jìn)入第 一反應(yīng)區(qū)（I )中，在雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射后，再進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)（II )，空 氣在單一波長(zhǎng)254nm的紫外燈照射后排出凈化裝置。
[0024] 本發(fā)明的工作原理是：185nm波長(zhǎng)的紫外線燈，光子能量較大，有較高分解能力， 185nm紫外線的電離作用可以利用環(huán)境空氣產(chǎn)生臭氧（0 3)，臭氧的強(qiáng)氧化作用能夠凈化空 氣；臭氧在紫外線254nm下分解為原子氧和氧氣，其中原子氧是極活潑的，在它作用下，空 氣中污染物被分解氧化成二氧化碳、水等無(wú)毒無(wú)味的物質(zhì)。
[0025] 本發(fā)明將兩種不同波長(zhǎng)的紫外線結(jié)合，在凈化空氣時(shí)，185nm紫外線可以直接分解 污染物分子，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生臭氧，而臭氧具有強(qiáng)烈的刺激性，對(duì)人體健康有一定危害；而 254nm紫外線光子可以分解臭氧，同時(shí)保證臭氧不逸出，以免排出的空氣中含有臭氧而危害 身體。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0027] 圖1 :本發(fā)明凈化裝置的整體圖
[0028] 圖2 :本發(fā)明凈化裝置的A-A向剖視圖
[0029] 圖中：1_入風(fēng)口、2-紫外燈、3-石英玻璃管、4-擋片、5-箱蓋、6-出風(fēng)口、7-箱體、 8-通道孔、9-風(fēng)機(jī)、10-安裝孔、I -第一反應(yīng)區(qū)、II -第二反應(yīng)區(qū)。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置，包括箱體 7及設(shè)于箱體7上方的箱蓋5,在箱體7的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口 1和出風(fēng)口 6 ;箱體7的 內(nèi)部設(shè)置有一擋片4,將箱體7分成第一反應(yīng)區(qū)I和第二反應(yīng)區(qū)II，作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方 式，所述擋片4設(shè)于箱體7的中部，所述擋片4上設(shè)置有供空氣通過(guò)的通道孔8 ;所述裝置 還包括通過(guò)箱蓋5上的安裝孔10設(shè)置于第一反應(yīng)區(qū)I和第二反應(yīng)區(qū)II內(nèi)的石英玻璃管3 以及設(shè)于石英玻璃管3內(nèi)的紫外燈2 ;其中，所述第一反應(yīng)區(qū)I的紫外燈2為雙波長(zhǎng)185nm 及254nm的紫外燈；所述第二反應(yīng)區(qū)II內(nèi)的紫外燈2為波長(zhǎng)254nm的紫外燈；進(jìn)一步地： 所述第一反應(yīng)區(qū)I波長(zhǎng)為185nm與波長(zhǎng)254nm的紫外燈的數(shù)量比為1:4?1:12 ;此外，所 述第一反應(yīng)區(qū)I內(nèi)還設(shè)有風(fēng)機(jī)9 ;所述箱體7的內(nèi)壁還涂布有光催化劑
[0031] 采用如上所述的裝置，對(duì)空氣進(jìn)行凈化處理，其處理過(guò)程包括：
[0032] 1)以風(fēng)機(jī)9為動(dòng)力源的氣流通道，通過(guò)風(fēng)機(jī)9將空氣抽入第一反應(yīng)區(qū)I ;在第一 反應(yīng)區(qū)I內(nèi)，用雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射污染的空氣；
[0033] 2)經(jīng)過(guò)雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射的空氣進(jìn)入第二反應(yīng)區(qū)II，用波長(zhǎng) 254nm的紫外燈照射，在凈化空氣的同時(shí)除去第一反應(yīng)區(qū)照射后產(chǎn)生的臭氧；隨后凈化后 的空氣經(jīng)出風(fēng)口 6排出凈化裝置。
[0034] 本例將兩種不同波長(zhǎng)的紫外線結(jié)合，在凈化空氣的同時(shí)，還能保證凈化過(guò)程中產(chǎn) 生的臭氧不逸出，以免排出的空氣中含有臭氧而危害身體。
[0035] 本裝置在試驗(yàn)溫度25_30°C、相對(duì)濕度65-70%的條件下進(jìn)行檢測(cè)，開(kāi)機(jī)時(shí)空氣中 的甲醒、苯、氨分別為183mg/m 3、2. lmg/m3、2. 7mg/m3,開(kāi)機(jī)運(yùn)行3小時(shí)后，分別降為0· 83mg/ m3、0. 95mg/m3、0. 16mg/m3,另外也未檢測(cè)到臭氧，結(jié)果顯示分解空氣污染物效果顯著。
[0036] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；凡是依本 發(fā)明所作的等效變化與修改，都被本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)的范圍所覆蓋。
【權(quán)利要求】
1. 一種用雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的裝置，包括箱體及設(shè)置于箱體上方的箱蓋， 其特征在于：所述箱體的兩側(cè)分別設(shè)置有入風(fēng)口和出風(fēng)口；所述箱體的內(nèi)部設(shè)置有一擋 片，該擋片將箱體內(nèi)部分成第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，且所述擋片上設(shè)置有供空氣通過(guò)的 通道孔；所述第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有紫外燈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的紫外燈設(shè)置石英玻璃管內(nèi)，所述石 英玻璃管通過(guò)箱蓋上的安裝孔設(shè)置于第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于：所述第一反應(yīng)區(qū)的紫外燈為雙波長(zhǎng)185nm 及254nm的紫外燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于：所述第一反應(yīng)區(qū)波長(zhǎng)為185nm與波長(zhǎng) 254nm的紫外燈的數(shù)量比為1:1?15。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)的紫外燈為波長(zhǎng)254nm的紫外燈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置：所述第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)的紫外燈的數(shù)量之比 為：1 :1 ?25。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于：所述第一反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有 風(fēng)機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于：所述入風(fēng)口的水平位置 低于出風(fēng)口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于：所述箱體的內(nèi)壁涂布有 光催化劑。
10. -種雙波長(zhǎng)紫外線分解空氣污染物的方法，其特征在于：包括以下處理步驟： 1) 以雙波長(zhǎng)185nm及254nm的紫外燈照射污染的空氣； 2) 以波長(zhǎng)254nm的紫外燈照射經(jīng)步驟1)處理后的空氣。
【文檔編號(hào)】B01D53/00GK104083983SQ201410347204
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】張連峰 申請(qǐng)人:深圳市開(kāi)天源自動(dòng)化工程有限公司