Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

WO2006134149A1 - Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung - Google Patents

Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung Download PDF

Info

Publication number
WO2006134149A1
WO2006134149A1 PCT/EP2006/063248 EP2006063248W WO2006134149A1 WO 2006134149 A1 WO2006134149 A1 WO 2006134149A1 EP 2006063248 W EP2006063248 W EP 2006063248W WO 2006134149 A1 WO2006134149 A1 WO 2006134149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
titanium dioxide
ozone
gaseous
photocatalytically active
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/063248
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlev MÖLLER
Siegfried Müller
Original Assignee
Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brandenburgische Technische Universität Cottbus filed Critical Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Publication of WO2006134149A1 publication Critical patent/WO2006134149A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/88—Handling or mounting catalysts
    • B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/80—Type of catalytic reaction
    • B01D2255/802—Photocatalytic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Definitions

  • the invention relates to a process for oxidizing and removing environmentally harmful substance components from gaseous and / or aqueous phases using the photocatalytic effect of titanium dioxide.
  • the method is particularly suitable for the purification of air, preferably for the production of pure internal air, but also exhaust air or exhaust gases, for the elimination of odors and purification of waste water.
  • the invention also provides a cleaning system for carrying out the method.
  • Areas of application are preferably the cleaning of indoor air in private and public building areas, the production of sterile air in hospital, especially operating areas and the production of clean air for special production processes.
  • an application for exhaust air purification is possible.
  • the process principle is also suitable for the purification of waste water, in particular those that are contaminated with organic pollutants and germs.
  • Ozone generators filter systems, air ionizers, air scrubbers and UV rays have long been used to clean indoor air. This procedure are based on mechanical-physical effects (particle separation by filters with partially preceding electrostatic charging), the washing out of air components by absorption liquids (scrubbers) or a chemical transformation (oxidation), initiated by ozone, ionized oxygen and UV light.
  • Filter systems are basically only for the separation of particulate coarser air components (dust, pollen, microorganisms). They have the disadvantage that the filters must be regularly replaced or regenerated, but are characterized by high separation efficiency (the
  • Air ionizers which are based on the formation of excited oxygen molecules and possibly "active" oxygen (eg O radicals), do not show a high chemical efficiency even for theoretical reasons, but can possibly charge and precipitate dusts.Ozone generators and UV irradiation have in The air purification is not proven since ozone in the gas phase reacts only with a few organic compounds (olefins) and photochemical conversions remain low in the available times scrubbers are basically effective methods for
  • Air purification they are industrially used mainly for the purification of exhaust air); they can be selectively designed for individual trace substances.
  • the prerequisite for effective air purification is always a good absorption of the trace substance to be removed in the washing liquid.
  • the disadvantage is the treatment of the wastewater, which requires separate additional facilities.
  • Filters and scrubbers are used in particular for the purification of exhaust air.
  • This process which belongs to the Advanced Oxidation Processes (AOPs), is becoming increasingly important for mineralizing toxic or biologically poorly degradable organic water and air constituents with the aid of hydroxyl radicals (Schiavello, M., ed. (1997) Heterogeneous photocatalysis. Vol. 3 Wiley Series in Photosciences and Photoengineering, Wiley, Chichester).
  • AOPs Advanced Oxidation Processes
  • TiO 2 is a semiconductor material with a band gap of 3.2 eV
  • light in the wavelength range between 200 nm and about 400 nm can initiate these photochemical reactions, ie, in addition to artificial light sources, the UV-A radiation of the sun (300 - 300 nm). 400 nm) can be effectively used.
  • This special form of photocatalysis is called "solar-catalytic water or air purification”.
  • the invention therefore an object of the invention to provide a method by which the purification of air and water can be carried out quickly and environmentally friendly and environmentally harmful substance components can be almost completely removed under extensive Ausoxidieren.
  • This object is achieved by a method for oxidizing and removing environmentally harmful substance components from gaseous and / or aqueous phases using the photocatalytic effect of titanium dioxide.
  • the gaseous and / or aqueous phases to be purified are reacted in a reaction space with a photocatalytically active titania Surface be brought into contact.
  • a photocatalytically active titania Surface be brought into contact.
  • the reaction space are preferably plates and / or packing, which have titanium dioxide coated surfaces and are shown in a system so constructive that they ensure a high surface / volume ratio. They are available in any geometric shapes.
  • a high or high surface / volume ratio (which serves as a measure of the amount of a material that is used per volume of space) is preferably 10 m 2 / m 3 to 1000 m 2 / m 3 , preferably from 500 m 2 / m 3 in front.
  • the catalytically active surface is designed in particular as a packing of different geometric shapes.
  • Geometric shapes can e.g. Be balls or calipers.
  • an aqueous liquid film is produced on the photocatalytically active surface.
  • the photocatalytically active surfaces are sprayed continuously with a rinsing liquid (for cleaning gaseous phases) or directly with the aqueous phase to be purified.
  • the photochemically catalyzed radical reaction is initiated with a light source.
  • Light source according to the invention may be the sunlight or any other radiation sources that are capable of generating radicals.
  • ozone generated at the same time in a gas phase is supplied for the purpose of intensifying radical formation, which can be produced with an upstream ozone generator.
  • ozone and the radiation necessary for photocatalysis can also be generated by a common radiation source in the reaction space.
  • the rinsing liquid used preferably water, is preferably recycled. To increase the efficiency of the process, both the
  • Rinsing liquid and the wastewater to be treated additional chemical substances are added, which influence the pH and thus the reaction process and / or generate other reactive radicals that react with the trace substances or can initiate further radical processes.
  • chemical substances are added which lead to an increase in the oxidation capacity.
  • oxidants which are selected as a function of the pH.
  • acidic pH Areas pH ⁇ 6
  • metal ions eg, Fe 2+ or Mn 2+ , etc.
  • reaction space further preferably comprises at least one UV lamp in addition to the photocatalytic surface.
  • the process is carried out in such a way that the liquids are preferably introduced into the reaction space via a spray device.
  • a spray device This can be located outside the reaction space, or in another embodiment, the reaction space for the purification of gaseous phases, the catalytically active surfaces have designed as contact surfaces of various types in a spray absorber.
  • the method can be carried out with the supply of sound waves, wherein sound generators are used, which initiate an increased mass transport of the reactive and degradable species to the photocatalytically active surfaces and tribochemical effects, in particular due to acoustic coagulation.
  • the process is carried out under ultrasonic conditions.
  • the process can take place under pressure (high pressure).
  • pressure high pressure
  • concentration of ozone and the rate of pollutant oxidation dependent thereon are increased.
  • an increase in pressure facilitates the overcoming of process-related flow resistance.
  • the process according to the invention has proven to be suitable for oxidizing and removing environmentally harmful components in the form of organic compounds, sulfite, reduced heavy metals, sulfur dioxide, reduced sulfur compounds, nitrogen oxides, bacteria or germs.
  • special pollutants can be isolated, such as organic pollutants in the neutral pH range with addition of ozone, sulfur dioxide eg in the alkaline range with ozone and nitrogen oxides eg in the pH range 6 to 8 with Fe 2+ ions.
  • electrons are activated by light on a Ti ⁇ 2 surface.
  • the inventive method combines in a simple manner known per se phenomena of independent primary formation of two oxidants - O 2 " on the photocatalytic TiO 2 surface and O 3 in the gas phase by UV radiation.
  • the superoxide radicals initially formed on the catalytic surface react rapidly with ozone in the aqueous phase.
  • a radical formation occurs as a result of O 3 -fallfall in aqueous solutions.
  • the radical chains formed thereby enable a radical regeneration, in particular by the conversion OH ⁇ HO 2 in the OH-attack on organic substances. From the HO 2 O 2 " is again formed (pH equilibrium) which in turn reacts with O 3 , etc.
  • the process represents a chemical two-phase system and allows a significant acceleration of the trace gas oxidation and thus purification of the air or water.
  • Essential to the invention is the presence of an aqueous liquid film on the photocatalytic surface, in (and at) the pollutant degradation takes place with simultaneous ozone supply.
  • the waste water i.d.R. even the liquid phase.
  • the primary oxidation products formed from the air pollutants are much more water-soluble than the starting materials, so that a large proportion of the surface remains or is dissolved and further to mineral Residues can be implemented or removed by water renewal with the sewage flow.
  • the process is a multiple combination.
  • radical chemical reactions take place in the gas phase as a result of ozone formation and UV radiation, which leads to the neutralization of trace substances, exhaust gas and wastewater components.
  • bacteria, viruses u.a. Killed microorganisms As a result, bacteria, viruses u.a. Killed microorganisms.
  • all soluble trace substances can be washed out by water sprinkling and oxidized in the liquid phase.
  • the method has the following advantages over previously described methods:
  • the process can be used in combination with other air purification and treatment systems (eg filters, air conditioners). 5.
  • the method can also be used on a mobile basis, so that a
  • the method can also be used for effective exhaust air purification with appropriate dimensioning.
  • the process is suitable for both air and water purification in the same system.
  • the method can be adapted to the removal of specific trace substances in the case of modular adaptation.
  • the inventive method thus allows environmentally harmful substances to be removed quickly and almost completely.
  • the method according to the invention can also be used only with sunlight (no special UV light is necessary), which recommends the method, in particular in a special variant for rapid water treatment.
  • the invention also provides a cleaning system which comprises the following devices and can also be configured as a mobile device: a) at least one reaction space with a photocatalytically active titanium dioxide surface which consists of a system of differently or identically arranged plates and / or random packings b) a spraying device and c) an ozone generator, d) optionally a light source and / or e) optionally a sound generator.
  • the cleaning system can be coupled to an air conditioning system and / or a further air entrainment system and be operated stationary.
  • it is used for exhaust air and water purification.
  • a container is provided with catalytically active TiO 2 -coated plates in such a way that the incoming air stream to be cleaned has to travel as far as possible in relation to a small reactor volume.
  • the Catalyst plate surfaces are continuously wetted from above via a distribution system with an aqueous rinsing liquid in the form of a thin film, wherein the rinsing liquid flows in the circuit.
  • the container surface is internally provided with a system of UV lamps, which both generate ozone and trigger the photocatalytic effect.
  • the oxidation of the air pollutants takes place in the liquid film, wherein the products are largely absorbed and oxidized using the cycle principle over a long period of time completely harmless mineral products and discharged as such.
  • the rinsing liquid enriched with the dissolved mineral residues must be replaced. This point in time can be determined by a simple salinity measurement and the detergent change is fully automatic.
  • the waste water is no further environmental hazard because it consists of natural inorganic substances that are diluted rapidly in the municipal sewage system.
  • a cylindrical container is filled with optically permeable Ti ⁇ 2 -coated packings, for example Raschig rings, and is wetted with water via a spraying system located on the ceiling.
  • a spraying system located on the ceiling.
  • the ceiling lamps are installed, which ensure a photocatalytic excitation.
  • the air is supplied via an ozone generator.
  • the ozone-enriched polluted air flows past the packing and reacts on the wet surface with formed OH radicals, resulting in a fast and effective air purification.
  • the devices described in the aforementioned embodiments can be combined with a superior air filter for coarse cleaning of particulate trace substances. Both devices can also be installed in existing systems for air treatment, in particular systems for room and building air conditioning.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausoxidieren und Entfernen von umweltschädlichen Stoffkomponenten aus gasförmigen und/oder wässrigen Phasen unter Verwendung des photokatalytischen Effektes von Titandioxid, wobei die zu reinigenden gasförmigen und/oder wässrigen Phasen in einem Reaktionsraum mit einer photokatalytisch wirksamen Titandioxid-Oberfläche in Kontakt gebracht werden und gleichzeitig in einer Gasphase erzeugtes Ozon zugeführt wird. Dabei wird die photokatalytisch wirksame Titandioxid-Oberfläche kontinuierlich mit einer Spülflüssigkeit oder mit der zu reinigenden wässrigen Phase besprüht. Das Verfahren ist insbesondere zur Reinigung von Luft, vorzugsweise zur Erzeugung reiner Innenluft, aber auch Abluft bzw. Abgasen, zur Beseitigung von Gerüchen und Reinigung von Abwässern geeignet. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Reinigungssystem zur Durchführung des Verfahrens.

Description

VERFAHREN UND SYSTEM ZUR PHOTOKATALYTISCHEN LUFT- UND ABWASSERREINIGUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausoxidieren und Entfernen von umweltschädlichen Stoffkomponenten aus gasförmigen und/oder wässrigen Phasen unter Verwendung des photokatalytischen Effektes von Titandioxid. Das Verfahren ist insbesondere zur Reinigung von Luft, vorzugsweise zur Erzeugung reiner Innenluft, aber auch Abluft bzw. Abgasen, zur Beseitigung von Gerüchen und Reinigung von Abwässern geeignet. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Reinigungssystem zur Durchführung des Verfahrens.
Anwendungsgebiete sind vorzugsweise die Reinigung von Raumluft in privaten und öffentlichen Gebäudebereichen, der Herstellung keimfreier Luft in Krankenhaus-, insbesondere Operationsbereichen sowie der Erzeugung reiner Luft für besondere Produktionsprozesse. Darüber hinaus ist eine Anwendung zur Abluftreinigung möglich. Das Verfahrensprinzip eignet sich auch zur Reinigung von Abwässern, insbesondere solchen, die mit organischen Schadstoffen und Keimen belastet sind.
Für viele Belange ist die Erzeugung reiner Luft, insbesondere keimfreier und keine organische Verschmutzungen enthaltender, von hoher Wichtigkeit. Das betrifft medizinische Bereiche mit erhöhten Hygieneanforderungen, den privaten und öffentlichen Wohnbereich in Gebieten hoher Außenluftverschmutzung. In vielen Produktions- und Forschungsbereichen müssen entweder sterile Bedingungen und/oder erhöhte Anforderungen an die Luftqualität gestellt werden. Die Abluftbzw. Abgasreinigung wird im Unterschied zur Innenraumluft weitgehend vom Gesetzgeber gefordert, um schädliche Auswirkungen auf Mensch und Natur zu vermeiden bzw. zu verringern. Deshalb existieren eine Vielzahl von Verfahren und Anwendungen. Das gleiche gilt für die Abwasserreinigung.
Aus den dargestellten Gründen besteht ein großes wirtschaftliches und hygienisches Interesse an Verfahren, um Luft, Abluft und Abwasser kostengünstig und effektiv in einem größeren Bereich physikalisch-chemischer Umweltbedingungen zu reinigen.
Zur Reinigung von Innenluft werden seit langem Ozongeneratoren, Filtersysteme, Luftionisatoren, Luftwäscher und UV-Strahlen verwendet. Diese Verfahren beruhen auf mechanisch-physikalischen Effekten (Partikelabscheidung durch Filter mit teilweise vorangegangener elektrostatischer Aufladung), dem Auswaschen von Luftbestandteilen durch Absorptionsflüssigkeiten (Wäscher) oder einer chemischen Umwandlung (Oxidation), initiiert durch Ozon, ionisierten Sauerstoff und UV-Licht.
Filtersysteme eignen sich grundsätzlich nur zur Abscheidung von partikelförmigen gröberen Luftbestandteilen (Staub, Pollen, Mikroorganismen). Sie haben den Nachteil, dass die Filter regelmäßig ausgetauscht bzw. regeneriert werden müssen, zeichnen sich aber durch hohe Abscheidegrade aus (die
Korngrößencharakteristik muss mit dem Filtermaterial abgestimmt sein, d.h. es können niemals alle in der Luft vorkommenden Korngrößen des partikelförmigen Materials abgeschieden werden). Luftionisatoren, die auf der Bildung angeregter Sauerstoffmoleküle und ggf. „aktiven" Sauerstoffs (z.B. O-Radikale) beruhen, zeigen schon aus theoretischen Gründen keinen hohen chemischen Wirkungsgrad, können aber ggf. Stäube aufladen und abscheiden. Ozongeneratoren und UV-Bestrahlung haben sich in der Luftreinigung nicht bewährt, da Ozon in der Gasphase nur mit wenigen organischen Verbindungen (Olefine) reagiert und photochemische Umsätze in den zur Verfügung stehenden Zeiten gering bleiben. Wäscher sind grundsätzlich effektive Verfahren zur
Luftreinigung (sie werden großtechnisch vor allem zur Abluftreinigung eingesetzt); sie können selektiv auf einzelne Spurenstoffe ausgelegt werden. Voraussetzung für eine effektive Luftreinigung ist stets eine gute Absorption des zu entfernenden Spurenstoffes in der Waschflüssigkeit. Nachteilig zeigt sich die Behandlung des Abwassers, die gesonderte weitere Anlagen erfordert.
Filter und Wäscher werden insbesondere zur Abluftreinigung eingesetzt. Darüber hinaus existieren eine Vielzahl von technischen Anlagen und Methoden zur thermischen und katalytischen Nachverbrennung.
In neuerer Zeit werden photokatalytische Verfahren zur Luftreinigung eingesetzt: Vor etwa 30 Jahren wurde entdeckt, dass an der Oberfläche von Titandioxid (Tiθ2) unter Lichteinfluss katalytische Reaktionen ablaufen, die auf der primären Bildung freier Elektronen beruhen (Fujishima, A., K. Hashimoto und T. Watanabe (1999) Photocatalysis. Fundamentals and Applications. BKC Inc., Tokyo). Inzwischen wird dieser Effekt in Form von so genannten selbstreinigenden Oberflächen ausgenutzt, wobei mit speziellen Nanotechnologien die Oberflächenbeschichtungen erhalten werden.
Dieses zu den Advanced Oxidation Processes (Moderne Oxidationsverfahren, AOPs) zählende Verfahren gewinnt zunehmend an Bedeutung, um toxische oder biologisch schwer abbaubare organische Wasser- und Luftinhaltsstoffe mit Hilfe von Hydroxylradikalen zu mineralisieren (Schiavello, M., Hrsg. (1997) Heterogeneous photocatalysis. Vol. 3 Wiley Series in Photosciences and Photoengineering. Wiley, Chichester).
Bei diesen Verfahren, die nicht alle - vor allem bei der Abwasserreingung - auf dem photokatalytischen Tiθ2-Effekt beruhen, werden hochreaktive Radikale erzeugt, die im Endeffekt die Schadstoffe abbauen. Die Radikalerzeugung kann dabei auf unterschiedlichen Wegen erfolgen: mit Bestrahlung unterschiedlicher Wellenlänge (insbesondere aber UV), durch weitere photokatalytisch wirksame Materialien, durch Ozonisierung und durch Wasserstoffperoxid.
Hierbei werden alle organischen Spurenstoffmoleküle in Gegenwart von Luftsauerstoff vollständig oxidiert, d.h. es findet eine quasi kalte Verbrennungsreaktion unter Bildung von Kohlendioxid (CO2), Wasser (H2O) und ggf. weiteren mineralischen, ungiftigen Produkten statt. Durch diesen direkten Schadstoffabbau ergibt sich keine Verlagerung des Problems in eine andere Phase, wie dies z.B. bei Absorptionsverfahren oder beim Strippen der Fall ist. Im Fall der Photokatalyse werden durch Bestrahlung des Tiθ2-Katalysators sowohl Wasser als auch Luftsauerstoff zu den erwähnten reaktiven OH-Radikalen umgesetzt. Da TiO2 ein Halbleitermaterial mit einer Bandlücke von 3,2 eV ist, kann Licht im Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und ca. 400 nm diese photochemischen Reaktionen initiieren, d.h., dass neben künstlichen Lichtquellen auch die UV-A-Strahlung der Sonne (300 - 400 nm) wirkungsvoll genutzt werden kann. Man nennt diese spezielle Form der Photokatalyse "solarkatalytische Wasser- bzw. Luftreinigung".
Es werden inzwischen verschiedene kommerzielle Produkte angeboten (z.B.: Matrix Photocatalytic, Inc. TiO2 Water & Air Organic Pollutant Destruction Systems; PHOTOX Bradford Ltd., UK; Purifics, Ontario, Canada), die diesen Effekt ausnutzen. Dabei durchströmt die zu reinigende Luft einen Behälter, der in unterschiedlicher konstruktiver Anordnung mit TiO2 beschichtete Platten enthält, an deren Oberflächen bei zusätzlicher Bestrahlung Photooxidantien gebildet werden, die mit den Spurenstoffen der Luft reagieren. Dabei wird das bekannte Phänomen ausgenutzt, dass das OH-Radikal mit nahezu allen organischen und einer Vielzahl anorganischer Spurenstoffe schnell reagiert.
Diese Radikalkettenoxidationen sind allerdings - was von den Anbietern derartiger Systeme nicht oder kaum berücksichtigt wird - unterschiedlich schnell und verlaufen nur über viele Zwischenstufen bis zur vollständigen Oxidation zu CO2 und H2O. Die internationalen Kenntnisse aus langjährigen Forschungsprojekten zu luftchemischen Reaktionen lassen die Vermutung zu (Möller, D. (2003) Luft. De Gruyter, Berlin, New York, 750 pp.), dass bei den kurzen Verweilzeiten der zu reinigenden Luft von nur einigen Sekunden in den angebotenen photokatalytischen Luftreinigern nur ein Bruchteil der Schadstoffe umgesetzt wird, so dass ggf. ein Reinigungseffekt erst im Verlaufe vieler Stunden bzw. mehrfacher Zyklen in einem geschlossenen Raum möglich wird. Auch werden infolge eines unvollständigen oxidativen Abbaus der Spurenstoffe teilweise toxische Zwischenprodukte erhalten, die erst im Verlaufe einer langsameren weiteren Oxidation zu unschädlichen Produkten abgebaut werden können.
Die entscheidenden Nachteile bisher bekannter Verfahren zur photokatalytischen Luftreinigung bestehen in ihrer geringen Effektivität; sie lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: a) geringe Reaktionsfläche im Reaktionsraum, b) hohe Verweilzeit im Reaktionsraum, c) unvollständige Oxidation und Austragen von Primärprodukten mit dem
Luftstrom.
Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die Reinigung von Luft und Wasser schnell und umweltfreundlich durchgeführt werden kann und umweltschädliche Stoffkomponenten unter weitgehendem Ausoxidieren nahezu vollständig entfernt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Ausoxidieren und Entfernen von umweltschädlichen Stoffkomponenten aus gasförmigen und/oder wässrigen Phasen unter Verwendung des photokatalytischen Effektes von Titandioxid gelöst. Erfindungsgemäß werden die zu reinigenden gasförmigen und/oder wässrigen Phasen in einem Reaktionsraum mit einer photokatalytisch wirksamen Titandioxid- Oberfläche in Kontakt gebracht werden. Im Reaktionsraum befinden sich vorzugsweise Platten und/oder Füllkörper, die Titandioxid beschichtete Oberflächen aufweisen und in einem System so konstruktiv dargestellt sind, dass sie ein hohes Oberflächen/Volumenverhältnis gewährleisten. Sie liegen in beliebigen geometrischen Formen vor. Zur Gewährleistung eines hohen
Oberflächen/Volumenverhältnisses werden sie konstruktiv z. B. mäanderförmig in horizontalen Kanälen oder als Zwischenböden in Kolonnen angeordnet. Ein hohes oder großes Oberflächen/Volumenverhältnis (welches als Maß für die Menge eines Materials, das pro Raumvolumen verbaut ist, dient) liegt bevorzugt bei 10 m2/m3 bis 1000 m2/m3, vorzugsweise ab 500 m2/m3vor.
Die katalytisch wirksame Oberfläche wird insbesondere als Füllkörper unterschiedlicher geometrischer Formen ausgeführt. Geometrische Formen können z.B. Kugeln oder Sattelkörper sein.
Erfindungsgemäß wird ein wässriger Flüssigkeitsfilm auf der photokatalytisch wirksamen Oberfläche erzeugt. Die photokatalytisch wirksamen Oberflächen werden kontinuierlich mit einer Spülflüssigkeit (zur Reinigung gasförmiger Phasen) oder direkt mit der zu reinigenden wässrigen Phase besprüht. Die photochemisch katalysierte Radikal-Reaktion wird mit einer Lichtquelle initiiert. Lichtquelle im Sinne der Erfindung kann das Sonnenlicht sein bzw. jegliche andere Strahlungsquellen, die geeignet sind, Radikale zu erzeugen.
Erfindungsgemäß wird gleichzeitig in einer Gasphase erzeugtes Ozon zur verstärkenden Radikalbildung zugeführt, welches mit einem vorgeschalteten Ozongenerator hergestellt werden kann. Alternativ können Ozon und die zur Photokatalyse notwendige Strahlung auch durch eine gemeinsame Strahlungsquelle im Reaktionsraum erzeugt werden.
Die verwendete Spülflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, wird bevorzugt im Kreislauf geführt. Zur Steigerung der Effizienz des Verfahrens können sowohl der
Spülflüssigkeit als auch dem zu reinigenden Abwasser zusätzliche chemische Substanzen zugegeben werden, welche den pH-Wert und damit den Reaktionsablauf beeinflussen und/oder weitere reaktive Radikale erzeugen, die mit den Spurenstoffen reagieren oder weitere Radikalprozesse einleiten kann. Vorzugsweise werden chemische Substanzen zugesetzt, die zu einer Erhöhung der Oxidationskapazität führen. Dabei handelt es sich bevorzugt um Oxidantien, die in Abhängigkeit des pH-Wertes ausgewählt werden. So werden in sauren pH- Bereichen (pH <6) bevorzugt Substanzen eingesetzt, die eine H2θ2-Bildung befördern, wie z.B. Metallionen (z.B. Fe2+ oder Mn2+ usw.), in alkalischen Bereichen bei pH-Werten >7 wird z.B. Ozon zugegeben.
Der Reaktionsraum umfasst weiterhin in einer bevorzugten Ausführung neben der photokatalytischen Oberfläche vorzugsweise mindestens eine UV-Lampe.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren so durchgeführt, dass die Flüssigkeiten bevorzugt über eine Sprühvorrichtung in den Reaktionsraum gegeben werden. Diese kann sich außerhalb des Reaktionsraumes befinden, oder in einer weiteren Ausführungsvariante kann der Reaktionsraum zur Reinigung gasförmiger Phasen die katalytisch wirksamen Oberflächen als Kontaktflächen verschiedener Bauart in einem Sprühabsorber ausgelegt aufweisen.
Darüber hinaus kann das Verfahren unter Zuführung von Schallwellen ausgeführt werden, wobei Schallgeber eingesetzt werden, die insbesondere infolge einer akustischen Koagulation einen erhöhten Stofftransport der reaktiven und abzubauenden Spezies an die photokatalytisch wirksamen Oberflächen sowie tribochemische Effekte initiieren.
Vorzugsweise wird das Verfahren unter Ultraschallbedingungen durchgeführt. Zur weiteren Effizienzsteigerung kann das Verfahren unter Druck (Hochdruck) stattfinden. Dadurch werden insbesondere die Konzentration von Ozon und die davon abhängige Geschwindigkeit der Schadstoffoxidierung erhöht. Außerdem erleichtert eine Druckerhöhung die Überwindung von verfahrenstechnisch bedingten Strömungswiderständen.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat sich vorzugsweise zum Ausoxidieren und zur Entfernung von umweltschädlichen Stoffkomponenten in Form von organischen Verbindungen, Sulfit, reduzierten Schwermetallen, Schwefeldioxid, reduzierten Schwefelverbindungen, Stickstoffoxiden, Bakterien oder Keimen als geeignet erwiesen. Durch modulare Anpassung können spezielle Schadstoffe isoliert werden wie z.B. organische Schadstoffe im neutralen pH-Bereich mit Zusatz von Ozon, Schwefeldioxid z.B. im alkalischen Breich mit Ozon sowie Stickoxide z.B. im pH-Bereich 6 bis 8 mit Fe2+-lonen. Bekanntermaßen werden durch Licht an einer Tiθ2-Oberfläche freie Elektronen aktiviert. Diese können entweder mit oberflächenadsorbierten oder in dem wässrigen Oberflächenfilm gelöstem Sauerstoff (O2) durch Elektronentransfer Superoxidanionen (O2 ") bilden. Diese Ionen stellen das Anion des Hydroperoxid- Radikals (HO2) dar, mit dem sie in einem pH-abhängigen protolytischen Gleichgewicht bestehen. Aus beiden Spezies bildet sich in einer langsamen Reaktion Wasserstoffperoxid (H2O2), die bei Anwesenheit von Ionen der Übergangsmetalle (z.B. Fe, Cu, Mn) erheblich beschleunigt wird: O2" + HO2 → HO2 " (+O2), HO2 " + H+ → H2O2. Wasserstoffperoxid wird zu OH-Radikalen (mittels der sog. Fenton-Reaktion) umgesetzt. Erst die OH-Radikale sind die eigentlichen Reaktionspartner der Schadstoffe; H2O2 reagiert in wässriger Phase mit einigen anorganischen Spurenstoffen (vorzugsweise Sulfitionen) aber nicht mit organischen Stoffen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert in einfacher Weise die an sich bekannten Phänomene der unabhängigen Primärbildung zweier Oxidantien - O2 " an der photokatalytischen TiO2-Oberfläche und O3 in der Gasphase durch UV- Strahlung.
Die an der katalytischen Oberfläche zunächst gebildeten Superoxidradikale reagieren in wässriger Phase schnell mit Ozon. Andererseits erfolgt eine Radikalbildung als Folge des O3-Zerfalls in wässrigen Lösungen. Die dabei gebildeten Radikalketten ermöglichen eine Radikalregenerierung, insbesondere durch die Umwandlung OH → HO2 bei der OH-Atacke auf organische Substanzen. Aus dem HO2 wird wieder O2 " gebildet (pH-Gleichgewicht) welches wiederum mit O3 reagiert, usw.
Das Verfahren stellt ein chemisches Zweiphasensystem dar und ermöglicht eine wesentliche Beschleunigung der Spurenstoffoxidation und damit Reinigung der Luft bzw. des Wassers. Erfindungswesentlich ist das Vorhandensein eines wässrigen Flüssigkeitsfilms auf der photokatalytischen Oberfläche, in (und an) dem der Schadstoffabbau stattfindet unter gleichzeitiger Ozonzuführung. Im Falle der Abwasserreinigung stellt das Abwasser i.d.R. selbst die Flüssigphase dar.
Die aus den Luftschadstoffen gebildeten primären Oxidationsprodukte sind wesentlich wasserlöslicher als die Ausgangsstoffe, so dass ein großer Anteil an der Oberfläche haften bleibt bzw. gelöst wird und weiter zu mineralischen Reststoffen umgesetzt werden kann bzw. durch Wassererneuerung mit dem Abwasserfluss entfernt wird.
Das Verfahren stellt eine Mehrfachkombination dar. Zusätzlich laufen radikalchemische Reaktionen in der Gasphase ab als Folge der Ozonbildung und UV-Strahlung, welche zur Unschädlichmachung von Spurenstoffen, Abgas- und Abwasserbestandteilen führen. Dadurch werden auch Bakterien, Viren u.a. Mikroorganismen getötet. Außerdem können durch die Wasserberieselung alle löslichen Spurenstoffe ausgewaschen und in der flüssigen Phase oxidiert werden. Das Verfahren hat gegenüber bisher beschriebener Verfahren folgende Vorteile:
1. Der Umsatz von Verunreinigungen (Grad der Reinigung) ist wesentlich höher infolge eines chemischen Multiphasenprozesses.
2. Ein großer Teil der Oxidationsprodukte wird in die wässrige Phase überführt und damit aus der zu reinigenden Luft entfernt. 3. Insbesondere der Prozess der Luftreinigung nach dem Kombinationsverfahren ist außerordentlich schnell. 4. Das Verfahren kann in Kombination mit weiteren Luftreinigungs- und - aufbereitungssystemen (beispielsweise Filtern, Klimaanlagen) stationär eingesetzt werden. 5. Das Verfahren kann darüber hinaus mobil eingesetzt werden, so dass eine
Anwendung in nicht ständig zu reinigenden Bereichen erfolgen kann.
6. Das Verfahren kann bei entsprechender Dimensionierung auch zur effektiven Abluftreinigung eingesetzt werden.
7. Das Verfahren eignet sich sowohl zur Luft- als auch Wasserreinigung in ein und derselben Anlage.
8. Das Verfahren kann bei modularer Anpassung auf die Entfernung spezieller Spurenstoffe angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit, umweltschädliche Stoffe schnell und nahezu vollständig zu entfernen. Durch das erfindungsgemäße Prinzip der
Anwendung eines photokatalytischen Multiphasensystems wirken alle drei Phasen
(Gas-Flüssig-Fest) interaktiv gleichzeitig. Erst dieses Prinzip gewährleistet einen hohen Stoffübergang (Ozon und/oder gasförmige Schadstoffe in die Flüssigphase) und eine hohe Strahlungsausbeute an der Katalysatoroberfläche (Ausbildung der Flüssigkeit als Film oder Tropfen). Die gleichzeitige Anwesenheit von Ozon erhöht die Reaktivität (durch OH-Ausbeutensteigerung). Somit ist es möglich, a) alternativ zur Reaktion der freien Elektronen mit O2 (Sauerstoff) stattdessen Ozon (O3) anzubieten und b) das primäre Folgeprodukt des bestrahlten TiO2-Katalysators (O2-) mit Ozon reagieren zu lassen um dadurch mehr OH-Radikale direkt zu erzeugen im Vergleich zur alleinigen Anwendung von Sauerstoff (O2).
Darüber hinaus kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch nur mit Sonnenlicht gearbeitet werden (kein spezielles UV-Licht ist notwendig), was das Verfahren insbesondere in einer speziellen Variante zur schnellen Wasseraufbereitung empfiehlt.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Reinigungssystem, welches folgende Einrichtungen umfasst und auch als mobile Vorrichtung ausgestaltet sein kann: a) mindestens einen Reaktionsraum mit einer photokatalytisch wirksamen Titandioxid-Oberfläche, welche aus einem System unterschiedlich oder gleich angeordneter Platten und/oder Füllkörper besteht, die in verschiedenen beliebigen geometrischen Formen zur Erzielung eines hohen Oberflächen/Volumenverhältnisses vorliegen können, b) eine Sprüheinrichtung und c) einen Ozongenerator, d) ggf. eine Lichtquelle und/oder e) ggf. einen Schallgeber.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann das Reinigungssystem mit einer Klimaanlage und/oder einem weiterem Lufteinigungssystem gekoppelt sein und stationär betrieben werden.
Vorzugsweise wird es zur Abluft- und Wasserreinigung eingesetzt.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Beispiel 1
Ein Behälter wird mit katalytisch wirksamen TiO2-beschichteten Platten derart versehen, dass der eintretende zu reinigende Luftstrom einen möglichst weiten Weg bezogen auf ein kleines Reaktorvolumen zurücklegen muss. Die Katalysatorplattenoberflächen werden von oben über ein Verteilungssystem mit einer wässrigen Spülflüssigkeit in Form eines dünnen Filmes kontinuierlich benetzt, wobei die Spülflüssigkeit im Kreislauf fließt. Die Behälteroberfläche ist innen mit einem System von UV-Lampen versehen, welche sowohl Ozon erzeugen als auch den photokatalytischen Effekt auslösen. Die Oxidation der Luftschadstoffe findet in dem Flüssigkeitsfilm statt, wobei die Produkte weitgehend absorbiert und unter Nutzung des Kreislaufprinzips über längere Zeit vollständig zu unschädlichen mineralischen Produkten oxidiert und als solche ausgetragen werden. Nach einer gewissen Zeit, die vom Grad der Luftverschmutzung abhängt, muss die mit den gelösten mineralischen Reststoffen angereicherte Spülflüssigkeit ersetzt werden. Dieser Zeitpunkt kann durch eine einfache Salinitätsmessung bestimmt werden und der Spülmittelwechsel vollautomatisch erfolgen. Das Abwasser stellt keine weitere Umweltgefährdung dar, da es aus natürlichen anorganischen Stoffen besteht, die im kommunalen Abwassersystem schnell verdünnt werden.
Beispiel 2
Ein zylindrischer Behälter ist mit optisch durchlässigen Tiθ2-beschichteten Füllkörpern, beispielsweise Raschigringen, gefüllt und wird über ein an der Decke befindliches Sprühsystem mit Wasser benetzt. Gleichfalls an der Decke sind Lampen installiert, die eine photokatalytische Anregung gewährleisten. Die Luftzufuhr erfolgt über einen Ozongenerator. Die mit Ozon angereicherte verschmutzte Luft strömt an den Füllkörpern vorbei und reagiert an der feuchten Oberfläche mit gebildeten OH-Radikalen, was zu einer schnellen und effektiven Luftreinigung führt.
Beispiel 3
Zur Behandlung des Abwassers, beispielsweise von Textilfarben, wird dieses direkt anstelle der Spülflüssigkeit in oben beschriebenen Beispielen in den photokatalytischen Reinigungsreaktor gegeben und bis zum vollständigen Abbau zykliert. Die in vorgenannten Ausführungsbeispielen beschriebenen Vorrichtungen können kombiniert werden mit einem vorgesetzten Luftfilter zur Grobreingung von partikelförmigen Spurenstoffen. Beide Vorrichtungen können auch in bestehende Systeme zur Luftaufbereitung, insbesondere Systeme zur Raum- und Gebäudeklimatisierung eingebaut werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ausoxidieren und Entfernen von umweltschädlichen
Stoffkomponenten aus gasförmigen und/oder wässrigen Phasen unter Verwendung des photokatalytischen Effektes von Titandioxid, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigenden gasförmigen und/oder wässrigen Phasen in einem Reaktionsraum mit einer photokatalytisch wirksamen Titandioxid-Oberfläche in Kontakt gebracht werden und gleichzeitig in einer Gasphase erzeugtes Ozon zugeführt wird, wobei die photokatalytisch wirksame Titandioxid-
Oberfläche kontinuierlich mit einer Spülflüssigkeit oder mit der zu reinigenden wässrigen Phase besprüht wird und die photochemisch katalysierte Radikal- Reaktion mit einer beliebigen Lichtquelle erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Titandioxid- Oberfläche eingesetzt wird, die ein großes Oberflächen/Volumenverhältnis aufweist, das bei 10 m2/m3 bis 1000 m2/m3 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülflüssigkeit oder der zu reinigenden wässrigen Phase zusätzlich chemische Substanzen beigegeben werden, die zu einer Erhöhung der Oxidationskapazität führen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeiten über eine Sprühvorrichtung in den Reaktionsraum gegeben werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum mit den katalytisch wirksamen Oberflächen als Sprühabsorber aufgebaut ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über Schallgeber insbesondere infolge einer akustischen Koagulation ein erhöhter Stofftransport der reaktiven und abzubauenden Spezies an die photokatalytisch wirksamen Oberflächen sowie tribochemische Effekte initiiert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ozon mit einem vorgeschalteten Ozongenerator erzeugt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Ozon und die zur Photokatalyse notwendige Strahlung durch eine gemeinsame Strahlungsquelle im Reaktionsraum erzeugt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülflüssigkeit Wasser ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülflüssigkeit im Kreislauf geführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es unter Druck oder Ultraschallbedingungen stattfindet.
12. Reinigungssystem zum Ausoxidieren und Entfernen von umweltschädlichen Stoffkomponenten aus gasförmigen und/oder wässrigen Phasen unter Verwendung des photokatalytischen Effektes von Titandioxid gemäß einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 11 , umfassend a) mindestens einen Reaktionsraum mit einer photokatalytisch wirksamen Titandioxid-Oberfläche, welche aus einem System beliebig angeordneter Platten oder Füllkörper beliebiger geometrischer Formen zur Erzielung eines großen Oberflächen/Volumenverhältnisses besteht, b) eine Sprüheinrichtung und c) einen Ozongenerator.
13. Reinigungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es d) eine Lichtquelle und ggf. e) einen Schallgeber umfasst.
14. Reinigungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum neben der photokatalytischen Oberfläche mindestens eine UV-Lampe umfasst.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytisch wirksame Oberfläche als Füllkörper unterschiedlicher geometrischer Formen ausgeführt wird.
16. Verwendung eines Reinigungssystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15 zur Abluft- und Wasserreinigung.
17. Verwendung nach Anspruch 16 zum Ausoxidieren und zur Entfernung von umweltschädlichen Stoffkomponenten in Form von organischen Verbindungen, Sulfit, reduzierten Schwermetallen, Schwefeldioxid, reduzierten Schwefelverbindungen, Stickstoffoxide, Bakterien oder Keimen.
18. Verwendung nach Anspruch 16 oder 17 mit einer Klimaanlage und/oder einem weiteren Lufteinigungssystem gekoppelt.
PCT/EP2006/063248 2005-06-15 2006-06-15 Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung WO2006134149A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510028660 DE102005028660A1 (de) 2005-06-15 2005-06-15 Verfahren zur photokatalytischen Luft- und Abwasserreinigung
DE102005028660.7 2005-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006134149A1 true WO2006134149A1 (de) 2006-12-21

Family

ID=36968673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/063248 WO2006134149A1 (de) 2005-06-15 2006-06-15 Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005028660A1 (de)
WO (1) WO2006134149A1 (de)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2234650A2 (de) * 2007-12-21 2010-10-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Gasbehandlungssystem
WO2011028478A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Fahs Stagemyer Llc Processes and uses of dissociating molecules
US8658101B1 (en) 2012-01-19 2014-02-25 Dust Free, Lp Photocatalytic device with curved reflectors
US8926899B1 (en) 2013-01-10 2015-01-06 Dust Free, Lp Photocatalytic devices
US9011780B1 (en) 2012-05-30 2015-04-21 Dust Free, Lp Photocatalytic device for ductless heating and air conditioning systems
US9073766B2 (en) 2009-08-25 2015-07-07 Fahs Stagemyer, Llc Methods for the treatment of ballast water
US9205169B1 (en) 2013-01-10 2015-12-08 Dust Free, Lp Photocatalytic devices
CN105157130A (zh) * 2015-10-19 2015-12-16 董练昌 一种空气净化方法
US9782510B1 (en) 2013-01-18 2017-10-10 Dust Free, Lp Photocatalytic device with multi-metallic catalysts
US10010644B2 (en) 2012-05-30 2018-07-03 Dust Free, Lp Photocatalytic device for ductless heating and air conditioning systems
CN110882624A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 黄骅市鑫通机械设备有限公司 光氧催化废气净化器
US10814030B1 (en) 2018-04-06 2020-10-27 Dust Free, Lp Hybrid full spectrum air purifier devices, systems, and methods
DE102020118636A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Sterilair Ag Transportband mit photokatalytischem Effekt
CN114191907A (zh) * 2022-01-13 2022-03-18 卓宇轩 一种异味处理系统
CN117164121A (zh) * 2023-11-01 2023-12-05 北京世纪农丰土地科技有限公司 一种富养化黑臭水体生态浮岛修复系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121910A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-27 Ultrasonic Systems Gmbh Verfahren zur Behandlung sulfidhaltiger Ablauge
EP2674208A1 (de) 2012-06-17 2013-12-18 UV-Consulting Peschl e. K. UV-Strahlermodul für eine Abluft-, Abgas- oder Raumluftreinigungsvorrichtung
DE102016209952A1 (de) * 2016-06-07 2017-12-07 Robert Bosch Gmbh Filtervorrichtung
DE102020126529A1 (de) 2020-10-09 2022-04-14 TruTraTec GmbH Reaktor zur Abwasserbehandlung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995021794A1 (en) * 1994-02-14 1995-08-17 Envirex, Inc. Integrated adsorption/advanced oxidation fluidized bed reactor
US5961920A (en) * 1994-12-28 1999-10-05 Benrad Aktiebolag Method and apparatus for treatment of fluids
DE19836519A1 (de) * 1998-08-12 2000-02-17 Hofmann Kurt Reaktor zur Entfernung von organischen Schadstoffen und Geruchsminderung mittels UV-Licht und Oxidationskatalysatoren
JP2000189749A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Toshiba Corp 処理装置
US20020108846A1 (en) * 2000-08-08 2002-08-15 The Procter & Gamble Company Photocatalytic degradation of organic compounds
JP2003181475A (ja) * 2001-12-14 2003-07-02 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 水浄化装置
US20040040831A1 (en) * 2000-11-06 2004-03-04 Sung-Chang Hong Method and apparatus for eliminating stench and volatile organic compounds from polluted air

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0591920B1 (de) * 1992-10-06 1997-09-17 Fuji Electric Co., Ltd. Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von NOx und/oder SOx
WO1997037936A1 (en) * 1996-04-11 1997-10-16 Rijksuniversiteit Groningen A photocatalytic reactor for water purification and use thereof
US6136203A (en) * 1997-09-10 2000-10-24 Purifics Enviromental Technologies, Inc. System and method for photocatalytic treatment of contaminated media
IL129564A (en) * 1999-04-23 2004-06-20 Atlantium Lasers Ltd A method for disinfecting and purifying liquids and gases and a device for its use

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995021794A1 (en) * 1994-02-14 1995-08-17 Envirex, Inc. Integrated adsorption/advanced oxidation fluidized bed reactor
US5961920A (en) * 1994-12-28 1999-10-05 Benrad Aktiebolag Method and apparatus for treatment of fluids
DE19836519A1 (de) * 1998-08-12 2000-02-17 Hofmann Kurt Reaktor zur Entfernung von organischen Schadstoffen und Geruchsminderung mittels UV-Licht und Oxidationskatalysatoren
JP2000189749A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Toshiba Corp 処理装置
US20020108846A1 (en) * 2000-08-08 2002-08-15 The Procter & Gamble Company Photocatalytic degradation of organic compounds
US20040040831A1 (en) * 2000-11-06 2004-03-04 Sung-Chang Hong Method and apparatus for eliminating stench and volatile organic compounds from polluted air
JP2003181475A (ja) * 2001-12-14 2003-07-02 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 水浄化装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 200055, Derwent World Patents Index; AN 2000-581738, XP002399655 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 10 17 November 2000 (2000-11-17) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 11 5 November 2003 (2003-11-05) *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2234650A4 (de) * 2007-12-21 2012-10-10 Kimberly Clark Co Gasbehandlungssystem
EP2234650A2 (de) * 2007-12-21 2010-10-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Gasbehandlungssystem
US9073766B2 (en) 2009-08-25 2015-07-07 Fahs Stagemyer, Llc Methods for the treatment of ballast water
US9334183B2 (en) 2009-08-25 2016-05-10 Fahs Stagemyer, Llc Methods for the treatment of ballast water
US8202500B2 (en) 2009-08-25 2012-06-19 Fahs Stagemyer, Llc Processes and uses of dissociating molecules
JP2013503036A (ja) * 2009-08-25 2013-01-31 ファーズ ステージマイヤー エルエルシー 分子を解離するプロセスおよび使用
US8440154B2 (en) 2009-08-25 2013-05-14 Fahs Stagemyer, Llc Processes and uses of dissociating molecules
CN102574705A (zh) * 2009-08-25 2012-07-11 法斯-施塔格迈尔有限责任公司 离解分子的方法和用途
WO2011028478A1 (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Fahs Stagemyer Llc Processes and uses of dissociating molecules
US10287193B2 (en) 2009-08-25 2019-05-14 Fahs Stagemyer Llc Systems and methods for the treatment of ballast water
US8658101B1 (en) 2012-01-19 2014-02-25 Dust Free, Lp Photocatalytic device with curved reflectors
US9011780B1 (en) 2012-05-30 2015-04-21 Dust Free, Lp Photocatalytic device for ductless heating and air conditioning systems
US10010644B2 (en) 2012-05-30 2018-07-03 Dust Free, Lp Photocatalytic device for ductless heating and air conditioning systems
US8926899B1 (en) 2013-01-10 2015-01-06 Dust Free, Lp Photocatalytic devices
US9205169B1 (en) 2013-01-10 2015-12-08 Dust Free, Lp Photocatalytic devices
US9782510B1 (en) 2013-01-18 2017-10-10 Dust Free, Lp Photocatalytic device with multi-metallic catalysts
CN105157130A (zh) * 2015-10-19 2015-12-16 董练昌 一种空气净化方法
US10814030B1 (en) 2018-04-06 2020-10-27 Dust Free, Lp Hybrid full spectrum air purifier devices, systems, and methods
CN110882624A (zh) * 2018-09-10 2020-03-17 黄骅市鑫通机械设备有限公司 光氧催化废气净化器
DE102020118636A1 (de) 2020-07-15 2022-01-20 Sterilair Ag Transportband mit photokatalytischem Effekt
CN114191907A (zh) * 2022-01-13 2022-03-18 卓宇轩 一种异味处理系统
CN117164121A (zh) * 2023-11-01 2023-12-05 北京世纪农丰土地科技有限公司 一种富养化黑臭水体生态浮岛修复系统
CN117164121B (zh) * 2023-11-01 2024-02-27 北京世纪农丰土地科技有限公司 一种富养化黑臭水体生态浮岛修复系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005028660A1 (de) 2006-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006134149A1 (de) Verfahren und system zur photokatalytischen luft- und abwasserreinigung
EP2581127B1 (de) Verfahren zur Luftreinigung, vorzugsweise von flüchtigen organischen Verbindungen
Yang et al. Degradation of indoor gaseous formaldehyde by hybrid VUV and TiO2/UV processes
EP1804841A2 (de) Vorrichtung und verfahren zum entkeimen von raumluft
CN104857824A (zh) 真空紫外光催化协同臭氧催化氧化的废气处理方法和装置
DE69002628T2 (de) Verfahren zur reinigung von schmutzwasser durch aktives ozon.
CN204672112U (zh) 采用真空紫外光催化协同臭氧催化氧化的废气处理装置
WO1989002418A1 (en) Process and device for purifying liquids
JPH08103631A (ja) 光触媒フィルター及びその製造方法
CN103816782A (zh) 用于处理制药废气的光解催化净化装置及相应的处理工艺
CN203458963U (zh) 工业废气净化装置
DE102012010342A1 (de) Luftreinigungsgerät
WO2020058421A1 (de) Vorrichtung und verfahren fuer den fotokatalytischen abbau von fluechtigen organischen verbindungen (voc) und/oder stickoxiden in kraftfahrzeugen
DE69506883T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur reinigung von gasen und flüssigkeiten
DE60104605T2 (de) Photolytisches Verfahren zur Reinigung von kontaminiertem Wasser
EP1008556A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dekontamination schadstoffbelasteter Wässer
Kim et al. Non-thermal plasma coupled with a wet scrubber for removing odorous VOC
CN206965478U (zh) 一种光电离子除臭设备
CN108246097A (zh) 一种基于低温等离子、微波光催化氧化处理有机废气的方法及装置
CH632472A5 (de) Verfahren zur reduktion des chemischen sauerstoffbedarfs von wasser und abwasser mittels katalytischer oxidation.
CN106422767A (zh) 一种智能废气光解除臭净化方法及其系统
CN211586026U (zh) 一种废气催化氧化净化装置
WO2005002638A2 (de) Vorrichtung zur reinigung schadstoffhaltiger abluft
CN203694915U (zh) 一种工业光氧催化除臭净化设备
CN203750392U (zh) 用于处理制药废气的光解催化净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06763742

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1