CN106621776A - 一种用于去除空气中甲醛的净化设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于去除空气中甲醛的净化设备，该设备包括供液模块、反应分离模块和引风模块；所述供液模块包括储存反应液的储液槽和从该储液槽进行输送反应液的液体泵，反应液经由供液管路输送至液体分布器，与含甲醛气体反应完成后经由受液器再流入储液槽；所述反应分离模块为一反应分离塔段，由上至下依次包括过滤除味层、液体分布器和第一层填料层、第二层填料层；所述引风模块包括净化气体的气体过滤器和提供气体动力的引风机。经本发明处理之后，空气中甲醛含量显著降低，本发明的空气净化器甲醛脱除效率高且可长期连续运行，避免了吸附饱和以及二次污染等其他空气净化器的缺点，达到净化室内空气，改善室内环境的目的。

Description

一种用于去除空气中甲醛的净化设备
技术领域
本发明涉及一种空气净化设备，具体涉及一种用于去除环境中甲醛的空气净化设备。
背景技术
目前，去除甲醛的空气净化方法有过滤、光催化、氧化等。过滤方法中采用包括活性炭过滤网、HEPA高效滤膜在内的多种过滤组件净化空气，其中活性炭过滤网吸附过滤主要原理是利用过滤网表上的吸附孔高效吸收甲醛等有害气体，HEPA滤网对直径0.3微米的颗粒净化率高达97 %以上。但物理过滤存在吸附饱和问题，吸附饱和时不仅不能吸附甲醛，还会有释放甲醛等有害气体的风险，且高效滤网更换成本高，多层过滤技术也会增加风阻。光催化净化空气是利用光催化材料在光源的照射下产生的强氧化能力的活性氧等将空气中的甲醛等有机物分解成其他无害气体，反应条件温和，但光催化技术本身具有一定的缺点，可能将空气中的有害化合物分解为其他有害化合物，二次污染空气，同时光触媒技术也受限于接触面积的大小。氧化分解甲醛是另外一种处理含甲醛空气的方法，利用氧化剂如臭氧等将甲醛分解成无害气体，但是需要控制合理的臭氧使用量，如若过量的臭氧排放到空气中，易造成空气的二次污染，危害人体健康。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于化学吸收原理的用于去除甲醛的空气净化设备。该设备利用化学吸收原理，通过化学反应去除甲醛，避免物理吸附饱和、催化氧化二次污染等问题，以弥补现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种用于去除空气中甲醛的净化设备，该设备包括供液模块、反应分离模块和引风模块；所述供液模块包括储存反应液的储液槽和从该储液槽进行输送反应液的液体泵，反应液经由供液管路输送至液体分布器，与含甲醛气体反应完成后经由受液器再流入储液槽；所述反应分离模块为一反应分离塔段，由上至下依次包括过滤除味层、液体分布器和第一层填料层、第二层填料层；所述引风模块包括净化气体的气体过滤器和提供气体动力的引风机；所述储液槽中的反应液由液体泵作用经供液管路输送至液体分布器，喷洒至第一层填料层和第二层填料层，含甲醛的气体在引风机的作用下，经反应分离模块下端的进风口进入，依次经过第二层填料层、第一层填料层，其中，反应液由上至下吸收气体中的甲醛后经受液器流回储液槽中，含甲醛的气体在进风通道中与反应液逆流传质由下至上被吸收甲醛后在引风机的作用下经过出风通道从出风口排出。
进一步的，上述净化设备包括多个反应分离模块。
进一步的，上述净化设备还包括检测控制模块。
进一步的，所述供液模块还包括补料泵和氧化剂瓶，补料泵周期性地将氧化剂瓶中的氧化剂抽吸进入供液管路中，再经液体分布器进入反应分离模块；其能够保证供液回路中各部分液体中的甲醛和氧化剂浓度都处于合理范围，以保证被吸收的甲醛能被及时充分的氧化分解。
进一步的，所述反应分离模块的个数一般为1~3个，优选为2个。
进一步的，所述反应分离塔段的进风口处还设有除尘滤网，空气首先经过除尘滤网再由进风口进入反应分离模块。
进一步的，所述第一层填料层和第二层填料层内的填料为常规规整填料或是散堆填料；常规规整填料优选为纤维波纹填料，整块堆砌于反应分离模块中，填料经过表面处理后，具有良好的润湿性；散堆填料每个填料单元内具有不规则孔道，能够促进流体间混合。
进一步的，所述液体分布器为管式分布器，反应液周期性进入液体分布器，以间歇式流动方式从填料层自上向下流动，这样既能保证分布均匀，又能保证气体和液体的充分接触。
进一步的，所述反应液含有氧化剂；氧化剂为重铬酸钾、高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢的水溶液的一种或多种混合，其总的质量分数为2%~10%。
本发明的有益效果：本发明利用氧化吸收原理，通过化学反应能够在短时间内去除甲醛，净化空气；本发明所使用的反应液具有良好的氧化能力，价格较便宜，且容易更换溶液。另外，本发明整体结构设计合理，各个模块之间相互配合，结构紧密，易于维护。
经本发明处理之后，空气中甲醛含量显著降低，本发明的空气净化器甲醛脱除效率高且可长期连续运行，避免了吸附饱和以及二次污染等其他空气净化器的缺点，达到净化室内空气，改善室内环境的目的，特别适用于办公室，刚装修好的新居使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明包括一个反应分离模块的结构示意图。
图3是本发明包括三个反应分离模块的结构示意图。
图4是常规规整填料的结构示意图。
图5是散堆填料结构示意图。
其中，1-液体泵，2-供液管路，3-液体分布器，4-受液器，5-储液槽，6-过滤除味层，7-第一层填料层，8-第二层填料层，9-气体过滤器，10-进风通道，11-出风通道，12-引风机。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明包括供液模块、反应分离模块和引风模块，其中反应分离模块可以设有多个；所述供液模块包括储存反应液的储液槽5和从该储液槽5进行输送反应液的液体泵1，反应液经由供液管路2输送至液体分布器3，与含甲醛气体反应完成后经由受液器4再流入储液槽5；所述反应分离模块为一反应分离塔段，由上至下依次包括过滤除味层6、液体分布器3和第一层填料层7、第二层填料层8；所述引风模块包括净化气体的气体过滤器9和提供气体动力的引风机12；所述储液槽5中的反应液由液体泵1作用经供液管路2输送至液体分布器3，喷洒至第一层填料层7和第二层填料层8，含甲醛的气体在引风机12的作用下，经反应分离模块下端的进风口进入，依次经过第二层填料层8、第一层填料层7，其中，反应液由上至下吸收气体中的甲醛后经受液器4流回储液槽5中，含甲醛的气体在进风通道10中与反应液逆流传质由下至上被吸收甲醛后在引风机12的作用下经过出风通道11从出风口排出。上述净化设备还包括检测控制模块。所述供液模块还包括补料泵和氧化剂瓶，补料泵周期性地将氧化剂瓶中的氧化剂抽吸进入供液管路2中，再经液体分布器3进入反应分离模块；其能够保证供液回路中各部分液体中的甲醛和氧化剂浓度都处于合理范围，以保证被吸收的甲醛能被及时充分的氧化分解。所述反应分离塔段的进风口处还设有除尘滤网，空气首先经过除尘滤网再由进风口进入反应分离模块。
如图2-3所示，所述反应分离模块包括多个反应分离塔段，即依次包括多个过滤除味层6、液体分布器3和第一层填料层7、第二层填料层8；反应分离塔段个数一般为1~3个，优选为2个。
如图4-5所示，所述第一层填料层7和第二层填料层8内的填料为常规规整填料或是散堆填料；常规规整填料优选为纤维波纹填料，整块堆砌于反应分离模块中，填料经过表面处理后，具有良好的润湿性；散堆填料每个填料单元内具有不规则孔道，能够促进流体间混合。
所述液体分布器为管式分布器，反应液周期性进入液体分布器，以间歇式流动方式从填料层自上向下流动，这样既能保证分布均匀，又能保证气体和液体的充分接触。
所述反应液含有氧化剂；氧化剂为重铬酸钾、高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢的水溶液的一种或多种混合，其总的质量分数为2%~10%。
上述设备高度为800~1500 mm；每段反应分离塔内填料层高度400~600mm。
以反应分离模块为一个反应分离塔段为例，阐述本发明的使用过程。本发明使用时，依次打开引风机12、液体泵1和受液器4，含有甲醛的空气由进风口抽入，空气经过除尘滤网9，由进风口经过反应分离塔中，垂直方向由入口向上侧运动，吸收氧化溶液自上而下运动，空气与该溶液逆流传质，使得空气与吸收氧化液错流传质并发生化学反应，使得空气中的甲醛能够进入到吸收氧化液中，进一步洗涤净化空气；最后吸收氧化液自上而下经过反应分离塔流入到储液槽5中，溶液中的甲醛在储液槽中与氧化液发生氧化反应，最后，经气体出风口排出装置，最终完成含甲醛空气的净化过程。
以下结合具体实施实例进一步阐述本发明。
实施例1：
①在实验室条件下，在密闭的房间内通过甲醛发生器产生含甲醛气体，经调节实验所用含甲醛空气浓度为1.0 mg/m3。甲醛发生器产生的含甲醛气体作为甲醛空气净化装置的进气，接通电源，含甲醛的空气经由除尘滤网进入装置内部，实验条件下气体流量为1 m3/h左右；②实验选用的吸收氧化液为质量分数为50%的氯化钙、2%过氧化氢混合溶液。含甲醛空气首先从反应分离塔下方的进风口进入装置内部，吸收氧化溶液通过液体泵1输送至反应分离塔中，流量为10L/h左右，吸收氧化液与空气逆流传质后流入储液槽5中，溶液中的甲醛与储液槽中的过氧化氢发生化学反应，甲醛被氧化为甲酸；③经过反应分离塔处理后的气体从出气口排出，经检测，出口气体甲醛浓度为0.01 mg/m3，说明本发明可完全去除甲醛，净化空气。
实施例2：
①通过甲醛发生器产生含甲醛气体，经调节实验所用含甲醛空气浓度为0.45 mg/m3。甲醛发生器产生的含甲醛气体作为甲醛空气净化装置的进气，接通电源，含甲醛的空气在风机的抽吸作用下经由除尘滤网进入装置内部，实验条件下气体流量为30 m3/h左右；②实验选用的调湿和吸收溶液为质量分数为50%的氯化钙、3%过氧化氢混合溶液。含甲醛空气首先从反应分离塔下方的进风口进入装置内部，吸收氧化溶液通过液体泵1输送至反应分离塔中，流量为10L/h左右，吸收氧化液与空气逆流传质后流入储液槽5中，溶液中的甲醛与储液槽中的过氧化氢发生化学反应，甲醛被氧化为甲酸；③经过反应分离塔处理后的气体从出气口排出，经检测，出口气体甲醛浓度为0.08 mg/m3，说明本发明可完全去除甲醛，净化空气。
实施例3：
本实施例为受某公司委托为其去除室内甲醛，具体如下：
①使用前，检测室内甲醛浓度约为0.5 mg/m3。将空气净化器放置于距离办公设备密集区较近的地面处，接通电源，含甲醛的空气在风机的抽吸作用下经由除尘滤网进入装置内部，实验条件下气体流量为190 m3/h左右；②实验选用的调湿和吸收溶液为质量分数为50%的氯化钙、4%过氧化氢混合溶液。含甲醛空气首先从反应分离塔下方的进风口进入装置内部，吸收氧化溶液通过液体泵1输送至反应分离塔中，流量为10L/h左右，吸收氧化液与空气逆流传质后流入储液槽5中，溶液中的甲醛与储液槽中的过氧化氢发生化学反应，甲醛被氧化为甲酸；③经过反应分离塔处理后的气体从出气口排出。空气净化器工作3小时后，经检测，室内气体甲醛浓度为0.07mg/m3，说明本发明可完全去除甲醛，净化空气。
由上述实施例可知，经本发明处理后的甲醛含量明显低于国家标准，说明本发明能够有效去除空气中的甲醛，且对于不同浓度的甲醛含量效果均优异。
以上实施例证明本发明可有效去除室内空气中的甲醛含量，非常适合办公和居住场所。以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于去除空气中甲醛的净化设备，其特征在于，该设备包括供液模块、反应分离模块和引风模块；所述供液模块包括储存反应液的储液槽（5）和从该储液槽（5）进行输送反应液的液体泵（1），反应液经由供液管路（2）输送至液体分布器（3），与含甲醛气体反应完成后经由受液器（4）再流入储液槽（5）；所述反应分离模块为一反应分离塔段，由上至下依次包括过滤除味层（6）、液体分布器（3）和第一层填料层（7）、第二层填料层（8）；所述引风模块包括净化气体的气体过滤器（9）和提供气体动力的引风机（12）；所述储液槽（5）中的反应液由液体泵（1）作用经供液管路（2）输送至液体分布器（3），喷洒至第一层填料层（7）和第二层填料层（8），含甲醛的气体在引风机（12）的作用下，经反应分离模块下端的进风口进入，依次经过第二层填料层（8）、第一层填料层（7），其中，反应液由上至下吸收气体中的甲醛后经受液器（4）流回储液槽（5）中，含甲醛的气体在进风通道（10）中与反应液逆流传质由下至上被吸收甲醛后在引风机（12）的作用下经过出风通道（11）从出风口排出。
2.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述净化设备包括多个反应分离模块。
3.如权利要求1或2所述的净化设备，其特征在于，所述净化设备包括两个个反应分离模块。
4.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述净化设备还包括检测控制模块。
5.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述供液模块还包括补料泵和氧化剂瓶，补料泵周期性地将氧化剂瓶中的氧化剂抽吸进入供液管路（2）中，再经液体分布器（3）进入反应分离模块。
6.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述反应分离模块的进风口处还设有除尘滤网，空气首先经过除尘滤网再由进风口进入反应分离模块。
7.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述第一层填料层（7）和第二层填料层（8）内的填料为常规规整填料或是散堆填料。
8.如权利要求7所述的净化设备，其特征在于，所述常规规整填料为纤维波纹填料，整块堆砌于反应分离模块中。
9.如权利要求7所述的净化设备，其特征在于，所述散堆填料每个填料单元内具有不规则孔道。
10.如权利要求1所述的净化设备，其特征在于，所述液体分布器为管式分布器（3），反应液周期性进入液体分布器，以间歇式流动方式从填料层自上向下流动。
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