專利名稱：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)：
近年來室內(nèi)空氣污染已經(jīng)越來越引起人們的關(guān)注，特別是室內(nèi)的細菌、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運而生。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纖維過濾型、活性炭吸附型、放電反應型、臭氧凈化型、負離子凈化型、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)復雜、制品廢棄時存在環(huán)保問題等一種或幾種問題。而且上述方法基本上都是通過固態(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、簡單等優(yōu)點，在工業(yè)尾氣凈化中已經(jīng)得到普遍應用，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才能分解除去的污染物，一般的液態(tài)凈化反應吸收劑難以發(fā)揮作用，使得室內(nèi)污染空氣濕式氧化凈化方法難以實施。在液態(tài)氧化劑中，以H2O2+Fe2+組合的Fenton試劑作為強氧化劑，在廢水凈化領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的研究和應用，但是在凈化室內(nèi)污染空氣方面的應用尚未出現(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劑。
再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應劑底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過吸收反應劑液體層，氣體流經(jīng)吸收反應劑的速度為0.5～1m/s。
為了使效果更好可以同時對反應吸收液配以紫外線照射，和活性碳過濾。
為了增加處理的效果，還有以下步驟，將活性碳和稀釋過后的吸收反應劑混合，活性碳層的高度要小于吸收反應劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過活性碳層及吸收反應劑液體層。在室內(nèi)空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線。
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(即改性增強氧化活性的Fenton試劑)，在使用時將所需母液用蒸餾水(或自來水)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器中，反應器中有預先根據(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。然后將稀釋過后的吸收反應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劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過活性碳層及吸收反應劑液體層，在空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線，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，凈化反應筒，貫穿凈化反應筒上蓋的進氣管，進氣管的外端連通有氣泵，進氣管的內(nèi)端連接有多孔微阻力板，凈化反應筒側(cè)壁的上部開有出氣孔。
凈化反應筒內(nèi)裝有活性碳和本發(fā)明所述的空氣凈化劑。活性碳添加量與凈化效果之間關(guān)系如圖5所示意。
凈化反應筒上蓋內(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筒上蓋之間，外殼上設(shè)有空氣過濾罩，隔板下方的外殼側(cè)壁上開有排氣孔。
本發(fā)明提供的室內(nèi)空氣濕式氧化凈化裝置，a.凈化反應發(fā)生在核心部件凈化反應筒，見圖1。b.反應吸收劑加液量沒有填滿反應筒，最佳位置約在反應筒內(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.凈化反應裝置氣泵側(cè)與反應筒側(cè)應密不透風。
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，可以實現(xiàn)凈化反應劑的高效凈化功能，而且可以提高凈化劑的利用率。在凈化反應劑中加入顆粒狀活性炭層，可以大大增加氣液反應接觸面，增加氣液反應時間，此外凈化反應劑在顆粒狀活性炭層的協(xié)同作用下，可以達到對室內(nèi)空氣過濾、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氧化凈化方法，具有如下優(yōu)點其一，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，主要機理既有凈化反應劑雙氧水的功效，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)，反應過程中也不產(chǎn)生有害環(huán)境的物質(zhì)，所以，使用本方法凈化處理空氣，可以達到清新無害凈化空氣的目的。
其五，本方法使用的凈化反應劑，在凈化同等量的污染物時，其消耗量約是同類未改性Fenton試劑的1/2～2/3左右。見表1。凈化效率也有一定程度提高，如圖3所示意。
其六，實用性強，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”對凈化效率的影響關(guān)系4PH值對凈化效率的影響關(guān)系圖
圖5活性炭使用量對凈化效率影響的關(guān)系6本發(fā)明對室內(nèi)主要空氣污染物凈化效率關(guān)系中1-氣泵2-凈化反應筒3-紫外光燈4-出氣孔5-進氣管6-多孔微阻力板7-空氣吸收凈化劑8-活性碳層9-空氣過濾罩10-外殼11-排氣孔12-隔板具體實施方式
實施例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)空氣過濾后通入到空氣吸收凈化劑中，同時配以紫外線照射，和活性碳過濾。
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劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過活性碳層及吸收反應劑液體層，在空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.5m/s。
實現(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，見附圖1，其結(jié)構(gòu)主要包括，凈化反應筒2，貫穿凈化反應筒2上蓋的進氣管5，進氣管5的外端連通有氣泵1，進氣管5的底端連接有多孔微阻力板6，凈化反應筒側(cè)壁的上部開有出氣孔4。凈化反應筒內(nèi)裝有活性碳層8和第一步所得到的凈化反應吸收劑。凈化反應筒2上蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有紫外光燈3。
凈化反應筒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和凈化反應筒2上蓋之間，外殼10上設(shè)有空氣過濾罩9，隔板12下方的外殼側(cè)壁上開有排氣孔11。
室內(nèi)空氣首先經(jīng)過反應器的過濾罩9，被過濾罩9攔截除去粒徑5微米以上大顆粒物的空氣，進入凈化反應器內(nèi)，被氣泵1送入反應筒進氣管5，然后經(jīng)過多孔微阻力板6進入反應筒的凈化反應劑中。在凈化反應劑中凈化反應劑和活性炭協(xié)同凈化穿過它們的氣體，被凈化的氣體通過凈化反應筒出氣口4，再穿過凈化反應器出氣口11回到室內(nèi)。
在具體實施中要注意以下幾點。
(1)過濾罩采用中效過濾網(wǎng)，過濾除去5微米以上的顆粒物，防止它們進入凈化反應器。
(2)氣泵1選用無噪音氣泵，氣泵流量和壓力由凈化反應筒大小和反應器阻力確定。
(3)多孔微阻力板6要求微孔孔徑細小，微孔數(shù)量較多，阻力較小。一般選用硅鋁板材料即可，為市場上常規(guī)產(chǎn)品。
(4)氣體穿過“活性炭+凈化反應劑層”的流速在0.5～1m/s之間，反應時間在1～5s之間。
(5)凈化反應筒出氣口4和凈化反應器外壁出氣口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。
實施例2凈化專用反應器，如實施例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劑。并裝入實施例1所述的反應器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應劑液面的高度，在空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線，氣體流經(jīng)反應液體的速度為1m/s。
實施例3凈化專用反應器，如實施例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劑。并裝入實施例1所述的反應器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應劑液面的高度，在空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線，氣體流經(jīng)溶液的速度為0.8m/s。
實施例4凈化專用反應器，如實施例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劑。并裝入實施例1所述的反應器中，然后和活性碳混合使用，活性碳層的高度要小于吸收反應劑液面的高度，在空氣經(jīng)過混合液的過程中加照紫外線，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劑，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應劑底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過吸收反應劑液體層，氣體流經(jīng)吸收反應劑的速度為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后的吸收反應劑混合，活性碳層的高度要小于吸收反應劑液面的高度，再將室內(nèi)空氣引入到吸收反應劑和活性碳層的底部并釋放，使室內(nèi)空氣穿過活性碳層及吸收反應劑液體層。
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)過混合液的過程中加照紫外線。
5.一種實現(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，凈化反應筒(2)，貫穿凈化反應筒(2)上蓋的進氣管(5)，進氣管(5)的外端連通有氣泵(1)，進氣管(5)的內(nèi)端連接有多孔微阻力板(6)，凈化反應筒側(cè)壁的上部開有出氣孔(4)，凈化反應筒內(nèi)裝有活性碳層(8)和第一步所得到的凈化反應吸收劑，凈化反應筒(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)和凈化反應筒(2)上蓋之間，外殼(10)上設(shè)有空氣過濾罩(9)，隔板(12)下方的外殼側(cè)壁上開有排氣孔(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，凈化效果差的問題。步驟包括配制空氣吸收凈化劑，然后將室內(nèi)空氣過濾后通入到空氣吸收凈化劑中，同時配以紫外線照射，和活性碳過濾?？諝馕諆艋瘎┡渲朴呻p氧水、Fe
文檔編號A61L101/20GK1907502SQ200610048138
公開日2007年2月7日 申請日期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 申請人:中北大學