一种智能废气光解除臭净化方法及其系统与流程

本发明涉及废气净化技术领域，尤其涉及一种智能废气光解除臭净化方法及其系统。

背景技术：

当今时代，我们在大力发展社会生产力，提高生活水平的同时，对环境也造成了严重的破坏，严重威胁着我们的生存。现如今，水和空气作为人类最宝贵的资源已日益受到重视。特别是随着工业进程的加快，水和空气中被排放了大量的废水、废气，其中含有大量的有毒有机化合物会在人体内富集，给人类的健康带来巨大的威胁。而且在这些化合物中，有部分化合物用平常的处理方法很难将其降解。

通过研究观察发现：很多的有机化合物能使厌氧微生物产生明显的毒害作用。由实验结果可以看出，这些有机化合物必须通过一些其他的非生物的降解技术来除去。在我们的日常生活中，有大量的挥发性有机化合物被排放到我们生活的环境中，不仅对环境造成了严重的破坏，而且使人类自己的健康乃至生命受到严重的威胁，例如，各种各样的的石油化工产品及会产生有毒气体的室内外装饰品、日常生活用品，特别是室内装饰经常使用的建筑材料像油漆、涂料等，这些化合物对环境造成严重的污染，对人类的健康造成严重的威害。

因此，开发出一种简便有效的方法来治理大气污染是人类社会一个急需解决的问题。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种智能废气光解除臭净化方法及其系统，通过-C波段紫外线光源将有毒有害的有机废气完全分解为二氧化碳、水和矿物质，净化彻底，净化过程高效节能。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种智能废气光解除臭净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）设置一废气光解除臭净化系统，其包括智能监控装置、净化室、连接于净化室进气口的集气器、连接于净化室出气口的风机，其中，所述净化室内设置有若干UV灯管，所述集气器上由外至内依次设置有HEPA高效过滤网与进气均流网；所述智能监控装置包括PLC控制器、报警器、设置于净化室进气口处的第一气体在线监测反馈模块、及设置于净化室出气口处的第二气体在线监测反馈模块，该报警器、第一气体在线监测反馈模块与第二气体在线监测反馈模块分别电连接至PLC控制器；

（2）待处理废气经过HEPA高效过滤网与进气均流网后进入集气器，HEPA高效过滤网过滤掉待处理废气中的微粒，进气均流网对进入集气器中的待处理废气气流进行均匀分配；

（3）具有均匀气流的待处理废气进入净化室，PLC控制器向第一气体在线监测反馈模块发送指令，第一气体在线监测反馈模块对待处理废气的组分与浓度进行实时检测，并传送至PLC控制器判断，若判断结果为超标，则执行步骤（4），否则，不断重复该步骤；

（4）PLC控制器向UV灯管发送指令，开启UV灯管，UV灯管发出-C波段紫外线光源，将待处理废气中的有毒有害的化学分子链裂解、断链、氧化、分解，将大分子链分解成无毒无害的小分子，气体中的有害物质被分解、氧化为二氧化碳、水和矿物质，完成废气净化；

（5）PLC控制器向第二气体在线监测反馈模块发送指令，第二气体在线监测反馈模块对净化后的气体的组分与浓度进行实时检测，并传送至PLC控制器判断，若判断结果为超标，则PLC控制器控制报警器发出报警信息，否则，净化后的气体排出净化室外。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中，所述UV灯管外壁上涂覆有光催化剂层，且该光催化剂层呈齿轮状。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（4）包括以下步骤：

（4.1）通过-C波段紫外线光源发出的光束分解废气中的氧分子并产生游离氧；

（4.2）通过游离氧与氧分子结合形成臭氧；

（43）通过UV灯管发出-C波段紫外线光源对臭气中的细菌进行裂解；

（4.4）通过臭氧对臭气以及裂解后的细菌进行氧化反应以使臭气得到降解。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤（3），所述智能监控装置内部的微处理器及外围芯片，接收第一气体在线监测反馈模块传送的4-20ma电流信号，解析净化室进气口处气体浓度含量；在所述步骤（5），所述智能监控装置内部的微处理器及外围芯片，接收第二气体在线监测反馈模块传送的4-20ma电流信号，解析净化室出气口处气体浓度含量。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤（1）中，所述第一气体在线监测反馈模块与第二气体在线监测反馈模块分别包括气体传感器。

一种实施上述方法的废气光解除臭净化系统，其特征在于，包括智能监控装置、净化室、连接于净化室进气口的集气器、连接于净化室出气口的风机，其中，所述净化室内设置有若干UV灯管，所述集气器上由外至内依次设置有HEPA高效过滤网与进气均流网；所述智能监控装置包括PLC控制器、报警器、设置于净化室进气口处的第一气体在线监测反馈模块、及设置于净化室出气口处的第二气体在线监测反馈模块，该报警器、第一气体在线监测反馈模块与第二气体在线监测反馈模块分别电连接至PLC控制器。

作为本发明的进一步改进，所述UV灯管外壁上涂覆有光催化剂层，且该光催化剂层呈齿轮状。

作为本发明的进一步改进，所述集气器与净化室进气口之间连接有一进风管；所述净化室出气口上连接有一出风管，所述风机位于出风管内。

作为本发明的进一步改进，所述出风管端部设置有一出气均流网。

作为本发明的进一步改进，所述净化室内壁上涂覆有光催化涂层，该光催化涂层为纳米二氧化钛光催化涂层。

本发明的有益效果为：通过净化室内的-C波段紫外线光源将有毒有害的有机废气完全分解，气体中的大部分有害物质被分解、氧化为二氧化碳、水和矿物质，无第二次污染，祛除异味效果高达99%以上，无毒无害无任何副作用，完全超越了传统的空气净化器，节能，高效，彻底。

上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明光催化剂层的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。

实施例一：

请参照图1，本实施例提供一种智能废气光解除臭净化方法，包括以下步骤：

（1）设置一废气光解除臭净化系统，其包括智能监控装置、净化室1、连接于净化室1进气口11的集气器2、连接于净化室1出气口12的风机3，其中，所述净化室1内设置有若干UV灯管13，所述集气器2上由外至内依次设置有HEPA高效过滤网21与进气均流网22；所述智能监控装置包括PLC控制器、报警器、设置于净化室1进气口11处的第一气体在线监测反馈模块4、及设置于净化室1出气口12处的第二气体在线监测反馈模块5，该报警器、第一气体在线监测反馈模块4与第二气体在线监测反馈模块5分别电连接至PLC控制器；

（2）待处理废气经过HEPA高效过滤网21与进气均流网22后进入集气器2，HEPA高效过滤网21过滤掉待处理废气中的微粒，进气均流网22对进入集气器2中的待处理废气气流进行均匀分配；

（3）具有均匀气流的待处理废气进入净化室1，PLC控制器向第一气体在线监测反馈模块4发送指令，第一气体在线监测反馈模块4对待处理废气的组分与浓度进行实时检测，并传送至PLC控制器判断，若判断结果为超标，则执行步骤（4），否则，不断重复该步骤；

（4）PLC控制器向UV灯管13发送指令，开启UV灯管13，UV灯管13发出-C波段紫外线光源，将待处理废气中的有毒有害的化学分子链裂解、断链、氧化、分解，将大分子链分解成无毒无害的小分子，气体中的有害物质被分解、氧化为二氧化碳、水和矿物质，完成废气净化；

（5）PLC控制器向第二气体在线监测反馈模块5发送指令，第二气体在线监测反馈模块5对净化后的气体的组分与浓度进行实时检测，并传送至PLC控制器判断，若判断结果为超标，则PLC控制器控制报警器发出报警信息，否则，净化后的气体排出净化室外。

所述步骤（4）包括以下步骤：

（4.1）通过-C波段紫外线光源发出的光束分解废气中的氧分子并产生游离氧；

（4.2）通过游离氧与氧分子结合形成臭氧；

（4.3）通过UV灯管发出-C波段紫外线光源对臭气中的细菌进行裂解；

（4.4）通过臭氧对臭气以及裂解后的细菌进行氧化反应以使臭气得到降解。

在所述步骤（3），所述智能监控装置内部的微处理器及外围芯片，接收第一气体在线监测反馈模块4传送的4-20ma电流信号，解析净化室1进气口11处气体浓度含量；在所述步骤（5），所述智能监控装置内部的微处理器及外围芯片，接收第二气体在线监测反馈模块5传送的4-20ma电流信号，解析净化室1出气口12处气体浓度含量。

在所述步骤（1）中，所述第一气体在线监测反馈模块4与第二气体在线监测反馈模块5分别包括气体传感器。

在本实施例中，HEPA高效过滤网21对直径为0.3微米以上的微粒有去除作用，空气可以通过，但细小的微粒却无法通过，在对废气进行光解除臭之前，先进行去除微粒处理，提高废气净化效果。

通过本实施例提供的智能废气光解除臭净化方法，在净化室1内-C波段紫外线光源能够完全将有毒有害的有机废气完全分解，气体中的大部分有害物质被分解、氧化为二氧化碳、水和矿物质，无第二次污染，祛除异味效果高达99%以上；最后，从净化室1出来的净化后的气体，通过出风管4排除设备外部。

实施例二：

请参照图1与图2，本实施例与实施例一的主要区别在于，所述步骤（1）中，所述UV灯管13外壁上涂覆有光催化剂层131，且该光催化剂层131呈齿轮状。

在本实施例中，光催化剂层131以齿轮状环绕在UV灯管13外壁上，在有限的辐射场空间内催化剂层呈褶皱形式增大了光催化面积，充分地利用了光能，待净化气流从催化剂表面流过，污染物和催化剂充分接触，提高废气光解除臭净化效果。

请参照图1与图2，本发明实施例还提供一种实施上述方法的废气光解除臭净化系统，包括智能监控装置、净化室1、连接于净化室1进气口11的集气器2、连接于净化室1出气口12的风机3，其中，所述净化室1内设置有若干UV灯管13，所述集气器2上由外至内依次设置有HEPA高效过滤网21与进气均流网22；所述智能监控装置包括PLC控制器、报警器、设置于净化室1进气口11处的第一气体在线监测反馈模块4、及设置于净化室1出气口12处的第二气体在线监测反馈模块5，该报警器、第一气体在线监测反馈模块4与第二气体在线监测反馈模块5分别电连接至PLC控制器。

在本实施中，所述UV灯管13外壁上涂覆有光催化剂层131，且该光催化剂层呈齿轮状。光催化剂层131以齿轮状环绕在UV灯管13外壁上，在有限的辐射场空间内催化剂层呈褶皱形式增大了光催化面积，充分地利用了光能，待净化气流从催化剂表面流过，污染物和催化剂充分接触，提高废气光解除臭净化效果。

在本实施中，所述集气器2与净化室1进气口11之间连接有一进风管6；所述净化室1出气口12上连接有一出风管7，所述风机3位于出风管7内。

同时，所述出风管7端部设置有一出气均流网8。

所述净化室1内壁上涂覆有光催化涂层14，该光催化涂层14为纳米二氧化钛光催化涂层。光催化涂层14的设置，增加了-C波段紫外线的反射，使-C波段紫外线再次利用，在-C波段紫外线的照射下慢慢挥发催化剂进行废气再次催化，彻底去除废气中有毒、有害、有味气体。

同时，所述UV灯管13主要采用石英玻璃制作而成，石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率，透过率达80%-90%。

本发明采用高能高臭氧UV紫外线光束照射恶臭气体，改变恶臭气体如：氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC类，苯、甲苯、二甲苯的分子链结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链，在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O等。同时，利用高能高臭氧UV紫外线光束分解空气中的氧分子产生游离氧，即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，公式为：UV＋O₂→O-+O＊(活性氧)O+O₂→O₃(臭氧)，由于臭氧对有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

本发明的重点主要在于，通过净化室内的-C波段紫外线光源将有毒有害的有机废气完全分解，气体中的大部分有害物质被分解、氧化为二氧化碳、水和矿物质，无第二次污染，祛除异味效果高达99%以上，无毒无害无任何副作用，完全超越了传统的空气净化器，节能，高效，彻底。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。