一種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光催化技術領域，涉及一種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置。
【背景技術】
[0002]光催化技術處理環境污染是一項具有廣闊應用前景的綠色技術，目前國際上關注較多，主要體現在其高效、快速、廉價且對環境無害，其優點是反應條件溫和、易操作，能直接利用太陽光。光催化能把自然界存在的光能轉換成為化學反應所需的能量，依靠半導體材料有效吸收光能產生具有極強還原能力和氧化能力的光生電子和空穴，在半導體催化劑表面發生直接或間接的氧化還原反應，最終將環境污染物徹底消除。
[0003]從目前的研究進展來看，在廢水處理和室內空氣凈化領域中，實用化的光催化劑主要是以薄膜光催化劑為主，這是由于光催化劑固定為薄膜后，易回收，但同時也造成了光催化劑性能大大下降的問題。而利用光催化劑懸浮體系進行光催化氧化雖已取得一定的成果，加之，粉基光催化劑由于其具有密度高、比表面積大、流態接觸性反應好等特點，是目前效率最高的光催化處理形式，但粉基光催化劑也存在容易流失、難以回收再利用等技術問題，這也成為實際應用中的技術障礙和瓶頸。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、緊湊，安全穩定，能將超聲霧化和水洗相結合進行連續性反應，用以降解氣體中有機污染物的超聲水洗式光催化空氣凈化裝置。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]—種超聲水洗式光催化空氣凈化裝置，該裝置包括盛有液態光催化劑的盒式槽體以及反扣在盒式槽體內的氣盒，該氣盒與盒式槽體共同構成反應腔體，所述的氣盒上設有隔板，該隔板將反應腔體分隔成底部相通的超聲反應腔及水洗反應腔，所述的超聲反應腔底部設有浸沒于液態光催化劑中的超聲波發生器，頂部設有第一紫外燈，該第一紫外燈沿水平方向設置在液態光催化劑液面上方，所述的水洗反應腔中設有沿豎直方向插設在液態光催化劑中的第二紫外燈以及設置在第二紫外燈下方的氣盤。
[0007]所述的裝置還包括與盒式槽體相連通的補水箱、與盒式槽體配合使用的循環氣栗以及分別與循環氣栗、超聲波發生器、第一紫外燈及第二紫外燈電連接的電控箱。
[0008]所述的氣盒上部右側面上設有紫外燈安裝孔以及多個供外界空氣進入超聲反應腔的進氣口，并且所述的氣盒上部左側面上設有用于排出水洗反應腔氣體的出氣口。
[0009]所述的第一紫外燈穿過紫外燈安裝孔，并通過管螺母及密封圈水平固定在超聲反應腔頂部。
[0010]所述的隔板底部開設有多個將超聲反應腔與水洗反應腔連通的過流孔。
[0011]所述的超聲波發生器底部設有調節支架，并通過調節支架可上下升降地設置在液態光催化劑中。
[0012]所述的氣盤上開設有多個釋氣口，所述的循環氣栗將超聲反應腔中的反應氣團抽入氣盤中，經釋氣口呈微泡狀浮出。
[0013]所述的循環氣栗的栗進氣口與栗出氣口處還分別設有栗進氣管、栗出氣管；
[0014]所述的栗進氣管一端固定在隔板上方，另一端通過設置在氣盒頂面的穿管孔連接至循環氣栗的栗進氣口；
[0015]所述的栗出氣管一端與氣盤連通，另一端通過設置在氣盒頂面的穿孔管連接至循環氣栗的栗出氣口。
[0016]所述的補水箱與盒式槽體之間還設有控流閥，并且所述的補水箱的頂部還設有透氣閥以及補水閥。
[0017]所述的光催化空氣凈化裝置用于有機污染廢氣的降解以及無機微粒灰塵的去除。
[0018]需要說明的是，本實用新型中所述的液態光催化劑為液態粉基光催化劑。
[0019]在實際設計時，所述的第一紫外燈及第二紫外燈上分別設有燈線盒，并且燈線盒通過電路與電控箱電連接；所述的超聲波發生器的超聲電線穿過開設在氣盒側壁上的線纜孔，與設置在電控箱中的超聲波發生器電源連接。
[0020]本實用新型的主要涉及思路即為利用粉基光催化劑，在懸浮體系中，通過超聲霧化和水洗組合技術進行連續反應，同時可高效地回收光催化劑，并高效發揮粉基光催化劑的光催化性能。
[0021]本實用新型光催化空氣凈化裝置中:
[0022]1)設置超聲反應腔，由超聲波發生器將粉基光催化懸浮液振蕩霧化，與污染氣體接觸混合，通過紫外光線激發，氧化降解有機污染物；
[0023]2)設置水洗反應腔，由循環氣栗將超聲光催化處理后的氣體抽入該腔體內的粉基光催化液中，曝氣水洗無機微粒，同時，還能進行紫外光線激勵的深度氧化降解有機污染物，氣體污染物得到減量后逸出液面排放，超聲反應腔抽氣后負壓自動補氣，形成連續反應處理流程；
[0024]3)連通超聲反應腔和水洗反應腔內的粉基光催化液，維持量、質平衡，實現粉基光催化材料的重復使用；
[0025]4)設置超聲波發生器調節支架和可控流補水箱，保障粉基光催化液面與超聲波發生器工作面的適宜距離；
[0026]5)適應超聲、水洗的光催化劑的類型為所有的粉基光催化劑:例如，Ti02粉體光催化劑、ZnO粉體光催化劑、CdS粉體光催化劑等粉基光催化劑或者為兩種或兩種以上的復合，粉基光催化劑的濃度范圍為0.l-100g/L。
[0027]本實用新型光催化空氣凈化裝置的工作原理如下:
[0028]浸沒于液態粉基光催化劑中的超聲波發生器產生高頻振蕩，使液態粉基光催化劑液體表面氣化，形成的霧化云團與進入超聲反應腔上部空間的外界污染氣體混合接觸，粉基光催化劑微粒與污染氣體微粒相互接觸，在第一紫外燈光線的照射激發下，粉基光催化劑微粒產生的強氧化反應能力，使與其相接觸的污染氣體中有機污染物被快速降解。隨后，經循環氣栗將該反應氣團抽入浸沒在水洗反應腔內液態粉基光催化劑中的氣盤，微泡曝氣、混合水洗，洗脫其中無機微粒，同時，在第二紫外燈的照射激勵下，實現深度有機氧化的降解反應，最后，被凈化后氣體分離逸出液面，經出氣口排放。
[0029]由于循環氣栗的動力作用，超聲反應腔氣團會被不斷送入水洗反應腔，并產生負壓，致使外界污染氣體從進氣口自動補入超聲反應腔上部的空間中，形成連續反應處理流程。
[0030]隔板底部的過流孔可使超聲反應腔和水洗反應腔內的液態粉基光催化劑互相流通，用以維持量和質的平衡，實現液態粉基光催化劑的重復使用。
[0031]而在實際使用時，可以通過調節支架對超聲波發生器的高度進行調節，以此來控制霧化云團的產生量。
[0032]補水箱則采用大氣壓差原理，并通過控流閥來保障盒式槽體內液態粉基光催化劑液面的均衡工作高程。
[0033]與現有技術相比，本實用新型具有以下特點:
[0034]1)采用以液態粉基光催化劑為主體的超聲、水洗組合特征技術工藝，并在一體化的裝置中實現連續性環保處理，具有結構簡單、持續高效、使用便捷的實用特點；
[0035]2)超聲霧化的液態粉基光催化劑能與受處理污染氣體進行充分混合、接觸，在紫外光線照射激發下快速有效地氧化降解，再由循環氣栗將該反應氣團輸入紫外光照射條件下的液態粉基光催化劑中進行水洗和二級氧化反應降解，處理后的潔凈氣體逸出水面釋放，實現二次降解，有效提高有機污染氣體的降解效率；
[0036]3)采用的液態粉基光催化劑，其密度高、比表面積大，參與流態接觸性反應的氣、液、固三相混合充分，反應界面更新快，光激勵氧化降解，反應連續、快速，可使裝置的光催化效應達到盡可能大；
[0037]4)尤為突出的是，裝置還能夠實現水洗后氣體逸出，光催化劑微粒被洗脫截留的技術效果，這能有效解決液態粉基光催化劑易流失及回收再利用困難的技術問題；
[0038]5)整體結構簡單、緊湊，安全穩定，無二次污染，對生態環境友好，具有優異的可持續性，適用于工農業和環保等領域的污染廢氣體處理，具有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0039]圖1為本實用新型裝置整體結構示意圖；
[0040]圖2為本實用新型裝置左視剖面結構示意圖；
[0041]圖中標記說明:
[0042]1、氣盤，2、釋氣口，3、盒式槽體，4、水洗反應腔，5、出氣口，6、第二紫外燈，7、穿管孔、8、栗進氣管，9、栗出氣管，10、隔板，11、過流孔，12、氣盒，13、超聲反應腔，14、第一紫外燈，15、管螺母，16、密封圈，17、燈線盒，18、超聲電線，19、超聲波發生器，20、調節支架，21、液態光催化劑，22、線纜孔，23、進氣口，24、透氣閥，25、補水閥，26、補水箱，27、控