本发明属于消毒净化技术领域，涉及一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置。
背景技术：
目前市场上广泛应用的空气净化机，其主要功能是物理阻隔、吸附过滤灰尘颗粒，尚无消毒功能。
臭氧具有极强的氧化能力和杀菌能力。但由于臭氧在空气中的浓度涉及一个安全限度，超出对人体有害。本发明之前已有的涉及臭氧消毒净化空气均在无人空间中进行，即先通入一定量的臭氧并保留一定时间后，停止供臭氧，后再开窗通风，使消毒空间剩余臭氧降至国家控制标准(0.16mg/m3)后，人员才能进入消毒空间，使用不是很方便。像火车站、飞机场的公厕需要24小时使用。另外此工艺消毒后开门窗时外部空气进入也会带来二次污染。上述臭氧消毒工艺中如采用高频高压电晕法放电方法，产生臭氧的同时，还会产生对环境和人体有害的氮氧化物(nox)致癌物质。该nox属无半衰期物质，在消毒空间累积，其浓度大大超过国家标准(0.1mg/m3)造成二次污染。
也有采用臭氧 紫外光协同作用对空气进行消毒，由于紫外光的辐射，只能在无人空间中进行。
技术实现要素：
由于上述消毒净化技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置，使消毒净化技术能在有人条件下应用并无二次污染。
本发明所采用的技术方案是：
一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置，包括通风管道，所述通风管道上层安装有内循环风机，中间安装有多孔催化剂层，下层安装有多孔气体分配器，还包括电解式臭氧发生装置，所述电解式臭氧发生装置的臭氧出气管连通到所述多孔气体分配器下方的进气口；
所述多孔催化剂层的催化剂由多组份金属氧化物经聚四氟乙烯粘接并烧结成型。
所述多组分金属氧化物为二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三钴、氧化镍组成的混合氧化物。采用ptfe(聚四氟乙烯)为粘接剂，使金属氧化物呈半包状态，成型后，具有催化、防水双重功能，能在潮湿环境下正常工作，提高催化剂长期稳定性。
所述催化剂的重量组成为：60～80％mno2、1～10％fe2o3、1～10％co3o4、1～10％nio、1～10％ptfe。优化配方为80％mno2、5％fe2o3、3％co3o4、7％nio、5％ptfe。
本发明的有人空间内循环臭氧消毒净化装置，使用的臭氧，采用水电解法产生的高浓度高纯度(20～25％)臭氧，无氮氧化物(nox)二次污染。
本发明的有人空间内循环臭氧消毒净化装置，使用的高效催化剂，由多组份金属氧化物经聚四氟乙烯粘接剂粘接并烧结成型。
该多种金属氧化物为二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三钴、氧化镍组成的混合氧化物。所述的金属氧化物都为变价金属氧化物，使得本发明的催化剂拥有强大的分解臭氧的能力。保证了通风管道出气口的臭氧在安全限度以下，从而实现在有人情况下空间消毒净化目的。
所述的内循环风机，采用横式风机，该风机能将消毒净化空间内的臭气、tvoc、细菌病毒和水电解式臭氧发生装置产生的高浓度臭氧一起强制通过多孔催化剂层。臭氧在催化剂表面迅速产生高氧化活性基、原子氧和羟基自由基，即时除臭、降解tvoc和杀灭细菌病毒。
所述的多孔气体分配器，采用多孔结构，使得臭氧和空气经过时，实现充分混合。
本发明的有人空间内循环臭氧消毒净化装置，还包括控制器，控制电解式臭氧发生装置和内循环风机的开启。所述控制器采用简单的单片机或plc，都是现有技术，在此不详细介绍。
本发明装置的各个组件，可以集成在一起，像室内空调一样挂在墙上，小巧美观。
根据消毒净化空间大小、o3产率，可选择开机、关机间断运行模式运行，使得净化空间内的臭气、可挥发性有机物、细菌降低到卫生标准内。同时残余臭氧量能维持在0.1～0.16mg/m3范围，无二次污染。
本发明的消毒净化除臭作用机理和反应原理如下：
臭氧 催化剂表面活性位[*m]协同作用产生高氧化活性基[o*m]、[o2*m]、原子氧[o]及羟基自由基[ho*m]。
作用机理：
臭氧在催化剂表面活性位[*m]作用下迅速转化为活性原子氧[o]和氧气o2,活性原子氧[o]和催化剂表面的活性位[*m]结合形成多种高氧化活性基[o*m]、[o2*m]、[ho*m]。挥发性有机物(tvoc)在高氧化活性基作用下“矿化”生成二氧化碳和水。
tvoc [o*m] [o2*m] [ho*m]→co2 h2o
反应原理：
除臭：h2s 3[o]→h2so4
2nh3 3[o]→n2 3h2o
总挥发性有机物(tvoc)降解：
tvoc n[o]→co2 h2o
灭菌：细菌微生物在高氧化活性基作用下，其新陈代谢过程受到破坏而死亡。
本发明的有益效果在于，通过使用臭氧，实现对臭气和有机物的分解，以及对细菌的杀灭。同时由于高效催化剂在臭氧下游的存在，保证了臭氧的分解，从而实现了在有人空间下对空气的杀毒净化目的。
附图说明
图1为一种有人空间内循环臭氧消毒净化工艺流程框图。
图2为一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置结构示意图。
其中，1-消毒净化空间，2-内循环风机，3-多孔催化剂层，4-多孔气体分配器，5-控制器，6-电解式臭氧发生装置，7-通风管道，8-臭氧出气管。
具体实施方式
下面结合附图2，对本发明的有人空间内循环臭氧消毒净化装置进一步说明。
一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置，包括通风管道7，所述通风管道7上层安装有内循环风机2，中间安装有多孔催化剂层3，下层安装有多孔气体分配器4，还包括电解式臭氧发生装置6，所述电解式臭氧发生装置6的臭氧出气管8连通到所述多孔气体分配器4下方的进气口；
所述多孔催化剂层3的催化剂由多组份金属氧化物经聚四氟乙烯粘接并烧结成型。
所述多组分金属氧化物为二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三钴、氧化镍组成的混合氧化物。
控制器5根据消毒净化空间体积、室内污染程度和电解式臭氧发生器产臭氧量，预先设置周期式运行时间和断电时间以及自动关闭电解式臭氧发生装置和内循环风机。电解式臭氧发生装置6和内循环风机2同时启动后，o3和细菌病毒、臭气、tvoc在内循环风机2的抽吸风力的作用下，快速通过气体分配器4、多孔催化剂层3，并在多孔催化剂层3表面催化活性位上迅速形成的高氧化活性基[o*m]、[o2*m]、[ho*m]和活性原子氧[o]的作用下，迅速杀灭细菌、病毒，除去臭气，降解tvoc为co2和h2o。根据控制器控制，周期式内循环运行，利用臭氧 催化剂强氧化功能，通过内循环工艺方法，在消毒净化灭菌后，残余臭氧小于0.16mg/m3，达到国家相关卫生标准。
实施例一，在100m3有人空间(公共厕所)内，采用电解式o3发生器产量500mg/h,通过控制器选择运行1.5h,间隙断电15min工作模式，其细菌灭活率达99.9％，tvoc降解率大于90％，运行时间段内空间残余臭氧浓度始终小于0.16mg/m3，，符合国家卫生标准。
本发明的实施例1为公共厕所现场应用，灭菌、tvoc降解、除臭灭菌效果如表1、2、3。
表1灭菌效果
表2tvoc降解效果
表3除臭灭菌效果
实施例二，在30m3有人空间(办公室)内，采用电解式o3发生器产量2.8g/h,持续工作120分钟，其白色葡萄球菌杀灭率达99.99％，运行时间段内空间残余臭氧浓度始终小于0.16mg/m3，，符合国家卫生标准；另在150m3有人空间(教室)内，采用电解式o3发生器产量2.8g/h,持续工作120分钟，其空气自然菌消亡率率达96％以上，运行时间段内空间残余臭氧浓度始终小于0.16mg/m3，，符合国家卫生标准。
实施例二为办公室、教室现场应用，灭菌效果如表4、5。
表4空气消毒效果鉴定试验实验数据(30m3实验仓)
表5空气消毒效果鉴定试验(空气自然菌)实验数据(150m3教室)
1.一种有人空间内循环臭氧消毒净化装置，其特征在于，包括通风管道，所述通风管道上层安装有内循环风机，中间安装有多孔催化剂层，下层安装有多孔气体分配器，还包括电解式臭氧发生装置，所述电解式臭氧发生装置的臭氧出气管连通到所述多孔气体分配器下方的进气口；
所述多孔催化剂层的催化剂由多组份金属氧化物经聚四氟乙烯粘接并烧结成型，所述多组分金属氧化物为二氧化锰、三氧化二铁、四氧化三钴、氧化镍组成的混合氧化物。
2.根据权利要求1所述的有人空间内循环臭氧消毒净化装置，其特征在于，所述催化剂的重量组成为：60~80%mno2、1~10
