專利名稱：吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的凈化空氣方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于公共衛(wèi)生和環(huán)境保護領(lǐng)域，涉及一種利用吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合 對通風(fēng)不暢的有限空間，包括地上、半地下或地下建筑物內(nèi)部，以及密閉或半密閉艙室空氣 中的低濃度甲醛和苯系物(苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯和異丙苯)進行凈化處理，從 而獲得潔凈空氣的方法。
背景技術(shù)：
住宅、地下停車場、人防工程、地下通道、人群密集的公共場所和建筑物內(nèi)部，以及各 類交通、運輸工具的艙室環(huán)境空氣質(zhì)量與人體健康、生命安全、體能發(fā)揮，以及室內(nèi)用品、 武器裝備、儀器儀表性能息息相關(guān)。然而，由于建筑材料或其它構(gòu)筑材料的圍隔作用，使得 室內(nèi)或艙室的空氣有別于室外或艙外。美國環(huán)境保護署最近的一項研究顯示，人們在室內(nèi)接 受某些污染物的程度超過室外100倍。香港環(huán)保部門的一項研究指出，約有1/3的辦公樓 室內(nèi)空氣質(zhì)量不符合世界衛(wèi)生組織及其它相關(guān)組織的標(biāo)準(zhǔn)。澳大利亞的研究者認為，室內(nèi)空 氣的污染程度超過室外5到20倍。類似地， 一些密閉或半密閉艙室的空氣污染物也是多種 多樣，而且濃度遠遠超過安全范圍。如在潛艇艙室檢測出的有害氣體多達400余種，這些有 害氣體分別有毒性、剌激性和腐蝕性等危害，特別是其累積協(xié)同作用會對艇員、武器裝備甚 至潛艇本身構(gòu)成嚴(yán)重的危害。通過檢測，確定了在俄羅斯"和平"號空間站艙室的微量污染 物有28類基本化學(xué)物質(zhì)，主要為有機污染物。
總的來說，建筑物內(nèi)部或艙室空氣中污染物多種多樣，但以甲醛和苯系物為主。圍繞室 內(nèi)或艙室空氣環(huán)境中甲醛和苯系物的凈化處理，目前研究較多的方法是吸附、光催化、等離 子體氧化和臭氧氧化等，這些方法都能在一定程度上具備凈化甲醛和苯系物的作用，但都存 在局限。比如，單純采用吸附處理，吸附劑飽和后的更換或拆卸再生會帶來操作不便，處理 費用高等問題。光催化、等離子體或臭氧氧化處理存在凈化效率有限，氧化不完全，會產(chǎn)生 有害中間產(chǎn)物或逸出較高濃度臭氧等問題。
組合多種技術(shù)凈化室內(nèi)空氣最近受到關(guān)注，如申請?zhí)枮?00610104652.5,專利名稱 為"一種吸附法與低溫等離子體相結(jié)合的室內(nèi)空氣凈化方法"的發(fā)明提出吸附劑床層處于低 溫等離子區(qū)域或者緊貼這一區(qū)域，使低溫等離子體能有效作用于吸附劑。凈化空氣時，先通 過吸附劑富集污染氣體和懸浮顆粒，在吸附達到飽和時，啟動低溫等離子體一段時間，依靠 等離子體的電磁場作用、電子碰撞作用解吸和再生吸附劑，并分解釋放出氮氧化物、硫氧化 物、有機污染物等，如此循環(huán)以實現(xiàn)空氣凈化。該方法結(jié)合了吸附和等離子體氧化的作用，但是該方法存在污染物凈化不徹底，會產(chǎn)生高濃度臭氧和其它有害中間產(chǎn)物，從而造成二次 污染等問題。再如申請?zhí)枮?00610047122.1，專利名稱為"介質(zhì)阻擋放電等離子體活性炭 原位再生方法及裝置"的發(fā)明提出利用大氣壓下介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫非平衡等離子體， 使填充在放電電極間吸附有機吸附質(zhì)的活性炭在高活性物種、紫外線照射以及高能電子的轟 擊下進行原位再生。該方法也是結(jié)合了吸附和等離子體氧化的作用，存在與前述專利相同的 不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對已有空氣凈化方法存在的不足，本發(fā)明提供一種吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合 的凈化空氣方法，該方法通過吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合對有限空間空氣中低濃度甲 醛和苯系物進行凈化處理。
本發(fā)明的基本思路是利用兼具吸附和催化氧化作用、和起保護性吸附作用的多孔材料在 室溫下長時間吸附分離空氣中的低濃度甲醛和苯系物；當(dāng)多孔材料吸附接近飽和時，轉(zhuǎn)為短 時間加熱催化氧化這些有機物，使之變?yōu)槎趸己退绱搜h(huán)，實現(xiàn)凈化空氣的目的。
本發(fā)明釆取的技術(shù)解決方案如下
借助風(fēng)機使待處理空氣依次通過顆粒過濾網(wǎng)、兼具吸附和催化作用的多孔材料、起保護 性吸附作用的多孔材料，然后，輸出潔凈空氣。當(dāng)借助儀器或人的嗅覺檢測到凈化器出口排
出的氣體甲醛或苯系物濃度超過GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限值時， 可認為多孔材料吸附接近飽和。此時，關(guān)閉風(fēng)機，調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化 氧化作用的多孔材料位于起保護性吸附作用的多孔材料之上方。通電加熱多孔材料，激活兼 具吸附和催化氧化作用多孔材料的催化活性，催化氧化已經(jīng)吸附在多孔材料表面的甲醛和苯 系物，使之催化氧化為二氧化碳和水，并使多孔材料的吸附能力得到再生。多孔材料再生后， 重新進行過濾、吸附，如此循環(huán)，實現(xiàn)空氣的徹底凈化。
本發(fā)明涉及的吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的凈化空氣方法有益效果如下-.
(1) 將吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合用于低濃度甲醛和苯系物的凈化，既解決了單 獨釆用吸附存在的吸附劑壽命有限和更換吸附劑操作不便的問題，又克服了連續(xù)熱催化氧化 能耗高而且空氣不能直接回用的障礙。
(2) 熱催化氧化再生進行之前，通過調(diào)整凈化器放置方式，確保從起保護性吸附作用多 孔材料表面脫附的甲醛和苯系物借助熱力作用，隨氣流向上進入兼具吸附和催化作用的多孔 材料，并被催化氧化為二氧化碳和水。由于不需借助風(fēng)機組織氣流，因而節(jié)省了由此帶來的 投資和運行費用增加。
(3) 熱催化氧化的電加熱依靠對多孔材料起限位作用的多孔電熱板實現(xiàn)。而且借助電加 熱板與電加熱控制回路，可確保加熱催化氧化時，兼具吸附和催化作用多孔材料的溫度比起保護性吸附作用多孔材料的溫度高50°C~70°C。
(4) 電加熱板既起到加熱作用，又起到與實心隔熱板形成兩個空腔，來裝載兼具吸附和 催化作用的多孔材料，以及起保護性吸附作用的多孔材料的作用。
(5) 提出了一種全新的空氣凈化流程，即長時間吸附、短時間原位熱催化氧化再生，如 此循環(huán)，既保證空氣中低濃度甲醛和苯系物得到徹底凈化，又節(jié)省了運行費用，降低了能耗， 簡化了操作，而且不存在二次污染問題。


圖1是實施本發(fā)明所釆用的空氣凈化系統(tǒng)示意圖2是實施本發(fā)明的電加熱件和多孔材料裝載示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的凈化空氣方法進行詳細說明。
參見圖1，實現(xiàn)本發(fā)明的空氣凈化方法是將來自有限空間的待處理空氣在風(fēng)機2的作用 下，先通過顆粒過濾網(wǎng)1，去除顆粒物；再依次通過兼具吸附和催化作用的多孔材料3、起 保護性吸附作用的多孔材料4，去除甲醛和苯系物。借助儀器或人的嗅覺，檢測到從凈化器 出口排出的氣體中甲醛或苯系物濃度超過GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的 限值時，可認為兼具吸附和催化作用的多孔材料3、起保護性吸附作用的多孔材料4吸附接 近飽和。此時，控制單元5發(fā)出指令，關(guān)閉風(fēng)機，調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化 氧化作用的多孔材料3位于起保護性吸附作用的多孔材料4之上方。通電加熱兼具吸附和催 化作用的多孔材料3、起保護性吸附作用的多孔材料4，轉(zhuǎn)入熱催化氧化再生階段。起保護 性吸附作用的多孔材料4在加熱后，吸附在其上的甲醛和苯系物揮發(fā)上升至兼具吸附和催化 作用的多孔材料3床層中，兼具吸附和催化作用的多孔材料3在加熱后將甲醛和苯系物氧化 為二氧化碳和水，并得到再生。如此循環(huán)，實現(xiàn)空氣的凈化。
參見圖l，本發(fā)明實施有限空間空氣凈化的步驟為
(1) 待處理的空氣在風(fēng)機2的抽力作用下先通過顆粒過濾網(wǎng)1，去除空氣中夾雜的顆粒物。
(2) 利用兼具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附空 氣中的低濃度甲醛和苯系物。
所述兼具吸附和催化作用的多孔材料3為負載了貴金屬Pt或Au的活性氧化鋁、分子篩 或二氧化鈦。Pt或Au與二氧化鈦、氧化鋁或分子篩的重量比為0.5 2%。這種多孔材料常
溫下能吸附甲醛和苯系物；在17crc 2icrc溫度下能催化氧化甲醛和苯系物為二氧化碳和水。
所述起保護性吸附作用的多孔材料4為活性炭顆粒、活性炭纖維；或表面浸漬氧化錳的活性炭顆粒、活性炭纖維，而且氧化錳與活性炭顆?；蚧钚蕴坷w維的重量比為1 6%。這種 多孔材料常溫下吸附甲醛和苯系物；在10(TC 14(TC溫度下吸附的甲醛和苯系物會從這種
多孔材料上脫附下來。
(3) 當(dāng)借助儀器或人的嗅覺，檢測到從起保護性吸附作用的多孔材料4排出的氣體中 甲醛或苯系物濃度超過GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限值時，可認為兼 具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附接近飽和。此時，控 制單元5發(fā)出指令關(guān)閉風(fēng)機2。
(4) 調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化氧化作用的多孔材料3位于起保護性吸 附作用的多孔材料4之上方進行加熱脫附再生。
所述的兼具吸附和催化作用的多孔材料3，和起保護性吸附作用的多孔材料4分別裝載 在由多孔電熱板6和實心隔熱板7構(gòu)成的空腔8和空腔9中，具體的放置方式參見圖2。多 孔電熱板6與氣流方向垂直，確保氣流正常導(dǎo)通；實心隔熱板7與氣流方向平行，且緊貼殼 體。
所述兼具吸附和催化氧化作用多孔材料3內(nèi)部設(shè)置有由熱電偶一控溫器構(gòu)成的耦合回 路，耦合回路和多孔電熱板控制兼具吸附和催化氧化作用多孔材料3內(nèi)部的最高溫度為210土 1 °C，起保護性吸附作用多孔材料4的最高溫度為140± 1 °C。起保護性吸附作用多孔材料4 的溫度升高滯后兼具吸附和催化氧化作用多孔材料3的溫度升高1 3分鐘。
(5) 控制單元5發(fā)出開啟電加熱指令，加熱激活兼具吸附和催化作用多孔材料3的催 化活性，使其在170。C 21CTC狀態(tài)下工作4~6分鐘，催化氧化吸附在表面的甲醛和苯系 物為二氧化碳和水。在此過程中，起保護性吸附作用的多孔材料也被加熱，從而使吸附在其 表面的甲醛和苯系物脫附出來，并在熱力作用下向上流入兼具吸附和催化作用的多孔材料， 最終被氧化為二氧化碳和水。
(6) 恢復(fù)至正常吸附狀態(tài)，控制單元5發(fā)出指令開啟風(fēng)機2，進入吸附階段。 上述步驟循環(huán)進行，即可實現(xiàn)凈化空氣的目的。
所述的風(fēng)機2既可像圖1所示設(shè)置在顆粒過濾網(wǎng)1與兼具吸附和催化作用的多孔材料3 之間，也可設(shè)置在起保護性吸附作用的多孔材料4之后，起到為待處理空氣提供抽吸動力的 作用。
總的來說，本發(fā)明涉及的室內(nèi)或艙室甲醛和苯系物凈化方法集過濾去除顆粒物，吸附去 除甲醛和苯系物，熱催化氧化甲醛和苯系物為二氧化碳和水等作用于一體。通過合理地組織 流過凈化系統(tǒng)的氣流，切換風(fēng)機2運行和電加熱開關(guān)，可實現(xiàn)長時間高效吸附分離侍處理空 氣中的甲醛和苯系物，并實現(xiàn)原位短時間熱催化氧化這些污染物為二氧化碳和水的目的。同 時，由于熱脫附作用使多孔材料的吸附性能得以原位恢復(fù)，從而大大減少更換吸附劑所帶來的運行費用提高和維護難度增大等問題。
按照本發(fā)明的凈化空氣方法，進行了不同類型多孔材料和不同參數(shù)設(shè)置下的甲醛和苯 系物凈化實驗，舉例如下 實施例1
(1) 待處理的空氣含有2.12 mg/m3甲醛、10.11 mg/m3苯系物(2.21 mg/m3苯、 6.11mg/n^甲苯和1.79mg/ms二甲苯)，所述待處理的空氣在風(fēng)機2的抽力作用下先通 過顆粒過濾網(wǎng)l,去除空氣中夾雜的顆粒物。
(2) 利用兼具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附空 氣中的低濃度甲醛和苯系物。
兼具吸附和催化作用的多孔材料3為負載0.5%Pt的活性氧化鋁(Pt/Al2Cg;起保護性 吸附作用的多孔材料4為浸漬有"/。氧化錳的活性炭顆粒(Mn/AC)。
經(jīng)顆粒過濾網(wǎng)l過濾后的空氣先通過Pt/Al203,再通過Mn/AC，空速為3xl0411-、
(3) 借助儀器或人的嗅覺，監(jiān)測從多孔材料Mn/AC排出氣體中甲醛、苯、甲苯和二 甲苯的濃度，結(jié)果表明，連續(xù)通氣600小時后，出口甲醛、苯、甲苯和二甲苯的濃度分別為 0.08mg/m3、 0.09 mg/m3、0.20 mg/m3和0.07 mg/m3，甲苯濃度剛好達到GB/T18883 一2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限值，其它污染物質(zhì)的濃度低于限值。此時可認為兼具 吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附飽和，由控制單元5發(fā) 出指令關(guān)閉風(fēng)機2。
(4) 調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化氧化作用的多孔材料3位于起保護性吸 附作用的多孔材料4之上方進行加熱脫附再生。
(5) 控制單元5發(fā)出開啟電加熱指令，加熱激活兼具吸附和催化作用多孔材料3的催 化活性，維持其床層溫度為21(HrC，使吸附在兼具吸附和催化作用多孔材料3表面的甲醛 和苯系物氧化為二氧化碳和水。在此過程中，起保護性吸附作用的多孔材料也被加熱，且達
到最高溫度140土rc的時間比兼具吸附和催化作用多孔材料溫度達到21o士rc要晚i~3分
鐘。起保護性作用的多孔材料被加熱后，吸附在其表面的甲醛和苯系物被脫附出來，并在熱 力作用下向上流入兼具吸附和催化作用的多孔材料3，最終被氧化為二氧化碳和水。連續(xù)檢 測從兼具吸附和催化作用多孔材料3表面逸出氣體的二氧化碳濃度，4分鐘后，檢測到的二 氧化碳濃度與空氣中二氧化碳的濃度相當(dāng)，這表明催化氧化過程結(jié)束，多孔材料的吸附能力 得到再生。
(6) 恢復(fù)至正常吸附狀態(tài)，控制單元5發(fā)出指令開啟風(fēng)機2同時停止加熱，進入吸附階段。
上述步驟循環(huán)進行，實現(xiàn)凈化空氣的目的。實施例2
(1) 待處理的空氣含有3.20 mg/m3甲醛、8.10 mg/m3苯系物(0.96 mg/m3苯、2.58 mg/r^甲苯和4.56 mg/mS二甲苯)，所述待處理的空氣在風(fēng)機2的抽力作用下先通過顆 粒過濾網(wǎng)l,去除空氣中夾雜的顆粒物。
(2) 利用兼具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附空 氣中的低濃度甲醛和苯系物。
兼具吸附和催化作用的多孔材料3為負載2%Au的13X分子篩(Au/ 13XMS);起保護 性吸附作用的多孔材料4為活性炭顆粒(AC)。
經(jīng)顆粒過濾網(wǎng)l過濾后的空氣先通過Au/13XMS，再通過AC，空速為3xl04111。
(3) 借助儀器或人的嗅覺，監(jiān)測從多孔材料AC排出氣體中甲酸、苯、甲苯和二甲苯的 濃度，結(jié)果表明，連續(xù)通氣430小時后，出口甲醛、苯、甲苯和二甲苯的濃度分別為 0.08mg/m3、 0.08 mg/m3、 0.09 mg/m3和0.20 mg/m3 ， 二甲苯濃度剛好達到 GB/T18883 — 2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，其它污染物質(zhì)的濃度低于限值。此時可認為兼 具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附飽和，由控制單元5 發(fā)出指令關(guān)閉風(fēng)機2。
(4) 調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化氧化作用的多孔材料3位于起保護性吸 附作用的多孔材料4之上方進行加熱脫附再生。
(5) 控制單元5發(fā)出開啟電加熱指令，加熱激活兼具吸附和催化作用多孔材料3的催 化活性，維持其床層溫度為170±1°C,使吸附在兼具吸附和催化作用多孔材料3表面的甲 醛和苯系物氧化為二氧化碳和水。在此過程中，起保護性吸附作用的多孔材料4也被加熱，
且達到最高溫度140trc的時間比兼具吸附和催化作用多孔材料3溫度達到17o土rc要晚
1~3分鐘。起保護性作用的多孔材料被加熱后，吸附在其表面的甲醛和苯系物被脫附出來， 并在熱力作用下向上流入兼具吸附和催化作用的多孔材料，最終被氧化為二氧化碳和水。連 續(xù)檢測從兼具吸附和催化作用多孔材料3表面逸出氣體的二氧化碳濃度，6分鐘后，檢測到 的二氧化碳濃度與空氣中二氧化碳的濃度相當(dāng)，這表明催化氧化過程結(jié)束，多孔材料的吸附 能力得到再生。
(6) 控制單元5發(fā)出指令停止加熱，并同時開啟風(fēng)機2重新進行吸附。
上述步驟循環(huán)進行，實現(xiàn)凈化空氣的目的。 實施例3
(1)待處理的空氣含有4.1 mg/m3甲醛、8.10 mg/tn3苯系物(0.96 mg/m3乙苯、 6.58 mg/m3苯乙烯和0.56 mg/m3異丙苯)，所述待處理的空氣在風(fēng)機2的抽力作用下先 通過顆粒過濾網(wǎng)l，去除空氣中夾雜的顆粒物。(2) 利用兼具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附空 氣中的低濃度甲醛和苯系物。
兼具吸附和催化作用的多孔材料3為負載l%Pt的二氧化鈦(Pt/TiC^);起保護性吸附作 用的多孔材料為表面浸漬6°/。氧化錳的活性炭纖維(Mn/ACF)。
經(jīng)顆粒過濾網(wǎng)l過濾后的空氣先通過Pt/Ti02，再通過Mn/ACF，空速為3xl04111。
(3) 借助儀器或人的嗅覺，監(jiān)測從多孔材料Mn/ACF排出氣體中甲醛、苯、甲苯和二 甲苯的濃度，結(jié)果表明，連續(xù)通氣512小時后，出口甲醛、乙苯、苯乙烯和異丙苯的濃度分 別為0.1mg/m3、 0.07 mg/m3、 0.09 mg/m3和0.10 mg/m3，甲醛濃度剛好達到 GB/T18883 —2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，其它污染物質(zhì)的濃度低于限值。此時可認為兼 具吸附和催化作用的多孔材料3和起保護性吸附作用的多孔材料4吸附飽和，由控制單元5 發(fā)出指令關(guān)閉風(fēng)機2。
(4) 調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化氧化作用的多孔材料3位于起保護性吸 附作用的多孔材料4之上方進行加熱脫附再生。
(5) 控制單元5發(fā)出開啟電加熱指令，加熱激活兼具吸附和催化作用多孔材料3的催 化活性，維持其床層溫度為200±1°C，使吸附在兼具吸附和催化作用多孔材料表面的甲醛 和苯系物氧化為二氧化碳和水。在此過程中，起保護性吸附作用的多孔材料也被加熱，且達
到最高溫度120土rc的時間比兼具吸附和催化作用多孔材料溫度達到20o土rc要晚i~3分
鐘。起保護性作用的多孔材料被加熱后，吸附在其表面的甲醛和苯系物被脫附出來，并在熱 力作用下向上流入兼具吸附和催化作用的多孔材料，最終被氧化為二氧化碳和水。連續(xù)檢測 從兼具吸附和催化作用多孔材料3表面逸出氣體的二氧化碳濃度，5分鐘后，檢測到的二氧
化碳濃度與空氣中二氧化碳的濃度相當(dāng)，這表明催化氧化過程結(jié)束，多孔材料的吸附能力得 到再生。
(6) 控制單元5發(fā)出指令停止加熱，并同時開啟風(fēng)機2重新進行吸附。 上述步驟循環(huán)進行，實現(xiàn)凈化空氣的目的。
本發(fā)明方法可廣泛用于地上、半地下和地下建筑物，以及車船、航天器、潛艇艙室空氣 的凈化處理。
權(quán)利要求
1、吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、待處理的空氣在風(fēng)機的抽力作用下先通過顆粒過濾網(wǎng)，去除空氣中夾雜的顆粒物；步驟二、利用兼具吸附和催化作用的多孔材料和起保護性吸附作用的多孔材料吸附空氣中的低濃度甲醛和苯系物；步驟三、借助儀器或人的嗅覺，檢測從起保護性吸附作用的多孔材料排出的氣體中甲醛或苯系物濃度；所述濃度超過GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣凈化標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限值時，認為兼具吸附和催化作用的多孔材料和起保護性吸附作用的多孔材料吸附接近飽和，此時，控制單元發(fā)出指令關(guān)閉風(fēng)機；步驟四、調(diào)整凈化器放置方式，使兼具吸附和催化氧化作用的多孔材料位于起保護性吸附作用的多孔材料之上方；步驟五、控制單元發(fā)出開啟電加熱指令，加熱激活兼具吸附和催化作用多孔材料的催化活性，使其在170℃～210℃狀態(tài)下工作4～6分鐘，催化氧化吸附在表面的甲醛和苯系物為二氧化碳和水。在此過程中，起保護性吸附作用的多孔材料也被加熱，從而使吸附在其表面的甲醛和苯系物脫附出來，并在熱力作用下向上流入兼具吸附和催化作用的多孔材料，最終被氧化為二氧化碳和水；步驟六、恢復(fù)至正常吸附狀態(tài)，開啟風(fēng)機，進入吸附階段；上述步驟循環(huán)進行，實現(xiàn)凈化空氣的目的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法，其特征在于 所述的兼具吸附和催化作用的多孔材料為表面浸漬了 Pt或Au中任意一種的二氧化鈦或 氧化鋁或分子篩；Pt或Au中任意一種與二氧化鈦或氧化鋁或分子篩的重量比為0.5 2%;這種多孔材料常溫下能吸附甲醛和苯系物；在17(rC 210。C溫度下能催化氧化甲 醛和苯系物為二氧化碳和水。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法，其特征在于 起保護性吸附作用的多孔材料為活性炭顆粒或活性炭纖維；或表面浸漬氧化錳的活性炭顆 ?；蚧钚蕴坷w維，而且氧化錳與活性炭的重量比為1 6%;這種多孔材料常溫下吸附甲醛和苯系物，這些吸附的甲醛和苯系物在1ocrc i4crc溫度下從這種多孔材料上脫附下來。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法，其特征在于: 所述的兼具吸附和催化作用的多孔材料和起保護性吸附作用的多孔材料分別裝載在多孔 電熱板和實心隔熱板構(gòu)成的兩個空腔內(nèi)；其中，多孔電熱板與氣流方向垂直，實心隔熱板 與氣流方向平行且緊貼凈化器殼體。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法，其特征在于 控制單元控制加熱時，起保護性吸附作用多孔材料的溫度升高滯后兼具吸附和催化氧化作 用多孔材料的溫度升高1 3分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了吸附與原位熱催化氧化再生相結(jié)合的空氣凈化方法。本發(fā)明是利用兼具吸附和催化作用的多孔材料，以及起保護性吸附作用的多孔材料吸附空氣中的低濃度甲醛和苯系物；在多孔材料吸附接近飽和的時候，啟動電加熱，激活兼具吸附和催化作用多孔材料的催化活性，催化氧化吸附在多孔材料表面的甲醛和苯系物為二氧化碳和水；與此同時，多孔材料的吸附能力得以再生；再生后的多孔材料重新用于吸附，如此循環(huán)實現(xiàn)空氣的凈化。本發(fā)明具有高效、節(jié)能、低成本、無二次污染等優(yōu)點。適用于凈化建筑物內(nèi)部和車船艙室等有限空間含有低濃度甲醛和苯系物的空氣。
文檔編號B01D53/04GK101314101SQ200810116918
公開日2008年12月3日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者朱天樂, 星 樊, 王美艷, 陳運法 申請人:北京航空航天大學(xué)