壁挂式纳米除臭装置,纳米催化除臭设备

发布时间:

  一、引言

  不管是家庭厕所还是公共场所的卫生间,难闻的厕所异味一直都是一个令人头疼的问题。即使你每次都把马桶冲洗得一尘不染,但仍然可能闻到那股难以忍受的气味。为了解决公共厕所中的臭味和异味问题,很多商场、火车站、汽车站等场所都采用了壁挂式净化,下面我们一起来了解一下这款产品。

  二、产品介绍

  是由利安达公司自主研发的产品。它采用壁挂式设计,简单插电即可使用。这款产品专门为恶劣环境而设计,能够高效分解各种常见的臭味,包括垃圾味和油漆味等。更重要的是,它可以去除污染气体、进行杀菌消毒,同时能够除去有害物质,如甲醛、硫化氢和氨气异味,从而显著提升空气质量,保障人们的身体健康。

  三、适用范围

  壁挂式等离子净化除臭消毒机的适用范围广泛,包括但不限于以下场所:

  公共厕所:公共厕所通常是异味的高发地,使用这款产品可以让空气保持清新,提供更好的使用体验。

  家庭:在家庭卫生间安装这款设备可以确保您的家庭成员享受到清新的卫生环境。

  酒店客房卫生间:提供给客人一个干净、无异味的卫生间体验,有助于提升酒店的服务品质。

  宠物房:宠物房通常伴随着特殊的气味,这款设备可以有效去除宠物房内的异味,为宠物提供更舒适的生活环境。

  KTV包房:在KTV包房内安装该设备可以让顾客在欢唱时享受到清新的空气,提高娱乐体验。

  医院病房:医院卫生显得格外重要,这款设备有助于维持病房内的空气清洁,降低感染风险。

  候车室:为等车的旅客提供一个清新的等待环境,改善候车室的舒适度。

  地下室:地下室通常会有潮湿和异味问题,使用该设备可以改善地下室的空气质量。

  仓库和生产车间:保持仓库及生产车间内空气的清洁有助于维护储存物品和生产设备。

  四、后面

  壁挂式等离子净化除臭消毒机 是解决厕所异味问题的理想选择。它不仅可以高效去除异味,还能提供杀菌消毒的功能,改善空气质量,保障了人们的健康。不管是在公共场所还是家庭使用,这款设备都是清新空气的守护神。

本文主要研究米家全效空气净化器Ultra的甲醛净化技术。

小米在9月26日发布了米家全效空气净化器Ultra,这款产品让我比较感兴趣,它使用了中科院过程所研发的“醛能解”催化分解甲醛技术,能够在「常温常压下」,不需要添加「任何额外能量」,就能将甲醛分解成「水和二氧化碳」,1小时甲醛去除率为「99.05%」,无副产物生成,并且除甲醛「滤网无需更换」。

以上内容,或许挺多人只是当做产品宣传,但对有除醛需求的人来说,会关心小米是怎么做到的。

目前家用空气净化器的甲醛净化,低端产品靠物理吸附(活性炭),吸附甲醛的载体会饱和;中高端净化器靠物理吸附+化学反应(氨基酸),和甲醛发生化学反应的氨基酸也会消耗掉,所以都需要定期更换滤网,使用成本比较高。

甲醛的催化技术,是用催化剂让甲醛和空气中的氧气发生反应,生成水和二氧化碳,我们学过化学,催化剂在化学反应中不会被消耗,所以一旦有合适的催化剂,理论上就能一直净化甲醛。

划重点:凡是催化除醛,产物就只有水和二氧化碳,只要产生别的成份都是化学反应。

因此,米家全效空气净化器Ultra,等于解决了「常温下甲醛催化氧化技术」,这是业界难题,也是公认很有“钱景”的领域,众多科研机构都在研究探索,目前中科院生态环境中心、中科院过程所的研究成果取得了较大突破。

我和朋友们都比较关注,米家全效空气净化器Ultra用的是哪种催化剂,有幸小米的朋友帮协调了一台样机,让我自己研究。

甲醛净化技术研究

目前家电产品,包括空气净化器、新风机、空调等,使用的甲醛净化技术主要是这几种。

稀释法

就是开窗,或者用新风机,引入新鲜空气稀释室内甲醛浓度。缺点是开窗受限于条件,如果天气太冷、太热、空气质量差,就无法开窗。

新风机如果每小时把室内空气换气一次,可以降低甲醛浓度约40%,每小时两次换气可降低约70%。效果比较好,只是壁挂新风机适合单个房间,全屋效果打折扣,管道新风机适合全屋价格又比较贵。

物理吸附法(活性炭)

采用高比表面积材料吸附甲醛,最常见的就是活性炭,除了甲醛,活性炭还可吸附苯系物(苯,甲苯、乙苯、二甲苯)等其它气态污染物,还能除异味。

缺点:活性炭的问题是治标不治本,吸附材料会饱和,要定期更换;当气温升高和风速增大时,被吸附的甲醛会溢出产生二次污染。目前低端空气净化器使用夹炭布、夹硅布滤网,使用几天到一个月后容易出现酸味;效果比较好的蜂窝活性炭价格比较贵。

化学反应法(氨基酸)

目前大部分空气净化器,不止靠物理吸附,还会使用氨基酸溶液浸泡甲醛吸收滤网,氨基酸与甲醛发生化学反应发生固化,除甲醛效率更高,也避免甲醛二次溢出。

缺点:化学试剂既会逐渐消耗,也会自然衰减,滤网使用一段时间后也需要更换。

目前中高端空气净化器的除醛滤网,大多是含有氨基酸的活性炭材质,如352 X86c就是在滤网上载有缓释氨基酸除甲醛。

等离子催化(负离子)

通过高压静电场、高频电场等方法使空气电离,产生的负离子具有强氧化性,可以打开甲醛等污染气体分子的化学键,起到净化作用。

缺点:负离子存在时间比较短,效率比较低,需要持续生产负离子才有效果。对空气放电容易产生臭氧、氮氧化物等二次污染物,虽然发生量比较小,但也要考虑污染物的处理。

光催化

光催化需要先吸附再催化,将纳米尺度二氧化钛光催化剂,固化在空气净化器的滤芯上,在紫外线光源激发下,二氧化钛的活性氢氧自由基和超氧自由基,室内常温就可分解甲醛。

缺点:甲醛浓度过高时会损坏催化剂,需要控制吸附滤网中甲醛的释放速度。

光催化目前有一定效果,存在优化空间,应用前景广阔,目前戴森等厂商已申请光催化空气净化器专利。

催化氧化法

使用催化剂让甲醛和空气中的氧气发生反应,生成水和二氧化碳,催化剂活性和温度有关,其中300℃以上高温热催化在工业废气处理上早已广泛应用,可15~25℃常温催化技术是业界难题。

贵金属催化剂

贵金属是常见的气体催化氧化剂,氢气、和氧气的催化都依靠贵金属。

在贵金属催化甲醛技术上,2006年,中科院生态环境中心贺泓(院士)、张长斌等,用贵金属Pt(铂)作为催化剂,以TiO2(二氧化钛)、或MnO2(二氧化锰)陶瓷为载体,添加碱金属(钠、钾、锂等),在世界范围内首次实现了在15~25℃室温环境,100%催化分解甲醛。

锰氧化物催化剂

贵金属催化剂在常温催化分解甲醛,这是一项较大技术突破,但铂就是白金,价格贵,1克售价近400元。2011年,中科院过程所带头,联合中科院生态环境中心,研发用于办公室和会议室的空气净化器,就使用了铂催化剂,这款净化器成本在8000元~1万元。价格限制了贵金属催化的普及。

在贵金属催化剂出现后,随着进一步研究发现,作为贵金属载体的锰氧化物,在特定结晶形态下,也有比较好的催化甲醛效果。科研方向出现两个分支,一边继续研究铂的替代品,另一边是锰氧化物等研究催化剂载体。

锰氧化物催化剂中,效果较为理想的是六方锰矿和水钠锰矿。

六方锰矿和隐钾锰矿/锰钠矿:在室温环境对高浓度甲醛的转化效率为80%,戴森净化器使用该技术。

水钠锰矿型二氧化锰:纳米尺度的δ-MnO2粉末在50℃时,对高浓度甲醛转化效率为37%。清华大学在2015年,将水钠锰矿负载到多孔聚酯纤维基过滤棉上,在室温下甲醛转化率为94%。

总体来说,锰氧化物在甲醛浓度高时转化效果更为理想,并且成本不高,水钠锰矿在自然界土壤中九广泛存在。

米家全效空气净化器Ultra研究

基于以上原理,再研究到手的米家全效空气净化器Ultra,基本可以判定,米家全效空气净化器Ultra是以水钠锰矿型二氧化锰为核心的甲醛净化技术,同时等离子催化技术也起到一定效果。

米家全效Ultra在结构上,是从底部进风,顶部出风

米家全效Ultra使用了7重过滤系统

▲第一层是初效滤网,和空调过滤网差不多,可水洗反复使用,主要拦截较大的絮状物。

▲第二层是耐久滤芯(HEPA滤纸),过滤PM2.5~PM10细颗粒物。

▲第三层是高能等离子场,通过高压静电场产生具有强氧化性的离子,打开空气中各种污染气体分子的化学键。高能等离子场可反复使用,但是会产生二次污染物。

​▲第四层是碳素阵列,挺沉的,就是一款蜂窝活性炭砖头,挺少见的,吸附各种气态污染物效率更高,包括甲醛,也包括等离子场产生的二次污染物。

▲第五层是催化醛解滤芯,使用的是锰化合物+PET材质,将「水钠锰矿型二氧化锰」固化在「聚酯纤维过滤棉」上。碳素阵列吸附甲醛,也提高了净化器内甲醛浓度,有利于提高锰化合物催化分解甲醛效率。

▲第六层是紫外线灯,起到灭菌杀毒效果。

▲第七层是自洁滤芯,是过滤等级更高的HEPA滤纸,过滤比PM2.5更小气溶胶,气溶胶是病毒的主要载体。

总结和个人看法净化性能

一般在家里,可以用香烟测试下净化器的除颗粒物效果,但甲醛是万万不行的,这玩意浓度高了要命啊。

颗粒物:使用香烟烟雾(红塔山牌经典150),焦油量为8mg

甲醛:使用37%甲醛水溶液

除了测试,从滤芯尺寸也能基本判断过滤效果。米家全效空气净化器Ultra不是宣称滤芯重7kg吗?那就称重看下。实际称重确认:

耐久滤芯:1467g

碳素阵列:2806g

催化醛解滤芯:1612g

自洁滤芯:1397g

四个滤芯总重为7257.1g

配置分析

空气净化器主要看CADR值、CCM累计净化量、传感器,其中CADR表示净化速度,CCM则表示净化滤网的使用寿命,传感器数据让净化器保持在高效运行。

颗粒物:带PM2.5和PM10两个颗粒物传感器,颗粒物CADR值750m³/h,CCM为P4等级(≥12000mg),但小米没给出具体CCM值,通过两个HEPA滤芯重量和尺寸估算,CCM应当在60~100万mg之间,至少是国标P4门槛60倍以上。

甲醛:带固态甲醛传感器,精度更高,使用寿命在6~7年,甲醛CADR值400m³/h,CCM为F4等级(≥1500mg),小米也没给出具体甲醛CCM值,考虑到催化醛解滤芯,那理论上CCM值就是无限……其实催化剂在使用中,也会有活性失效问题,并非永久有效。

个人推断催化醛解滤芯,是和空气净化器的设计寿命保持一致,甲醛CCM应当在6万mg以上,至少是国标F4门槛40倍,直到净化器用废,催化醛解滤芯也依然有效。

个人看法

首先,和米家全效空气净化器Ultra相比,目前5000元之内的净化器都是弟弟,技术指标都不是同级选手,没必要对比。

其次,其实明显能够看出,米家全效空气净化器Ultra,是对标IQAir(万元净化器)开发的机型,颗粒物CCM至少达到IQAir 70%水准,但除醛效果更强,IQAir还是传统吸附甲醛,和米家全效Ultra比就是弱鸡。

然后,米家全效空气净化器Ultra其实也在和戴森较劲,戴森凭借无叶风扇设计,在5000元以上净化器市场,占有较大市场。并且戴森使用的是六方锰矿,也是甲醛催化技术,只是滤网尺寸小,使用寿命为3年。

最后再对比下使用成本,米家全效空气净化器Ultra有三个滤芯需要更换:

耐久滤芯:399元(4年寿命)

碳素阵列:499元(3年寿命)

自洁滤芯:299元(2年寿命)

滤芯年使用成本:399/4+499/3+299/2=415.58元,使用成本不到同级产品的一半。

购买建议:如果买空气净化器,是为了应对冬季PM2.5污染,那么市面上主流产品都能满足需求。虽然有些产品还存在夹碳布溢出酸味、噪声偏大等问题,但靠谱产品也挺多。

可如果是新房除醛需求,目前能搞定甲醛的净化器,真的没几款,虽然很多机型测试数据看着挺好,可测试样品都是新机器,长期使用后除醛衰减、滤芯饱和等情况没人提,如果有除醛需求,那滤网肯定选择催化氧化技术的,米家全效空气净化器Ultra是其中表现较为理想的机型。