一種惡臭氣體的光催化降解裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種惡臭氣體的光催化降解裝置，包括不透光的容器、設置在所述容器內的可調紫外燈以及容納在所述容器內的若干玻璃珠，所述玻璃珠的外表面設有二氧化鈦TiO2光催化層。本實用新型專利技術所提供的惡臭氣體的光催化降解裝置，將玻璃珠作為光催化劑的載體，利用玻璃珠的折射反射作用，提高光催化降解效果，除臭效果好，結構簡單，易于小型設備化，具備廣泛的應用前景。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及惡臭氣體處理領域，尤其涉及一種惡臭氣體的光催化降解裝置。
技術介紹
在垃圾填埋場內，垃圾分解是一個自然過程，根據氧氣需求程度，可分好氧分解和厭氧分解兩種。在垃圾填埋初期，垃圾中的有機成分如蛋白質和脂肪，在好氧細菌的作用下生成有刺激性氣味的氨氣NH3等；隨著氧氣供應的不足，厭氧微生物發揮作用，厭氧細菌將有機物分解為不徹底的氧化產物如含硫的化合物，如硫化氫H2S、硫醇類等以及含氮的化合物如胺類、酰胺類等惡臭性氣體。惡臭氣體按其組成可分成5類①含硫化合物，如H2S、二氧化硫SO2、硫醇、硫醚等；②含氮化合物，如氨氣、胺類、酰胺、吲哚等鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴等；④烴類及芳香烴；⑤含氧有機物。如醇、酚、醛、酮、有機酸等。其中NH3和H2S是垃圾處理過程中產生的主惡臭氣體。惡臭治理的方法目前主要上是采用物理、化學和生物手段，或是這幾種方法的組合。其中物理方法主要包括掩蔽法、吸收法、吸附法，具有操作簡單、見效快等優點。但該法僅適宜處理低濃度、小范圍的惡臭物質，且成本高、存在二次污染；化學方法主要包括化學洗滌法、氧化法、焚燒法，具有效率高、適用范圍廣等優點，但該方法存在除臭設施投資高、運行費用貴、持續時間短等缺陷。生物方法是在20世紀50年代土壤脫臭法的基礎上發展起來的，它利用微生物的代謝降解作用，把惡臭物質分解轉化成二氧化碳CO2、水H20、氮氣N2、硫酸鹽等無害或少害物質。常用的生物脫臭工藝有生物過濾法、生物洗滌法、生物滴濾法和曝氣式生物法。生物方法具有處理速度快、適應性廣、無二次污染等優勢，但該方法存在篩選及培養菌種難、見效慢等缺陷。而近年來新興的光觸媒催化降解技術是通過紫外光照射在光催化劑上產生電子空穴對，與表面吸附的H2O和O2反應生成氧化性很強的羥基自由基(0H-)和超氧離子自由基(02_)，能夠把各種有機無機惡臭氣體如醛類、苯類、氨類、氮氧化物、硫化物以及其它VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機物)類有機物和無機物在光催化氧化的作用下還原成C02、H20以及其它無毒無害物質。由于在光催化氧化反應過程中無任何添加劑，所以不會產生二次污染，光催化降解逐漸受到人們的重視。但由于目前的研究多著重于光催化劑本身，尚未形成用于惡臭氣體處理的工業產品并將其應用到實際工程中。因此，如何將光催化降解技術以設備化的形式投入到工業生產和工程應用，是當前亟待解決的一大問題。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于，提供一種結構簡單，除臭能力強，易于小型設備化的惡臭氣體的光催化降解裝置。為了解決上述技術問題，本技術提供一種惡臭氣體的光催化降解裝置，包括不透光的容器、設置在所述容器內的可調紫外燈以及容納在所述容器內的若干玻璃珠，所述玻璃珠的外表面設有二氧化鈦TiO2光催化層。進一步地，所述玻璃珠的直徑為O. 5-35mm,視比重為1. 0-3. 0g/cm3,所述光催化層粒徑為5-100nm，厚度為20nm_lum，覆蓋率為100%。進一步地，所述容器的頂部設有用于監測所述容器內惡臭氣體的量，以及當監測到所述容器內的氣體達到排放標準后將氣體予以排放的氣體監測口。進一步地，所述玻璃珠為標準圓球型或橢球型。本技術所提供的惡臭氣體的光催化降解裝置，將玻璃珠作為光催化劑的載體，利用玻璃珠的折射反射作用，提高光催化降解效果，有助于解決長期困擾垃圾填埋場及周圍居民的惡臭問題，不僅有利于降低垃圾填埋場的大氣污染物排放，而且有利于營造綠色和諧的社區環境。同時結構簡單，易于小型設備化，具備廣泛的應用前景。附圖說明為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本技術實施例一惡臭氣體的光催化降解裝置的結構示意圖。圖2是本技術實施例一光催化降解裝置中玻璃珠的折射反射原理示意圖。具體實施方式下面參考附圖對本技術的優選實施例進行描述。請參照圖1所示，本技術實施例一提供一種惡臭氣體的光催化降解裝置1，包括一不透光的容器10，內裝若干玻璃珠11，在不透光容器頂部設有可調紫外燈12。再請結合圖2所示，玻璃珠11為標準圓球型或橢球型，在外表面涂有光催化劑，形成光催化層110。光催化劑可以從二氧化鈦TiO2,氧化鋅ZnO,氧化錫SnO2, 二氧化錯Z1O2,硫化鎘CdS等多種氧化物硫化物半導體中選擇，本實施例中光催化劑優選Ti02。TiO2的光催化反應過程，很大程度依靠光子激發，所以有足夠激發二氧化鈦的光子，才能提供足夠的能量。而光催化反應也是需要消耗能量的，符合能量守恒原則，它消耗的是光子，也就是光能。在本實施例中，即由紫外燈12提供光能。TiO2受到紫外燈12的照射，將從表面飛出電子(_)，同時生成可氧化性很強的空穴(+ )。電子和空穴分別將空氣中的氧氣和水反應，在二氧化鈦表面生成O和OH-(羥基)。兩者都具有非常強的分解能力，能夠將表面的污物分解。有機物被分解以后，變成二氧化碳和水。無機污染物將被氧化或還原為無害物。紫外光本身對NH3和H2S等惡臭氣體有一定的去除作用，在TiO2的催化作用下，對NH3和H2S的反應速率和清除率都大為提高，其中反應速率可提升一倍以上。本實施例的光催化降解裝置I在不透光的容器10中內置設有TiO2光催化層110的若干玻璃珠11，可以大大增強光線反射和折射，提高紫外光對惡臭氣體的清除效果。這是因為玻璃珠11特有的回歸反射現象，即當光線照射在玻璃珠11表面時，由于玻璃珠11的高折射作用而聚光在玻璃珠11焦點的特殊反射層上，反射層將光線通過透明玻璃珠11又重新反射到光源附近，因而在光源處能看到非常明亮的反射光。作為一個例子，當玻璃珠11的折射率大于1.9以上時，能形成良好的回歸反光效果。玻璃珠回歸反射相對于普通玻璃平面反射能高效地提升容器10內光強，提升清除效果和光催化作用。此外，由于容器10不 透光，紫外燈12發出的紫外光便密閉在容器10內，容器10的內壁也可發生反射作用，提升 容器10內的光強。本實施例中，玻璃珠11的直徑為O. 5-35_，視比重為1. 0-3. 0g/cm3，表面覆蓋 TiO2光催化層110粒徑為5-100nm，厚度為20nm_lum，覆蓋率為100%。玻璃珠11添加量超 過容器10體積的80%。實際應用中，惡臭氣體可由光催化降解裝置I的底部導入。本實施例的光催化降解裝置I在不透光的容器10的頂部還設有氣體監測口 13，可 以監測容器10內惡臭氣體的量，以便確定是否需要調整玻璃珠11的數量。另外，還可用于 當監測到容器10內的氣體達到排放標準后將氣體予以排放。本實施例利用玻璃珠作為TiO2的載體，透光性好、均一，相比于粉末狀TiO2或TiO2 溶液，具有獨特的優勢。作為光催化劑的TiO2會因光催化產物阻塞催化劑活性中心而導致 失活，如使用玻璃珠11作為載體，將便于容器10內光催化劑的適時更新。失活的玻璃珠11 經適當的再生處理，如水洗/醇洗，氫氣高溫加熱處理，高溫氧化處理后可以再生，并重復 進行使本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種惡臭氣體的光催化降解裝置，其特征在于，包括不透光的容器、設置在所述容器內的可調紫外燈以及容納在所述容器內的若干玻璃珠，所述玻璃珠的外表面設有二氧化鈦TiO2光催化層。

【技術特征摘要】
1.一種惡臭氣體的光催化降解裝置，其特征在于，包括不透光的容器、設置在所述容器內的可調紫外燈以及容納在所述容器內的若干玻璃珠，所述玻璃珠的外表面設有二氧化鈦 TiO2光催化層。2.根據權利要求1所述的光催化降解裝置，其特征在于，所述玻璃珠的直徑為O.5_35mm,視比重為1. 0-3. 0g/cm3,所述光催化層粒...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐期勇，徐佳，陳垚翰，
申請(專利權)人：深圳市格林賽特環保能源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：