一种空气净化床层及其应用
【专利摘要】本发明公开了一种空气净化床层及其应用，包括两层或两层以上的特征净化层；所述特征净化层的层数根据空气中污染物种类进行调整；所述特征净化层包括载体材料和净化剂；所述净化剂是对空气中的一种或多种具有相似或相同性能的污染物具有净化作用的材料。该空气净化床层对污染物的净化针对性更强，每层特征净化层只针对同类或相同性质的污染物进行净化，净化效率和效果更好，合理的分配净化剂种类和用量，能取得最佳的净化效果，利用率更高；该空气净化床层应用于空气净化设备，能显著提高空气净化设备的净化效率、适合各种空气污染环境下的空气净化。
【专利说明】
一种空气净化床层及其应用
技术领域
[0001] 本发明涉及空气净化领域，特别涉及一种空气净化床层及其应用。
【背景技术】
[0002] 目前，室内空气已经遭到了不同程度的污染，据调查，室内环境污染物和污染来源 主要包括放射性气体、霉菌、颗粒物、装修残留、二手烟等，室内可检测出300多种污染物，室 内空气中的甲醛、苯、氨等有害气体可诱发人体贫血、白血病、呼吸、消化系统、癌症等三十 余种疾病。室内空气污染危害已成为每个家庭不容忽视的问题。
[0003] 空气净化是指针对室内的各种环境问题提供杀菌消毒、降尘除霾、祛除有害装修 残留以及异味等整体解决方案，提高改善生活、办公条件，增进身心健康。空气净化技术主 要有固体污染物净化技术和气态污染物净化技术，固体污染物净化技术包括空气过滤净化 技术、静电过滤技术和PM2.5净化技术，气态污染物净化技术包括活性炭吸附空气净化技 术、光触媒空气净化技术和低温等离子体空气净化技术。
[0004] 空气净化床层即为空气过滤层或负载有净化剂的空气净化层，是空气净化装置中 对空气净化起到主要作用的核心部分，也是影响空气净化装置对空气净化效果和效率的主 要因素，因而，好的空气净化床层才能提高空气净化装置的净化效率和净化效果。现有的空 气净化床层多为单层，将空气净化剂负载在具有一定过滤功能的载体材料上，达到既能过 滤又能净化的目的，但由于载体材料的负载上限的限制，净化剂负载量少，种类单一，造成 空气净化效果差，寿命短，而且，容易被空气中的颗粒物堵塞，直接导致净化装置失效。
[0005] 中国专利公开号CN104197413A公开了一种室内多功能空气净化器，该净化器的净 化端包括第一空气净化层、第二空气净化层、第三空气净化层和吹风机，能有效对空气中的 PM2.5和异味进行除去并对净化后的空气进行离子化，但第一空气净化层作用固定，不能随 着空气中污染物的改变而进行调整，从而更高效的，针对性的对空气进行净化，且第二层上 负载的净化剂针对性差，也不能随着空气中污染物的改变而进行调整，部分净化剂由于空 气中可能还有特定污染物而不能发挥净化作用，从而造成资源的浪费，性价比降低；同时， 第一、二层净化层能同时净化空气中的多种不同性质的污染物，容易饱和或部分净化剂与 污染物进行反应而造成净化剂失效，严重影响了净化器的使用寿命和净化效果。
[0006] 因此，发明一种既能高效的除去空气中污染物，又能根据空气中污染物的改变而 进行调整，具有针对性更强，净化剂负载分配更合理，净化剂资源利用率更高的空气净化床 层是提高空气净化设备净化效率，降低净化成本的有效手段。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于克服现有空气净化床层技术中所存在的负载的净化剂不能根 据空气中污染物的改变而进行调整，净化的污染物针对性差，净化床层同时净化空气中的 多种不同性质的污染物而造成净化床层寿命低，净化效率低的不足，提供一种空气净化床 层及其应用。该空气净化床层由多层特征净化层复合而成，且每个特征净化层所负载的净 化剂不同，作用不同，可根据空气中污染物的种类和含量的多少而进行针对性的调整，每层 特征净化层只针对同类或相同性质的污染物进行净化，从而对污染物的净化针对性更强， 净化效率和效果更好，合理的分配净化剂种类和用量，能取得最佳的净化效果，利用率更 高，将该空气净化床层应用于空气净化设备，能显著提高空气净化设备的净化效率、适合各 种空气污染环境下的空气净化。
[0008] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案： 一种空气净化床层，包括两层或两层以上的特征净化层，其中，所述特征净化层的层数 根据空气中污染物种类的多少而进行调整，每层特征净化层只针对同类或相同性质的污染 物进行净化，不仅能更好的适应环境中污染物的变化，进而对污染物的净化针对性更强，净 化效率和效果更好，而且在定期再生时，部分特征净化层因净化剂失效或其它因素造成的 报废，可以直接通过更换该特征净化层而不用更换整个床层，达到经济实用，节约成本和资 源利用率更高的目的。
[0009] 其中，所述的特征净化层包括载体材料和净化剂，载体材料包括金属载体材料、无 机多孔载体材料、有机多孔载体材料;所述的净化剂是对空气中的一种或多种具有相似或 相同性能的污染物具有净化作用的材料;对不同性能的污染物进行选择性分层净化，净化 效果更好，更彻底，净化剂的净化寿命更长。
[0010] 上述一种空气净化床层，其中，优选的，所述的特征净化层的层数不低于4层，层数 低于4层，对空气中污染物的针对性不全面，不能完全除去空气中含有的污染物，对空气的 净化效果较差。
[0011] 其中，最优选的，所述的特征净化层的层数不低于5层，其中所述的特征净化层包 括但不限于:过滤层、氮化物净化层、苯系物净化层、甲醛净化层、硫化物净化层、V0C净化层 中的一种或多种;含有以上一种或多种特征净化层的空气净化床层能较好的净化现有的较 常规的空气污染。
[0012] 其中，所述的过滤层的过滤方法包括纤维过滤、膜过滤、静电过滤中的一种或多 种，能有效过滤空气中的固体颗粒物和PM2.5，通过过滤层对空气的过滤处理，能减少空气 中的固体颗粒物的通入量，降低后面空气过滤层的堵塞、覆盖或失效的概率，对提高净化设 备的过滤效果和使用寿命具有重要作用。
[0013] 其中，所述的氮化物净化层主要针对含有氮的空气污染物，包括一氧化氮、二氧化 氮、氨气等气体，负载的净化剂包括氨泥煤、氢型丝光沸石、氢型电沸石、脱铝丝光沸石中的 一种或多种，所述净化剂可负载于分子筛、沸石、硅胶或活性炭中的一种或多种上，能有效 除去空气中的含氮污染物，效果好，除去量大且无二次污染。
[0014] 其中所述的硫化物净化层主要针对含有硫的空气污染物，包括二氧化硫、三氧化 硫、硫化氢等气体，负载的净化剂包括活性炭、氧化锌、氧化铁、氧化锰、氧化钙、氧化铜、氧 化锰、氧化铈、分子筛中的一种或多种，所述净化剂可负载于分子筛、沸石或活性炭中的一 种或多种上，能有效除去空气中的含硫污染物，效果好，除去量大且无二次污染。
[0015] 其中所述的苯系物净化层主要针对含有苯环的空气污染物，包括苯、甲苯、乙苯、 二甲苯等，负载的净化剂包括Pt/ y -Al2〇3、Pd/ y -Al2〇3、LSC/MgO/ y -Al2〇3、La〇.8Sn).2Mn0 3/ Y-Al2〇3中的一种或多种;所述净化剂可负载于分子筛、13X分子筛、活性氧化铝、沸石或活 性炭中的一种或多种上，能有效除去空气中的含有苯环的污染物，效果好，除去量大且无二 次污染。
[0016] 其中所述的V0C净化层主要针对含有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃的空气污染物，包 括:有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等;负载的净化剂包 括卩七/11〇2-31〇2、？(1/1^-厶12〇3、？七/11〇2、？七/52、？(1/5￥-厶、]\1113〇4462〇3-厶12〇3中的一种或多种， 所述净化剂可负载于分子筛、活性炭、13X分子筛、沸石、活性氧化铝、硅胶中的一种或多种 上，能有效除去空气中的V0C污染物，效果好，除去量大且无二次污染。
[0017] 其中所述的甲醛净化层主要针对甲醛进行处理，负载的净化剂为负载有甲醛分解 剂和/或氧化剂的活性炭、硅胶、分子筛中的一种或多种，能有效吸附并分解和/或氧化甲 醛;其中所述的甲醛分解剂和氧化剂包括纳米二氧化钛、稀土氧化物中的一种或多种。
[0018] 上述一种空气净化床层，是将针对空气中的一种或多种具有相似或相同性能的污 染物具有净化作用的材料的净化剂负载在某一空气净化层上，作为净化该污染物的特征净 化层，再根据空气中所含有的污染物种类将多个特征净化层进行复合，得到的一种多层复 合床层;该复合床层每层特征净化层只针对同类或相同性质的污染物进行净化，不仅能更 好的适应环境中污染物的变化，进而进行针对性调整和净化，对污染物的净化针对性更强， 净化效率更高，净化效果更彻底，净化剂的使用寿命更长;而且在定期再生时，部分特征净 化层因净化剂失效或其它因素造成的报废，可以直接通过更换该特征净化层而不用更换整 个床层，达到经济实用，节约成本和资源利用率更高的目的。
[0019] 进一步的，提出了上述一种空气净化床层的应用，该空气净化床层可应用于空气 净化设备中，能显著提高空气净化设备的净化效率、适合各种空气污染环境下的空气净化。
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果：。
[0021] 1、本发明空气净化层每层特征净化层只针对同类或相同性质的污染物进行净化， 净化效果更好，更彻底，净化剂的使用寿命更长。
[0022] 2、本发明特征净化层的层数可根据空气中污染物种类的多少而进行调整，不仅能 更好的适应环境中污染物的变化，对污染物的净化针对性更强，净化效率和效果更好，而且 经济实用。
[0023] 3、本发明空气净化床层可应用于空气净化设备中，能显著提高空气净化设备的净 化效率、适合各种空气污染环境下的空气净化。
[0024] 4.本发明空气净化床层采用多层复合，每种吸附剂层采用单独床层，如果某一层 吸附剂遭到破坏失去活性，可以单独更换某层而不需要整体净化床层进行更换。
[0025]【附图说明】： 图1为实施例1、2空气净化床层简图。
[0026]图2为实施例3空气净化床层简图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0028] 实施例1 空气净化床层(如图1)，由5层特征净化层组成，其中第一层为过滤层，是多孔纤维过滤 层;第二层为氮化物净化层，净化剂为负载有氢型丝光沸石的分子筛;第三层为苯系物净化 层，净化剂为负载有Pt/Y-Al2〇3的13X分子筛;第四层为硫化物净化层，净化剂为负载有氧 化锰和氧化钙混合物的活性炭;第五层为甲醛净化层，净化剂为负载有纳米二氧化钛的活 性炭。
[0029] 选择A，B两台相同型号的空气净化设备，其中，A中的空气净化床层更换为上述空 气净化床层，用A，B两台空气净化设备对刚装修完成的居家房中的空气进行净化，并检测该 空气净化前后污染物的含量，得出空气净化率。
[0030] 实施例2 空气净化床层(如图1)，由5层特征净化层组成，其中第一层为过滤层，是多孔纤维过滤 层;第二层为氮化物净化层，净化剂为负载有氢型丝光沸石的活性炭;第三层为苯系物净化 层，净化剂为负载有Pd/SY-A的13X分子筛；第四层为硫化物净化层，净化剂为负载有氧化 锰、氧化钙的混合物的沸石；第五层为甲醛净化层，净化剂为负载有纳米二氧化钛的活性 炭。
[0031] 选择A，B两台相同型号的空气净化设备，其中，A中的空气净化床层更换为上述空 气净化床层，用A，B两台空气净化设备对某硫化工厂中的空气进行净化，并检测该空气净化 前后污染物的含量，得出空气净化率。
[0032] 实施例3 空气净化床层(如图2)，由6层特征净化层组成，其中第一层为过滤层，是多孔纤维过滤 层;第二层为细菌灭杀层，杀菌剂为银涂层;第三层为氮化物净化层，净化剂为负载有脱铝 丝光沸石的活性炭;第四层为硫化物净化层，净化剂为负载有氧化铜、氧化锰和氧化铈混合 物的硅胶;第五层为苯系物净化层，净化剂为负载有LaO. 8SrO . 2Mn03/ y -A1203的分子筛； 第六层为甲醛净化层，净化剂为负载有纳米二氧化钛的活性炭。
[0033]选择1，2两台相同型号的空气净化设备，其中，1中的空气净化床层更换为上述空 气净化床层，用1，2两台空气净化设备对某医院中的空气进行净化，并检测该空气净化前后 污染物的含量，得出空气净化率。
【主权项】
1. 一种空气净化床层，其特征在于，包括两层或两层以上的特征净化层;所述特征净化 层的层数根据空气中污染物种类进行调整;所述特征净化层包括载体材料和净化剂;所述 净化剂是对空气中的一种或多种具有相似或相同性能的污染物具有净化作用的材料。2. 根据权利要求1所述的空气净化床层，其特征在于，所述的特征净化层层数不少于5 层。3. 根据权利要求1-2所述的空气净化床层，其特征在于，所述的特征净化层包括过滤 层、氮化物净化层、苯系物净化层、甲醛净化层、硫化物净化层、VOC净化层中的一种或多种。4. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的过滤层的过滤方法包括纤 维过滤、膜过滤、静电过滤中的一种或多种。5. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的氮化物净化层负载的净化 剂包括氨泥煤、氢型丝光沸石、氢型电沸石、脱铝丝光沸石的一种或多种。6. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的苯系物净化层负载的净化 剂包括Pt/ γ -Al2〇3、Pd/ γ -Al2〇3、LSC/MgO/ γ -Al2〇3、La〇.8Sr〇.2Mn〇3/ γ -Ah〇3中的一种或多 种。7. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的甲醛净化层负载的净化剂 包括负载有甲醛分解剂和/或氧化剂的活性炭、硅胶、分子筛中的一种或多种。8. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的硫化物净化层负载的净化 剂包括氧化锌、氧化铁、氧化锰、氧化钙、氧化铜、氧化锰、氧化铈中的一种或多种。9. 根据权利要求3所述的空气净化床层，其特征在于，所述的VOC净化层负载的净化剂 包括卩"11〇2-31〇2、？(1/1^-厶12〇3、？"11〇2、？^^2、？(1/5￥-厶、]\1113〇4-?62〇3-厶12〇3中的一种或多 种。10. 根据权利要求1-9所述的空气净化床层，其特征在于，所述空气净化床层应用于空 气净化设备中。
【文档编号】B01D53/48GK105999874SQ201610382907
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】杜富德
【申请人】杜富德