一种气体净化装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110605020A(43)申请公布日2019.12.24(21)申请号201910995759.0(22)申请日2019.10.18(71)申请人中国科学院过程工程研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条1号(72)发明人陈运法刘海弟李伟曼(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.B01D53/88(2006.01)B01D53/66(2006.01)B01D53/72(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种气体净化装置(57)摘要本发明提供了一种气体净化装置，所述装置包括壳体，所述壳体内设有金属蜂窝和涡流加热器，所述涡流加热器缠绕于金属蜂窝的外侧，所述金属蜂窝的孔道内装填有催化剂芯，所述金属蜂窝的孔道方向与气体流动方向平行。本发明所述装置通过金属蜂窝和涡流加热器的设置，实现催化剂芯的快速升温，提高装置的启动速度；装置中催化剂芯与金属蜂窝的结构形式设计，避免了快速升温带来的催化剂剥落问题，加快污染气体的降解速率，特别适合用于气量和污染物浓度剧烈波动的废气处理的场合；所述装置结构简单，组装方便，无需频繁更换组件，成本及维护费用低。CN110605020ACN110605020A权利要求书1/1页1.一种气体净化装置，其特征在于，所述装置包括壳体，所述壳体内设有金属蜂窝和涡流加热器，所述涡流加热器缠绕于金属蜂窝的外侧，所述金属蜂窝的孔道内装填有催化剂芯，所述金属蜂窝的孔道方向与气体流动方向平行。2.根据权利要求1所述的气体净化装置，其特征在于，所述金属蜂窝的整体结构呈多边形或圆形，优选为正方形或圆形；优选地，所述金属蜂窝的孔道结构呈多边形，优选为三角形、四边形或六边形中任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的气体净化装置，其特征在于，所述涡流加热器为线圈涡流加热器，均匀缠绕于金属蜂窝的外侧；优选地，所述催化剂芯为负载有催化剂的纤维纸形成的折叠或卷曲结构；优选地，所述催化剂芯的形状包括波纹状、拐角状、条状或卷曲状中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述纤维纸包括陶瓷纤维纸和/或玻璃纤维纸。4.根据权利要求3所述的气体净化装置，其特征在于，所述催化剂芯由纤维和催化剂共同制浆后采用抄纸的方法制备包含催化剂的纤维纸；优选地，所述催化剂芯由催化剂通过浸渍、灼烧的方法制备负载有催化剂的纤维纸。5.根据权利要求1-4任一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述壳体内还设有进风装置，所述进风装置设置于金属蜂窝的上游或下游；优选地，所述进风装置包括风扇。6.根据权利要求1-5任一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述壳体内还设有阻挡网，所述阻挡网设置于金属蜂窝的下游；优选地，所述阻挡网包括金属丝网。7.根据权利要求1-6任一项所述的气体净化装置，其特征在于，所述金属蜂窝的下游还设有温度传感器，所述温度传感器通过温度控制器连接到涡流加热器；优选地，所述温度传感器包括热电偶。8.根据权利要求1-7任一项所述的气体净化装置的使用方法，其特征在于，所述方法包括：装置启动后，涡流加热器将金属蜂窝快速加热升温，待处理气体进入后在催化剂芯作用下催化降解，得到净化气体。9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述金属蜂窝的的升温速率为100～500℃/s；优选地，所述待处理气体中包括VOCs和/或臭氧；优选地，所述待处理气体由进风装置引入。10.根据权利要求8或9所述的使用方法，其特征在于，测量降解后气体的温度反馈调节涡流加热器的加热功率；优选地，降解后气体的温度通过设置于金属蜂窝下游的温度传感器测量，反馈到温度控制器。2CN110605020A说明书1/6页一种气体净化装置技术领域[0001]本发明属于气体净化技术领域，涉及一种气体净化装置。背景技术[0002]随着经济的快速发展，污染问题随之而来，气体污染作为一种主要的污染形式，严重影响人们的生产生活，空气质量越来越成为人们关注的焦点。其中气体污染中的复合污染问题严重，除了工业排放造成的局域大气VOCs污染严重，室内空气中VOCs和臭氧的污染问题同样严峻，而且后者由于缺乏系统的气体净化处理措施，对人身健康会产生严重威胁，而工业上的气体净化装置往往难以直接应用于家庭等小型污染的场合，以上问题都亟待通过更加高效、快捷和低成本的方法加以解决。[0003]对于室内空气中VOCs的去除，采用活性炭类材料吸收是目前常用的手段之一，然而活性炭普遍存在吸附饱和的问题，同时对于甲醛的吸附容量较低，使得活性炭类吸附材料不得不频繁更换。而对于催化剂的使用，Pt系等贵金属类催化剂往往成本较高，而锰系等过渡金属催化材料随着使用时间增加其效能衰减严重，同样存在频