專(zhuān)利名稱(chēng)：室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體凈化方法，具體為一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)室內(nèi)空氣污染已經(jīng)越來(lái)越引起人們的關(guān)注，特別是室內(nèi)的細(xì)菌、粉塵、以及甲醛、苯、氨、TVOC等裝修引起的空氣污染物都是必須要凈化治理的對(duì)象。為了凈化治理室內(nèi)的污染空氣，各種室內(nèi)空氣凈化器和凈化方法應(yīng)運(yùn)而生。這些空氣凈化器根據(jù)其凈化理論，基本上可以分為如下幾類(lèi)纖維過(guò)濾型、活性炭吸附型、放電反應(yīng)型、臭氧凈化型、負(fù)離子凈化型、紫外光催化氧化凈化型等，或者是幾種凈化原理相結(jié)合的綜合凈化型。但是這些凈化器及其利用的理論都有一定的局限性，纖維過(guò)濾只能濾除粉塵；活性炭雖能吸附很多有害氣體，但是吸附量有限；其他幾種則分別存在副產(chǎn)物對(duì)室內(nèi)環(huán)境有害、凈化效率不高、凈化成分單一、設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制品廢棄時(shí)存在環(huán)保問(wèn)題等一種或幾種問(wèn)題。而且上述方法基本上都是通過(guò)固態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)凈化室內(nèi)空氣。
將污染空氣引入液態(tài)介質(zhì)凈化的方法，由于其具有高效、簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)尾氣凈化中已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，如濕式除塵器、濕式石灰石/石灰法脫硫凈化器、濕式除塵脫硫一體化凈化器等。但是對(duì)于室內(nèi)污染空氣，由于存在甲醛、苯等必須使用高電位的氧化還原反應(yīng)才能分解除去的污染物，一般的液態(tài)凈化反應(yīng)吸收劑難以發(fā)揮作用，使得室內(nèi)污染空氣濕式氧化凈化方法難以實(shí)施。在液態(tài)氧化劑中，以H2O2+Fe2+組合的Fenton試劑作為強(qiáng)氧化劑，在廢水凈化領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的研究和應(yīng)用，但是在凈化室內(nèi)污染空氣方面的應(yīng)用尚未出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的凈化室內(nèi)空氣的方法或裝置原理單一，凈化效果差的問(wèn)題而提供了一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法。
本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，步驟包括配制空氣吸收凈化劑，然后將室內(nèi)空氣過(guò)濾后通入到空氣吸收凈化劑中，具體如下一、空氣吸收凈化劑配制(1)吸收劑母液由雙氧水、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照一定比例配置成。
a.Fenton試劑用做室內(nèi)污染空氣濕式凈化的吸收反應(yīng)劑。
b.Fe2+與H2O2的mol比為1∶5～1∶25，其中在1∶7～1∶10之間凈化效率最好。圖2所示意
c.Fe2+和草酸根離子的mol比例在1∶1～1∶3之間。
d.鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制在3～4之間。PH值與凈化效率關(guān)系如圖4所示意。
(2)所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例為1∶5～1∶10之間。以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化裝置的吸收反應(yīng)劑。
再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)吸收反應(yīng)劑液體層，氣體流經(jīng)吸收反應(yīng)劑的速度為0.5～1m/s。
為了使效果更好可以同時(shí)對(duì)反應(yīng)吸收液配以紫外線(xiàn)照射，和活性碳過(guò)濾。
為了增加處理的效果，還有以下步驟，將活性碳和稀釋過(guò)后的吸收反應(yīng)劑混合，活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)活性碳層及吸收反應(yīng)劑液體層。在室內(nèi)空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)。
采用雙氧水(30％H2O2溶液)、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照一定比例配置成的溶液為凈化吸收劑母液(即改性增強(qiáng)氧化活性的Fenton試劑)，在使用時(shí)將所需母液用蒸餾水(或自來(lái)水)稀釋至一定濃度，然后置于根據(jù)本發(fā)明工藝要求制作的反應(yīng)器中，反應(yīng)器中有預(yù)先根據(jù)所加的稀釋后的吸收劑液量按一定比例放置的顆粒狀活性炭層。然后將稀釋過(guò)后的吸收反應(yīng)劑和活性碳混合裝到容器中使用，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)活性碳層及吸收反應(yīng)劑液體層，在空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.5～1m/s，該容器可以使用如附圖1所示意的裝置。
二、室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法可以使用的裝置其結(jié)構(gòu)主要包括，凈化反應(yīng)筒，貫穿凈化反應(yīng)筒上蓋的進(jìn)氣管，進(jìn)氣管的外端連通有氣泵，進(jìn)氣管的內(nèi)端連接有多孔微阻力板，凈化反應(yīng)筒側(cè)壁的上部開(kāi)有出氣孔。
凈化反應(yīng)筒內(nèi)裝有活性碳和本發(fā)明所述的空氣凈化劑?；钚蕴继砑恿颗c凈化效果之間關(guān)系如圖5所示意。
凈化反應(yīng)筒上蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有紫外光燈。效果如圖1所示意。
凈化反應(yīng)筒外套有外殼，外殼內(nèi)設(shè)有隔板，隔板的高度在氣泵和凈化反應(yīng)筒上蓋之間，外殼上設(shè)有空氣過(guò)濾罩，隔板下方的外殼側(cè)壁上開(kāi)有排氣孔。
本發(fā)明提供的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化裝置，a.凈化反應(yīng)發(fā)生在核心部件凈化反應(yīng)筒，見(jiàn)圖1。b.反應(yīng)吸收劑加液量沒(méi)有填滿(mǎn)反應(yīng)筒，最佳位置約在反應(yīng)筒內(nèi)高度的3/5～4/5，c.顆粒狀活性炭層不宜太少，也不宜太多，靜態(tài)高度最佳位置約在加液量高度的1/2～3/4，d.凈化反應(yīng)裝置氣泵側(cè)與反應(yīng)筒側(cè)應(yīng)密不透風(fēng)。
本發(fā)明的工作原理是利用草酸鈉和紫外光改性用H2O2和Fe2+離子按一定比例配置而成的Fenton試劑，用鹽酸控制PH值在3～4之間，可以實(shí)現(xiàn)凈化反應(yīng)劑的高效凈化功能，而且可以提高凈化劑的利用率。在凈化反應(yīng)劑中加入顆粒狀活性炭層，可以大大增加氣液反應(yīng)接觸面，增加氣液反應(yīng)時(shí)間，此外凈化反應(yīng)劑在顆粒狀活性炭層的協(xié)同作用下，可以達(dá)到對(duì)室內(nèi)空氣過(guò)濾、殺菌、凈化有毒有害氣體，凈化出清潔空氣的目的。本發(fā)明利用所發(fā)明的試劑研究提供了一種濕式凈化反應(yīng)裝置。
表1“草酸根離子+紫外光”改性前后相同凈化量的凈化劑耗量圖

本發(fā)明由于采用了有別于現(xiàn)有室內(nèi)空氣凈化方法的濕式強(qiáng)氧化凈化方法，具有如下優(yōu)點(diǎn)其一，研究表明，本方法可以迅速高效氧化凈化室內(nèi)污染空氣中的甲醛、泵苯、TVOC等有害氣體，從而達(dá)到凈化空氣的目的。
其二，本方法可以高效殺滅空氣中各種病菌，主要機(jī)理既有凈化反應(yīng)劑雙氧水的功效，也有紫外光的功效。
其三，本方法還有除塵作用，另外對(duì)空氣中顆粒物吸附的重金屬離子有一定的凈化去除作用。
其四，由于本方法中不使用和涉及再有害環(huán)境的物質(zhì)，反應(yīng)過(guò)程中也不產(chǎn)生有害環(huán)境的物質(zhì)，所以，使用本方法凈化處理空氣，可以達(dá)到清新無(wú)害凈化空氣的目的。
其五，本方法使用的凈化反應(yīng)劑，在凈化同等量的污染物時(shí)，其消耗量約是同類(lèi)未改性Fenton試劑的1/2～2/3左右。見(jiàn)表1。凈化效率也有一定程度提高，如圖3所示意。
其六，實(shí)用性強(qiáng)，不僅可以高效凈化有害氣體和殺菌，還可以除塵和凈化空氣中顆粒物吸附的重金屬離子。如附圖

圖1室內(nèi)濕式氧化凈化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)2Fe2+與H2O2不同mol比的凈化效率關(guān)系3“草酸根離子+紫外光改性”對(duì)凈化效率的影響關(guān)系4PH值對(duì)凈化效率的影響關(guān)系圖
圖5活性炭使用量對(duì)凈化效率影響的關(guān)系6本發(fā)明對(duì)室內(nèi)主要空氣污染物凈化效率關(guān)系中1-氣泵2-凈化反應(yīng)筒3-紫外光燈4-出氣孔5-進(jìn)氣管6-多孔微阻力板7-空氣吸收凈化劑8-活性碳層9-空氣過(guò)濾罩10-外殼11-排氣孔12-隔板具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，步驟包括配制空氣吸收凈化劑，然后將室內(nèi)空氣過(guò)濾后通入到空氣吸收凈化劑中，同時(shí)配以紫外線(xiàn)照射，和活性碳過(guò)濾。
首先，空氣吸收凈化劑的配制吸收劑母液由雙氧水(30％H2O2溶液)、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照下述比例配置成。
a.Fenton試劑用做室內(nèi)污染空氣濕式凈化的吸收反應(yīng)劑。
b.Fe2+與H2O2的mol比為1∶5，c.如用FeSO4·7H2O和質(zhì)量濃度30％的雙氧水溶液配置，則比例關(guān)系是1gFeSO4·7H2O加30％雙氧水溶液在2.6ml左右。
d.Fe2+和草酸根離子的比例為1∶1。
e.鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制在3。
其次，將所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例最好在1∶5。以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化的吸收反應(yīng)劑。然后和活性碳混合使用活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)活性碳層及吸收反應(yīng)劑液體層，在空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.5m/s。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可以使用如下所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化裝置，見(jiàn)附圖1，其結(jié)構(gòu)主要包括，凈化反應(yīng)筒2，貫穿凈化反應(yīng)筒2上蓋的進(jìn)氣管5，進(jìn)氣管5的外端連通有氣泵1，進(jìn)氣管5的底端連接有多孔微阻力板6，凈化反應(yīng)筒側(cè)壁的上部開(kāi)有出氣孔4。凈化反應(yīng)筒內(nèi)裝有活性碳層8和第一步所得到的凈化反應(yīng)吸收劑。凈化反應(yīng)筒2上蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有紫外光燈3。
凈化反應(yīng)筒2外套有外殼10，外殼內(nèi)設(shè)有隔板12，隔板12的高度在氣泵1和凈化反應(yīng)筒2上蓋之間，外殼10上設(shè)有空氣過(guò)濾罩9，隔板12下方的外殼側(cè)壁上開(kāi)有排氣孔11。
室內(nèi)空氣首先經(jīng)過(guò)反應(yīng)器的過(guò)濾罩9，被過(guò)濾罩9攔截除去粒徑5微米以上大顆粒物的空氣，進(jìn)入凈化反應(yīng)器內(nèi)，被氣泵1送入反應(yīng)筒進(jìn)氣管5，然后經(jīng)過(guò)多孔微阻力板6進(jìn)入反應(yīng)筒的凈化反應(yīng)劑中。在凈化反應(yīng)劑中凈化反應(yīng)劑和活性炭協(xié)同凈化穿過(guò)它們的氣體，被凈化的氣體通過(guò)凈化反應(yīng)筒出氣口4，再穿過(guò)凈化反應(yīng)器出氣口11回到室內(nèi)。
在具體實(shí)施中要注意以下幾點(diǎn)。
(1)過(guò)濾罩采用中效過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾除去5微米以上的顆粒物，防止它們進(jìn)入凈化反應(yīng)器。
(2)氣泵1選用無(wú)噪音氣泵，氣泵流量和壓力由凈化反應(yīng)筒大小和反應(yīng)器阻力確定。
(3)多孔微阻力板6要求微孔孔徑細(xì)小，微孔數(shù)量較多，阻力較小。一般選用硅鋁板材料即可，為市場(chǎng)上常規(guī)產(chǎn)品。
(4)氣體穿過(guò)“活性炭+凈化反應(yīng)劑層”的流速在0.5～1m/s之間，反應(yīng)時(shí)間在1～5s之間。
(5)凈化反應(yīng)筒出氣口4和凈化反應(yīng)器外壁出氣口11面積足夠大，以保證出口氣流流速均勻緩慢，不產(chǎn)生噪聲。
實(shí)施例2凈化專(zhuān)用反應(yīng)器，如實(shí)施例1所述；空氣吸收凈化劑的配制(1)吸收劑母液由雙氧水(30％H2O2溶液)、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照下述比例配置成。
a.Fenton試劑用做室內(nèi)污染空氣濕式凈化的吸收反應(yīng)劑。
b.Fe2+與H2O2的mol比為1∶25。
c.如用FeSO4·7H2O和質(zhì)量濃度30％的雙氧水溶液配制，d.Fe2+和草酸根離子的比例為1∶3。
e.鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制為4。
將所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例最好在1∶7。以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化的吸收反應(yīng)劑。并裝入實(shí)施例1所述的反應(yīng)器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，在空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)，氣體流經(jīng)反應(yīng)液體的速度為1m/s。
實(shí)施例3凈化專(zhuān)用反應(yīng)器，如實(shí)施例1所述；空氣吸收凈化劑的配制(1)吸收劑母液由雙氧水(30％H2O2溶液)、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照下述比例配置成。市面上一般出售的H2O2為30％。
a.Fenton試劑用做室內(nèi)污染空氣濕式凈化的吸收反應(yīng)劑。
b.Fe2+與H2O2的mol比為1∶7，c.如用FeSO4·7H2O和質(zhì)量濃度30％的雙氧水溶液配置，d.Fe2+和草酸根離子的比例為1∶2。
e.鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制為3.5。將所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例最好在1∶10。以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化的吸收反應(yīng)劑。并裝入實(shí)施例1所述的反應(yīng)器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，在空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.8m/s。
實(shí)施例4凈化專(zhuān)用反應(yīng)器，如實(shí)施例1所述；空氣吸收凈化劑的配制(1)吸收劑母液由雙氧水(30％H2O2溶液)、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照下述比例配置成。市面上一般出售的H2O2濃度為30％。
a.Fenton試劑用做室內(nèi)污染空氣濕式凈化的吸收反應(yīng)劑。
b.Fe2+與H2O2的mol比為1∶10，c.如用FeSO4·7H2O和質(zhì)量濃度30％的雙氧水溶液配置，d.Fe2+和草酸根離子的比例為1∶2。
e.鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制為3.8。將所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例最好在1∶8。以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化的吸收反應(yīng)劑。并裝入實(shí)施例1所述的反應(yīng)器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，在空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.8m/s。
權(quán)利要求
1.一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，其特征在于步驟包括配制空氣吸收凈化劑，然后將室內(nèi)空氣通入到空氣吸收凈化劑中，具體為空氣吸收凈化劑配制(1)吸收劑母液由雙氧水、Fe2+離子、草酸鈉、鹽酸按照一定比例配置成，F(xiàn)e2+與H2O2的mol比為1∶5～1∶25，F(xiàn)e2+和草酸根離子的mol比例在1∶1～1∶3之間。鹽酸的加入量以控制PH值為目的，PH值控制在3～4之間，(2)所需母液用蒸餾水或自來(lái)水稀釋至一定濃度，稀釋比例為1∶5～1∶10之間，以稀釋后的試劑作為室內(nèi)空氣濕式氧化凈化裝置的吸收反應(yīng)劑，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)吸收反應(yīng)劑液體層，氣體流經(jīng)吸收反應(yīng)劑的速度為0.5～1m/s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，其特征在于Fe2+與H2O2的mol比為1∶7～1∶10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，其特征在于將活性碳和稀釋過(guò)后的吸收反應(yīng)劑混合，活性碳層的高度要小于吸收反應(yīng)劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應(yīng)劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過(guò)活性碳層及吸收反應(yīng)劑液體層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法，其特征在于在室內(nèi)空氣經(jīng)過(guò)混合液的過(guò)程中加照紫外線(xiàn)。
5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法的裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)主要包括，凈化反應(yīng)筒(2)，貫穿凈化反應(yīng)筒(2)上蓋的進(jìn)氣管(5)，進(jìn)氣管(5)的外端連通有氣泵(1)，進(jìn)氣管(5)的內(nèi)端連接有多孔微阻力板(6)，凈化反應(yīng)筒側(cè)壁的上部開(kāi)有出氣孔(4)，凈化反應(yīng)筒內(nèi)裝有活性碳層(8)和第一步所得到的凈化反應(yīng)吸收劑，凈化反應(yīng)筒(2)上蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有紫外光燈(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法的裝置，其特征在于凈化反應(yīng)筒(2)外套有外殼(10)，外殼內(nèi)設(shè)有隔板(12)，隔板(12)的高度在氣泵(1)和凈化反應(yīng)筒(2)上蓋之間，外殼(10)上設(shè)有空氣過(guò)濾罩(9)，隔板(12)下方的外殼側(cè)壁上開(kāi)有排氣孔(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體凈化方法，具體為一種室內(nèi)空氣濕式氧化凈化方法。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的凈化室內(nèi)空氣的方法或裝置原理單一，凈化效果差的問(wèn)題。步驟包括配制空氣吸收凈化劑，然后將室內(nèi)空氣過(guò)濾后通入到空氣吸收凈化劑中，同時(shí)配以紫外線(xiàn)照射，和活性碳過(guò)濾?？諝馕諆艋瘎┡渲朴呻p氧水、Fe
文檔編號(hào)A61L101/20GK1907502SQ200610048138
公開(kāi)日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者趙光明, 李斌, 田杰波 申請(qǐng)人:中北大學(xué)