一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體，所述密閉箱體上設置有進氣口和出氣口，所述密閉箱體內設置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設置在所述進氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。本實用新型專利技術提供的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，氧化效率高，氧化能力強。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，屬于光電
和環保

技術介紹
現有工業廢氣通常含有苯、甲苯、二甲苯及硫化物等有害氣體，這些氣體對人體健康和環境有較大危害。目前，工業廢氣處理裝置通常采用活性炭吸附方法，該吸附方法能夠較好地去除有害氣體；由于活性炭的吸附能力有限，如需保證吸附效果，則需頻繁更換活性炭，因此活性炭吸附方法的日常維護成本較高，而且活性炭還有造成二次污染。為此，如何降低廢氣處理成本，如何保證廢氣的處理效果等問題已成為業內研究的熱點。現有技術中，也有通過有電極的紫外燈發出紫外光照射納米二氧化鈦，二氧化鈦形成電子空穴對，電子空穴對能和空氣中的氧氣反應，生成具有強氧化能力的臭氧或者羥基自由基，能將污染物氧化成二氧化碳和水，從而實現污染物的去除。但是這種方法生成的電子空穴對的數量有限，產生速度低，氧化效率低，氧化能力差，氧化后的碳化物附著在納米結構表面，使納米結構的表面積減少，氧化能力降低。
技術實現思路
基于以上不足，本技術要解決的技術問題是提供一種氧化效率高，氧化能力強的光電一體化氧化處理廢氣的裝置。為了解決以上技術問題，本技術采用了以下技術方案：一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體，所述密閉箱體上設置有進氣口和出氣口，所述密閉箱體內設置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設置在所述進氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。所述電流為直流電，且定期反向。所述箱體內還設置有微波發生器或超聲波發生器。所述微波發生器包括若干發射微波的微波發射端，每2-3組鈦板共用一個微波發射端。所述進氣口和出氣口還設置有防止微波泄露的防泄露裝置，所述防泄露裝置為金屬網，
所述金屬網的孔徑為2mm-3mm。所述納米鈦板為原位生長的二氧化鈦納米管陣列結構，所述納米管的內徑為60nm-90nm，管壁厚10nm-20nm。所述納米鈦板與所述紫外線燈之間的垂直距離為20-30cm。所述箱體與設置在箱體內部的結構之間絕緣。還包括控制所述紫外線燈開啟和所述電流定期反向并將運行實時數據和累計數據上傳的自控柜。采用以上技術方案，本技術取得了以下技術效果：(1)本技術光電一體化氧化處理廢氣的裝置通過對納米鈦板通入電流，可以激發原本接近產生而又沒有產生的電子空穴對產生，且能定向引導產生的電子空穴對的移動秩序，避免無序的碰撞損耗，還可以加快其移動速度，激發電子空穴對的產生數量和速度，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產生電子空穴對的速度和數量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率；(2)納米鈦板的二氧化鈦做成管狀，進一步提高電子空穴對的產生數量和速度；(3)由于外加電流為定期反向電流，反向電流的施加可起到“清掃”納米結構表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結構表面的附著和堆積，防止納米結構表面因碳化物的附著和堆積接受紫外光的效率降低，影響其催化氧化的能力和效率；(4)本技術光電一體化氧化處理廢氣的裝置還加入微波發生器或超聲波發生器，產生的微波或超聲波，能使二氧化鈦納米結構或其基體或其附著物發生一定頻率的微幅振動，該振動能降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結構表面的附著和堆積，可使附著物在一定程度上發生剝落，防止納米結構的表面積減少，氧化能力降低；還能使二氧化鈦納米管表面的二氧化鈦結構處于高能量的待躍遷的活躍狀態，經紫外光照射后，電子空穴對產生的數量和速度都有顯著的提高，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產生的電子空穴對的速度和數量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率；并且，電子空穴對與空氣中的氧氣發生反應后產生高氧化能力的臭氧或者羥基自由基，在其氧化污染物的過程中，微波或超聲波的協同作用，能提高其氧化能力和速率，從而提高設備對污染物的處理能力和效率；再有，由于微波或超聲波對污染物的化學鍵本身就有一定的破壞作用，在一定程度上也能分解污染物；(5)本技術所要保護的裝置能提高原有處理設備的處理能力，擴大其處理廢氣的種類和濃度范圍，降低設備投資成本，減少設備的運行成本，延長設備的清洗周期，增強設備的運行可靠性。附圖說明圖1為本技術光電一體化氧化處理廢氣的裝置的結構圖。具體實施方式如圖1所示，本技術提供了一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，包括密閉箱體8，所述密閉箱體8上設置有進氣口5和出氣口6，所述密閉箱體8內設置有至少一組納米鈦板2和照射納米鈦板2的紫外線燈4，所述納米鈦板2和紫外線燈4設置在所述進氣口5和出氣口6之間，所述納米鈦板2還連接有對其提供電流的直流電源3。通過對納米鈦板通入電流，可以激發原本接近產生而又沒有產生的電子空穴對產生，且能定向引導產生的電子空穴對的移動秩序，避免無序的碰撞損耗，還可以加快其移動速度，激發電子空穴對的產生數量和速度，從而極大地提高被紫外光照射后的二氧化鈦納米管產生電子空穴對的速度和數量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率。其中，電流為直流電，且定期反向。由于外加電流為定期反向電流，反向電流的施加可起到“清掃”納米結構表面的作用，有效降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結構表面的附著和堆積，防止納米結構表面因碳化物的附著和堆積接受紫外光的效率降低，影響其催化氧化的能力和效率。其中，納米鈦板2與紫外線燈4之間的垂直距離為20-30cm，這樣在單位能量下，鈦板的成本最低、紫外燈的光效利用率最高、廢氣的處理效果最佳。納米鈦板為原位生長的二氧化鈦納米管陣列結構，納米管的管徑為60～90nm，管壁厚為10～20nm，并且呈高度有序陣列排列。納米鈦板的二氧化鈦做成管狀，進一步提高電子空穴對的產生數量和速度，提高氧化效率。箱體8為304不銹鋼，并與內部結構之間絕緣，使所施直流電僅在納米結構的鈦板中存在。其中，所述箱體8內還設置有微波發生器，也可以用超聲波發生器替代微波發生器。所述微波發生器包括若干發射微波的微波發射端，每2-3組鈦板共用一個微波發射端。進氣口5和出氣口6還設置有防止微波泄露的防泄露裝置7，防泄漏裝置7為金屬網，孔徑為2mm-3mm。微波發生器或超聲波發生器產生的微波或超聲波，能使二氧化鈦納米結構或其基體或其附著物發生一定頻率的微幅振動，該振動能降低污染物氧化后形成的碳化物在納米結構表面的附著和堆積，可使附著物在一定程度上發生剝落，防止納米結構的表面積減少，氧化能力降低；還能使二氧化鈦納米管表面的二氧化鈦結構處于高能量的待躍遷的活躍狀態，經紫外光照射后，電子空穴對產生的數量和速度都有顯著的提高，從而極大地提高被紫外光
照射后的二氧化鈦納米管產生的電子空穴對的速度和數量，極大地提高對廢氣中污染物的氧化效率；并且，電子空穴對與空氣中的氧氣發生反應后產生高氧化能力的臭氧或者羥基自由基，在其氧化污染物的過程中，微波或超聲波的協同作用，能提高其氧化能力和速率，從而提高設備對污染物的處理能力和效率；再有，由于微波或超聲波對污染物的化學鍵本身就有一定的破壞作用，在一定程度上也能分解污染物。本技術廢氣處理裝置還包括自控柜1，自控柜1自動控制施加的微波發射功率，并控制紫外線燈的開啟，并能將運行實時數據和累計數據進行上傳。最后應說明的是：以上僅為本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于：包括密閉箱體，所述密閉箱體上設置有進氣口和出氣口，所述密閉箱體內設置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設置在所述進氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。

【技術特征摘要】
1.一種光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于：包括密閉箱體，所述密閉箱體上設置有進氣口和出氣口，所述密閉箱體內設置有至少一組納米鈦板和照射納米鈦板的紫外線燈，所述納米鈦板和紫外線燈設置在所述進氣口和出氣口之間，所述納米鈦板還連接有對其提供電流的直流電源。2.根據權利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于：所述電流為直流電，且定期反向。3.根據權利要求1所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于：所述箱體內還設置有微波發生器或超聲波發生器。4.根據權利要求3所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征在于：所述微波發生器包括若干發射微波的微波發射端，每2-3組鈦板共用一個微波發射端。5.根據權利要求3或4中任一項所述的光電一體化氧化處理廢氣的裝置，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：石偉，李培強，王林雙，桂琪，何冬冬，
申請(專利權)人：石偉，
類型：新型
國別省市：上海;31