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Filtros de aire de catalizador frío y fotocatalizador: una comparación de los principios de dos tecnologías altamente eficientes para descomponer el formaldehído

Los gases de formaldehído y TVOC son las principales fuentes de contaminación que afectan la calidad del aire interior, especialmente en espacios confinados como lugares recién renovados, edificios de oficinas comerciales e interiores de vehículos. Los materiales de carbono activados tradicionales dependen principalmente de la adsorción física y no pueden descomponer completamente los gases dañinos. A medida que aumenta el tiempo de uso, el efecto se debilita gradualmente. Por lo tanto, cada vez más fabricantes de equipos de purificación de aire, integradores de sistemas de aire fresco y compañías OEM del módulo de purificación de vehículos han comenzado a utilizar materiales catalíticos de filtro de aire para lograr la descomposición y purificación de gas al tiempo que garantizan la eficiencia de la filtración.
La protección ambiental de Lyusen puede proporcionar una serie completa de productos de filtro catalítico y materiales funcionales catalíticos:

▶ Haga clic para ver los detalles del producto:

Filtro de aire de la serie Catalyst

Materiales de filtro de catalizador

1. Análisis principal y comparación de rendimiento del catalizador de frío y fotocatalizador

(1) Fotocatalizador: depender de la energía de la luz, liberar una fuerte capacidad de oxidación, descomponer efectivamente una variedad de gases nocivos

El fotocatalizador es un material de purificación funcional que se basa en la activación de la luz, principalmente utilizando dióxido de titanio nano a escala (TIO₂) como componente central. Cuando su superficie se irradia por pares ultravioleta (UV) o visible fuerte, excitará los pares de electrones (E⁻) y agujeros (H⁺), y reaccionará con humedad y oxígeno en el aire para producir radicales hidroxilo altamente oxidantes (· Oh) y aniones superóxido. Estos radicales libres altamente activos pueden descomponer rápidamente una variedad de contaminantes orgánicos como formaldehído, benceno, TVOC y, en última instancia, convertirlos en agua inofensiva y dióxido de carbono para lograr una purificación exhaustiva.

Los materiales de fotocatalizador no se consumen durante el proceso de reacción, y teóricamente se puede usar durante un largo período de tiempo y a altas frecuencias. En aplicaciones prácticas, su estabilidad de rendimiento es excelente, y la saturación de adsorción o la degradación del rendimiento no es probable que ocurra. Esta ventaja es particularmente prominente cuando se usa en combinación con materiales de filtro tradicionales (como HEPA, carbono activado), lo que puede extender significativamente el ciclo de reemplazo del filtro y reducir los costos de mantenimiento posteriores.

Sin embargo, vale la pena señalar que la intensidad de reacción catalítica de los fotocatalizadores depende en gran medida de las condiciones de la fuente de luz. En una luz insuficiente o en una estructura de tubería cerrada, su eficiencia catalítica disminuirá significativamente. Por lo tanto, al integrar el producto, se debe considerar adicional al diseño de la fuente de luz UV, la uniformidad de la luz y el diseño de ángulo del filtro. Sin embargo, para equipos de purificación de alta gama con capacidades de iluminación, los fotocatalizadores siguen siendo una tecnología preferida que combina la eficiencia de oxidación y las capacidades de esterilización.

Para los integradores de sistemas de aire fresco, el uso de la tecnología de fotocatalizador puede mejorar significativamente la capacidad de purificación del sistema para la contaminación orgánica compleja y aumentar el valor agregado del producto. Sin embargo, durante la fase de implementación del proyecto, es necesario evaluar completamente las condiciones de iluminación de la escena objetivo y la viabilidad del diseño de acoplamiento de filtro y fuente de luz para garantizar el funcionamiento eficiente continuo del fotocatalizador.

En vista de esta característica, la Malla de filtro de fotocatalizador basado en papel Lanzamos Usar un material basado en papel con alta permeabilidad al aire y una superficie de alta específico como un portador, y utiliza tecnología de recubrimiento de plasma para cargar uniformemente en la superficie de la fibra, para que pueda lograr una reacción catalítica estable bajo la iluminación UV-A o LED convencional. Sus ventajas, como el peso ligero, el corte fácil y la estructura flexible, lo hacen muy adecuado para la integración de sistemas de aire fresco, purificadores de aire montados en la pared y otros equipos de purificación modular.

(2) Catalizador de frío: reacción estable a temperatura ambiente, teniendo en cuenta la eficiencia energética y la purificación continua

El catalizador frío es un material funcional que puede sufrir reacción catalítica a temperatura ambiente o temperatura baja. Sus componentes principales son principalmente metal de transición o óxidos de metal de tierras raras (como MNO₂, Fe₂o₃, Cuo, etc.). A diferencia de los fotocatalizadores, los catalizadores fríos no dependen de ninguna fuente de luz externa o entrada de energía, y están completamente degradados por reacciones químicas entre la superficie catalítica y las moléculas de gas contaminadas en el aire. Esto lo convierte en un módulo de purificación ampliamente aplicable en sistemas de aire fresco, especialmente adecuado para su uso en entornos de construcción con luz insuficiente o control de consumo de energía estricto.

El principal mecanismo de trabajo de los catalizadores fríos es capturar continuamente contaminantes como formaldehído, amoníaco, benceno, TVOC, etc. en el aire a través de la adsorción química y la reacción catalítica de la superficie, y los descomponen en CO₂ y H₂O. A diferencia del problema de la "ineficacia cuando está llena de materiales de adsorción, como el carbono activado tradicional, los catalizadores fríos no se saturarán durante el proceso de reacción, pero pueden mantener capacidades de purificación continua durante mucho tiempo. Esto es de importancia práctica para lidiar con el proceso de liberación lenta de formaldehído en entornos de decoración nuevos que duran meses o incluso años.

Los filtros de catalizador de frío generalmente tienen buena estabilidad y resistencia mecánica, y no son propensas a las fluctuaciones de rendimiento debido a factores ambientales como las diferencias de humedad y temperatura, lo que es particularmente crítico para la operación continua en proyectos comerciales. Algunos materiales de catalizador de frío de alta calidad incluso se pueden regenerar simplemente por aire caliente o limpieza, extendiendo en gran medida la vida útil y reduciendo aún más el costo del mantenimiento posterior.

La actividad de reacción catalítica de los catalizadores fríos es ligeramente menor que la de los fotocatalizadores, especialmente en entornos de alta carga a corto plazo, donde la velocidad de reacción es más lenta. Si la concentración de contaminantes ambientales objetivo es alta y la demanda de purificación responde rápidamente, los catalizadores fríos pueden requerir una superficie más grande o trabajar junto con otros materiales funcionales para lograr el efecto deseado.

En el proceso real de aterrizaje del producto, los catalizadores fríos son más adecuados como materiales de purificación estables en funcionamiento normal para mantener la calidad del aire a largo plazo, reducir el consumo de energía y extender la vida útil de los materiales de filtro. Para los integradores de sistemas de aire fresco, sus costos de compatibilidad y bajos costos de mantenimiento extremadamente altos hacen de los catalizadores de frío una ruta técnica importante para construir sistemas económicos o de purificación de ahorro de energía.

En respuesta a las necesidades anteriores, lanzamos Malla de filtro de catalizador de esponja fría , una solución de material de filtro de alto rendimiento diseñada para sistemas de aire fresco, equipos de purificación de aire y sistemas de aire acondicionado de construcción comercial. Este producto utiliza un sustrato PU poroso abierto, que le brinda una área de superficie específica muy alta y una excelente permeabilidad al flujo de aire. Al mismo tiempo, se carga uniformemente con ingredientes activos de catalizador frío para lograr una descomposición catalítica continua de gases nocivos como formaldehído, TVOC, amoníaco y sulfuros en condiciones de temperatura normal. El filtro tiene una buena adaptabilidad de tamaño y se puede cortar e instalar en una variedad de estructuras. Se utiliza ampliamente en edificios de oficinas, sistemas de ventilación del metro, aires acondicionadores domésticos y otros entornos.

2. Sugerencias de aplicaciones: construir un sistema eficiente de purificación de aire de múltiples capas

En los edificios modernos, el ciclo de liberación de la contaminación de formaldehído y TVOC es larga, la concentración fluctúa en gran medida y las fuentes de contaminación son complejas. A menudo es difícil satisfacer las necesidades reales confiando únicamente en un solo método de purificación. Cada vez más fabricantes de sistemas de aire fresco están comenzando a explorar sistemas de purificación de colaboración multimecoratorio de varios niveles.
La protección ambiental de Lushen tiene una rica línea de productos en el campo de los materiales catalíticos de purificación de aire, que cubre una variedad de formas, desde materiales básicos hasta filtros estructurados, adecuados para una variedad de entornos de aplicación B-end, como sistemas de aire fresco, purificadores de aire, aires acondicionados centrales y módulos de purificación de vehículos. Los siguientes son algunos productos representativos y sus escenarios de aplicación típicos:

Malla de filtro de catalizador de esponja fría
Utilizando la espuma PU de poro abierto altamente transpirable como portador, es adecuado para la unidad principal de aire fresco, purificador de aire, módulo de purificación comercial y otros equipos, especialmente para escenarios de aplicación que requieren una descomposición a largo plazo y estable de contaminantes orgánicos como Formaldehyde y TVOC. Sus características de reacción de temperatura ambiente no requieren fuentes de luz externas, y son particularmente adecuadas para entornos del sistema con una luz insuficiente o un consumo de energía limitado.

Malla de filtro de fotocatalizador basado en papel
Usando papel de superficie liviano y alto como el portador, se carga el dióxido de titanio a nanoescala. Es adecuado para equipos de aire fresco equipado con fuente de luz UV o buena luz natural, purificadores montado en la pared y dispositivos de purificación modular. Es adecuado para descomponer rápidamente gases dañinos como formaldehído y benceno, y mejorar la velocidad de respuesta de la calidad del aire.

Filtro compuesto Hepa de Catalyst
Adecuado para lugares con altos requisitos de limpieza, como sistemas de aire fresco médico, ventilaciones de aire de retorno de aire acondicionado del hotel, etc. Integra catalizadores y elementos de filtro HEPA en uno, y satisface las necesidades de purificación de partículas y gas al mismo tiempo. Es adecuado para el diseño del producto terminal con altos requisitos de eficiencia e integración estructural.

Materiales de filtro de catalizador
Contiene varias formas, como sustratos de tela no tejidos compuestos y sustratos de espuma, que son fáciles de cortar y compuestos. Es adecuado para que los clientes OEM se integren según el tamaño y la estructura del sistema. Se usa ampliamente en equipos personalizados como módulos purificadores, sistemas montados en vehículos y pequeños módulos de aire fresco.

3. Promueva la actualización de valor de los sistemas de purificación de aire a través de la innovación de materiales

A medida que los consumidores continúan prestando más atención a la calidad del aire interior, el tratamiento de contaminantes gaseosos como el formaldehído y el TVOC se ha convertido en una función importante que no se puede ignorar en los sistemas de aire fresco y los equipos de purificación de aire. En comparación con la ruta técnica única tradicional con la filtración de partículas como núcleo, el "mecanismo de purificación de descomposición" construido por materiales funcionales catalíticos se está convirtiendo cada vez más en una dirección importante para las actualizaciones del producto.

La protección ambiental de Lyusen ha establecido una solución de material de filtración de aire de escenario completo que incluye filtros de esponja de catalizador de frío, filtros de fotocatalizador basados ​​en papel, filtros de combinación HEPA de catalizador frío a base de aluminio, materiales de filtro de catalizador y productos de placa recubiertos de spray basados ​​en diferentes estructuras de sistemas, entornos operativos y necesidades de términos, que son adecuados para una variedad de sistemas de aire fresco, modificaciones de purificación, y equipos integrados. Siempre nos adherimos a los principios centrales del rendimiento del material estable, el diseño estructural flexible y la alta adaptabilidad del sistema para ayudar a los clientes a alcanzar objetivos más seguros, de ahorro de energía y sostenible de purificación de aire.