專利名稱：一種空氣凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是屬于大氣污染控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
揮發(fā)性有機物和一氧化碳是造成室內(nèi)空氣污染、車廂空氣污染和大氣層污 染的重要污染物，吸附和催化是處理這兩類污染物常用的兩種技術(shù)。對于吸附 技術(shù)，活性炭是最常用的吸附劑。活性炭吸附劑常用熱風(fēng)吹脫再生，但是由于 活性炭著火點低，熱風(fēng)吹脫過程中常引起著火。同時，熱風(fēng)吹脫過程中，需要 外源性熱源將空氣加熱到較高的溫度，出口氣的溫度比較高，能源的利用率往 往比較低。對于催化凈化法，也需要用外源性熱源將催化床或者含污染物的空 氣加熱到較高的溫度，同樣存在比較耗能的問題。石墨和碳化硅的著火點比較 高，而且導(dǎo)電性能較好。在本發(fā)明中，多孔石墨化碳和多孔碳化硅被用于揮發(fā) 性有機物的吸附或者催化氧化，而且利用這兩類材料能夠?qū)щ姷奶攸c，通過直 接向這兩類材料中通入電流使其升溫來實現(xiàn)吸附劑的再生或者催化劑的活化， 具有安全和節(jié)能的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種消除室內(nèi)空氣、車廂空氣或工業(yè)源排放的揮發(fā)性有機物或 一氧化碳污染物的技術(shù)與方法，其核心在于受污染空氣與裝填在反應(yīng)器內(nèi)的具 有導(dǎo)電性的填料接觸而實現(xiàn)凈化，所使用的填料為多孔石墨化碳或多孔碳化硅 吸附劑，或者是多孔石墨化碳或多孔碳化硅負(fù)載的金屬催化劑，通過使填料通 電升溫來實現(xiàn)吸附劑的再生或者催化劑的活化。操作過程如下
將兩個或多個電源的電極置于反應(yīng)器內(nèi)。在電極之間的空間內(nèi)填充多孔石 墨化碳或多孔碳化硅材料，或者填充多孔石墨化碳或多孔碳化硅負(fù)載的催化劑。 在反應(yīng)器進氣口前連接空氣流動動力系統(tǒng)。
可通過吸附過程或者催化過程實現(xiàn)受污染空氣的凈化。
在吸附過程中，先斷開電極與電源之間的連接，保持反應(yīng)器處于室溫狀態(tài)， 通過空氣流動動力系統(tǒng)，將含揮發(fā)性有機物或者一氧化碳的污染空氣穿過反應(yīng) 器，使揮發(fā)性有機物吸附在多孔填料上。吸附飽和后，用導(dǎo)氣管將反應(yīng)器的出 口端連接至室外，或者連接至焚燒爐等銷毀設(shè)備，然后將電極與電源接通，使 填料通電升溫，實現(xiàn)其再生。
在催化過程中，將電極與電源接通，使催化劑填料通電升溫，實現(xiàn)催化劑 活化，通過空氣流動動力系統(tǒng)，將含揮發(fā)性有機物或者一氧化碳的污染空氣穿 過反應(yīng)器，在填料催化劑上發(fā)生氧化反應(yīng)而消除。
如上所述的方法，多孔石墨化碳的著火點在35(TC以上。
如上所述的方法，催化劑活性組分為鉑、鈀、金、銀、鈷、銅、錳、鉻、 鐵、鈦、鋯、鈰、鑭、鎢、釩、錫、鉬金屬中的一種或者幾種的組合。
如上所述的方法，對于在較低溫度下水汽吸附引起的催化劑失活，可通過 通電升溫來實現(xiàn)催化劑再生。
如上所述的方法，揮發(fā)性有機物指的是甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、氯代苯、 氯代乙烯、氯代乙烷、氯代甲垸、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、萘、乙醚、甲 醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇。
如上所述的方法，電源可以是直流電源或者交流電源。


圖1為空氣凈化流程圖
具體實施例方式
凈化流程如圖1所示。反應(yīng)器內(nèi)填充多孔石墨化碳吸附劑(比表面積370平 方米/克，孔體積0. 5毫升/克，顆粒大小40-60目)，裝填量為500毫升。空氣 中的污染物為甲苯，濃度約200毫克/立方米。風(fēng)機空氣動力系統(tǒng)使受污染空氣 以5升/分鐘的速度通入反應(yīng)器，IO天之內(nèi)，出口氣中甲苯濃度不超過0.2毫克 /立方米。IO天后，將反應(yīng)器出口端連接至室外，或者與焚燒爐相連，并開動風(fēng) 機空氣動力系統(tǒng)，將電源調(diào)節(jié)至一定電壓，使多孔石墨化碳吸附劑通電升溫至 12CTC， 15分鐘即可實現(xiàn)其再生。
實施例2
凈化流程如圖1所示。反應(yīng)器內(nèi)填充多孔碳化硅負(fù)載的鈀催化劑(比表面 積140平方米/克，顆粒大小40-60目)，裝填量為500毫升?？諝庵械奈廴疚?為苯，濃度約260毫克/立方米。將電源調(diào)節(jié)至一定電壓，使多孔碳化硅通電升 溫至21(TC，開通風(fēng)機空氣動力系統(tǒng)，使受污染空氣以5升/分鐘的速度泵入反 應(yīng)器，與催化劑接觸而被催化銷毀，出口氣中苯的濃度不超過O. 1毫克/立方米。
權(quán)利要求
1. 一種去除空氣中的揮發(fā)性有機物和一氧化碳污染物的方法，其具有的兩個缺一不可的基本特征為(1)受污染空氣與裝填在反應(yīng)器內(nèi)的填料接觸而實現(xiàn)凈化，反應(yīng)器內(nèi)的填料為可導(dǎo)電的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，或者負(fù)載了催化劑的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，填料用于吸附或者催化氧化污染物；(2)通過向填料中通入電流使其升溫來實現(xiàn)吸附劑的再生或者催化劑的活化。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于多孔石墨化碳的著火點在35(TC以上。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于催化劑活性組分為鉑、鈀、金、銀、 鈷、銅、錳、鉻、鐵、鈦、鋯、鈰、鑭、鎢、釩、錫、鉬金屬中的一種或者幾 種的組合。
4. 如權(quán)利要求1和3所述的方法，其特征在于，對于在較低溫度下水汽吸附引 起的催化劑失活，可通過通電升溫來實現(xiàn)催化劑再生。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于揮發(fā)性有機物指的是甲醛、乙醛、丙 酮、丁酮、氯代苯、氯代乙烯、氯代乙垸、氯代甲垸、苯、甲苯、二甲苯、三 甲苯、萘、乙醚、甲醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇。
全文摘要
本發(fā)明是一種消除空氣中的一氧化碳或揮發(fā)性有機污染物的方法，通過受污染空氣與裝填在反應(yīng)器中的填料接觸而實現(xiàn)空氣凈化。反應(yīng)器的填料為多孔石墨化碳或多孔碳化硅，或者是負(fù)載了活性金屬組分的多孔石墨化碳或多孔碳化硅，填料作為污染物的吸附劑或者氧化催化劑，通過向填料通入電流使其升溫實現(xiàn)吸附劑的再生或者催化劑的活化。本方法適用于室內(nèi)、車內(nèi)或者工業(yè)源排放的一氧化碳和揮發(fā)性有機污染物的去除，具有安全、節(jié)能的優(yōu)點。
文檔編號B01J20/02GK101530716SQ20091007975
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日
發(fā)明者熾 何, 李進軍, 燕 梁, 華 田, 琴 胡, 豆寶娟, 郝鄭平, 麻春艷 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心