CN101590371A - 破除逆温层的排污装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种破除逆温层的排污装置，包括收集气体的收集管道，收集管道的两侧开设有收集吸气口，收集吸气口上设置有自动开闭的电磁阀门，收集管道连接有传输收集到的气体的传输管道，传输管道连接有排放传输过来的气体的排放管道，排放管道的出口端位于逆温层之上，传输管道与排放管道的连接处设置有三元催化转换装置、加热装置以及除尘装置。由于浓度较高的氮氧化物不断地被排出，而使逆温层的形成条件不再存在，从根本上打破的逆温层，最终导致大气有效地能够进行自净化功能大大提升，减少了机动车所排放的尾气对环境的污染，以及对人体健康的危害。
Description
技术领域
本发明涉及污染气体处理技术领域，特别涉及一种通过收集和排放气体实现破除逆温层的排污装置。
背景技术
近年来，空气质量虽然在总体上有所改善，但仍处于较重的污染水平。有专家警告，由于严重的空气污染，城市灰霾天气每年夺走超过数十万人的生命，住在城市的人都是“吸尘器”，每天要过滤几十立方米的污浊空气中的毒尘。形成灰霾的主要成分是直径小于2.5微米的细粒子，这恰恰是毒性最强的细粒子。烟囱林立、汽车如流和绿地骤减是形成灰霾天气的主因，其中汽车废气污染占首位。
机动车所排放的尾气中的氮氧化合物在蒸发过程中，被阳光照射后，由于光化学作用而形成了一个逆温层，约800米厚，即一般常说的“黑锅盖”现象。由于存在这个极不利于污染物扩散的逆温层，导致汽车尾气等细粒子停留在近空，排放不出去，大量的细粒子飘浮于距地面数百米的天空之间，即便是晴好天气，由于这种细粒子对阳光有着极强的散射作用，天空看上去也总是灰蒙蒙的。
与其他污染物不同的是，这些落不下、飞不高、携带着各种病菌到处游走的新生毒源即细粒子严重危害着人们的健康(直径小于2微米的细粒子是细菌、病毒和多种致癌物质的重要载体，极易被吸入后积于肺中并可能进入血液)。例如：国家环保部环境规划院的研究报告指出，2004年，中国城市由于空气污染共造成近35.8万人死亡，约64万人因呼吸系统和循环系统病入院，约25.6万人患新发慢性支气管病，造成经济损失达1527.4亿元人民币。
大气虽然有自净化能力，但由于机动车的数量急剧增加，其所排放的尾气中有浓度较高的氮氧化物存在，而形成半径达到800米的逆温层，使大气的自净化能力完全丧失，最终导致空气污染愈演愈烈。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用大气压差破除逆温层的装置，通过收集、排放机动车所排放的尾气至逆温层的外部，避免尾气中的氮氧化物所形成的致细粒子停留在近空，减少机动车所排放的尾气对环境的污染，以及对人体健康的危害。
为实现上述目的，本发明提供了一种破除逆温层的排污装置，包括收集气体的收集管道，收集管道的两侧开设有收集吸气口，所述收集吸气口上设置有自动开闭的电磁阀门，所述收集管道连接有传输收集到的气体的传输管道，所述传输管道连接有排放传输过来的气体的排放管道，所述排放管道的出口端位于逆温层之上，所述传输管道与所述排放管道的连接处设置有转换收集到的气体的三元催化转换装置和加热装置。
进一步地，所述传输管道与所述排放管道的连接处还设置有除尘装置。
由于在排放管道的根部加热，使排放管道的根部与高空处的出口端即排放口之间形成巨大的温差，产生了大气压的负压效应(烟囱效应)，能够使排放管道的根部的加热气体迅速排至逆温层的上空。与排放管道的根部相连的传输管道负压较大，传输管道所连的收集管道上所设置的收集吸气口处同样具有较大的负压区。这样收集吸气口能够有效地将汽车排出的废气源源地收集到收集管道中，通过传输管道送至排放管道的根部，再通过排放管道送出逆温层上空。由于浓度较高的氮氧化物不断地被排出，而使逆温层的形成条件不再存在，换句话说逆温层如同被釜底抽薪，从根本上打破了逆温层，最终导致大气有效地能够进行自净化功能大大提升。
因此，本发明通过收集吸气口和收集管道将尾气吸入后收集，经由传输管道传送、再经过加热装置加热以及除尘装置、三元催化转换装置转换后，使得转化后的无害气体很容易经过传输管道和排放管道向逆温层的外部，避免尾气中的氮氧化物所形成的致细粒子停留在近空，而使逆温层的形成条件不再存在，从根本上打破的逆温层，从而减少了机动车所排放的尾气对环境的污染，以及对人体健康的危害。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明破除逆温层的排污装置的具体实施例的结构示意图；
图2为本发明破除逆温层的排污装置应用的示意图。
附图标记说明：
10-收集管道； 20-收集吸气口； 30-传输管道；
40-排放管道； 50-加热装置； 60-三元催化转换装置；
70-除尘装置； 80-逆温层。
具体实施方式
如图1所示，为本发明破除逆温层的排污装置的具体实施例的结构示意图。本实施例的破除逆温层的排污装置包括收集气体的收集管道10，收集管道10的两侧分别开设有多个收集吸气口20，每个收集吸气口20上设置有自动开闭的电磁阀门，该电磁阀门连接有控制其开闭的计算机集中控制系统，收集管道10连接有传输收集到的气体的传输管道30，传输管道30连接有排放传输过来的气体的排放管道40，排放管道的出口端位于逆温层(海拔约800米)之上。传输管道30与排放管道40的连接处，内部可以设置有用于转换收集到的气体的三元催化转换装置60和加热收集到的气体的加热装置50。
本实施例的收集管道10可以分别沿各条城市环路架设于对应的城市环路中间的无断点隔离带中，与收集管道10连接的传输管道30可以一直延伸铺设至城市周围高山的山脚下，排放管道40沿山的坡面架设，该山的海拔至少能够保证排放管道40的出口端位于逆温层之上即穿透了逆温层，相当于在逆温层上穿了一个孔，利用烟囱效应排放所收集到的尾气至逆温层的外部，避免了尾气中的氮氧化物所形成的致细粒子停留在近空，从而减少了机动车所排放的尾气对环境的污染，以及对人体健康的危害。
其中的三元催化转换装置60是以蜂窝陶瓷为基体的，通过催化剂的作用，外面衬防震隔热垫，由金属外壳包裹而成。当收集管道10所收集的尾气经过三元催化转化装置60时，与附着在陶瓷基体的活性催化剂产生化学反应，将该有害的尾气中的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOx)转化为对人体无害的二氧化碳(CO2)、水(H2O)、氮气(N2)。
其中的加热装置50用于对收集管道10所收集到的尾气进行加热，利用加热后的气体与高空空气的温差和压差，可以使得收集管道10的两侧分别开设的收集吸气口20处形成强大的负压区，从而使得能够大量从外界迅速收集尾气，并将所收集到的尾气迅速通过传输管道30和排放管道40排放至逆温层的外部。上述加热装置50进行加热可以利用城市中电厂的余热，也可以利用垃圾发电的电能，还可以利用太阳能、液化加热、电加热等方式。
进一步地，传输管道30与排放管道40的连接处，内部可以设置有除尘装置70，用于对尚未进入三元催化转换装置60的气体进行除尘。一般来说，除尘装置70可以采用电磁除尘器，还可以采用布袋除尘器。
本实施例中，计算机控制系统根据预设策略，可以按照时间顺序即每隔预设时间间隔控制一定数目的电磁阀门开启，从而克服了气阻，以使得对应的收集吸气口20进行气体收集。例如：对于10km长的收集管道10来说，每隔10分钟，开启10km内的所有收集吸气口20的电磁阀门，关闭其他收集吸气口20的电磁阀门。此外，还可以利用时间计数器控制电磁阀门的开启，可以达到同样效果。
本实施例通过收集吸气口和收集管道将机动车排放的尾气吸入后收集，经由传输管道传送、再经过传输管道与排放管道的连接处设置的加热装置加热以及三元催化转换装置转换后，使得转化后的无害气体很容易经过传输管道和排放管道向逆温层的外部，避免尾气中的氮氧化物所形成的致细粒子停留在近空，从而减少了机动车所排放的尾气对环境的污染，以及对人体健康的危害。
本实施例中收集吸气口20包括与收集管道10连接的支管，支管的另一端设置有吸头，吸头的进气端设置有防护网。
进一步地，本实施例中排放管道40的出口端可以设置有排气口，排气口可以通过轴承与排放管道40连接，这样使得排气口可以灵活转动，从而使得可以根据风向转动排气口，有利于尾气的排放。
进一步地，排气口还可以连接有专门的气体处理装置，用于对排气口所排放出的气体作统一处理，可以对转化后的N2加以利用，还可以对遗留的尾气进行处理，避免尾气排放到空气中。
如图2所示，为本发明破除逆温层的排污装置应用的示意图。利用附近电厂的余热对排放管道的根部进行加热，使排放管道的根部与高空处的排放口之间形成巨大的温差，能够使排放管道的根部的加热气体迅速排至逆温层80的上空。与排放管道的根部相连的传输管道负压较大，传输管道所连的收集管道上所设置的收集吸气口处同样具有较大的负压区。这样收集吸气口便能够有效地将汽车排出的废气源源地收集到收集管道中，通过传输管道送至排放管道，再通过排放管道送出逆温层80的上空。
本发明由于浓度较高的氮氧化物不断地被排出逆温层，而使逆温层的形成条件不再存在，从根本上打破了已经形成的逆温层，从而最终能够使得大气的自净化功能大大提升。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1、一种破除逆温层的排污装置，其特征在于包括收集气体的收集管道，收集管道的两侧开设有收集吸气口，所述收集吸气口上设置有自动开闭的电磁阀门，所述收集管道连接有传输收集到的气体的传输管道，所述传输管道连接有排放传输过来的气体的排放管道，所述排放管道的出口端位于逆温层之上，所述传输管道与所述排放管道的连接处设置有转换收集到的气体的三元催化转换装置和加热装置。
2、根据权利要求1所述的破除逆温层的排污装置，其特征在于所述传输管道与所述排放管道的连接处还设置有除尘装置。
3、根据权利要求1所述的破除逆温层的排污装置，其特征在于所述电磁阀门连接有按时间控制所述电磁阀门开闭的计算机集中控制系统。
4、根据权利要求1所述的破除逆温层的排污装置，其特征在于所述收集吸气口包括与所述收集管道连接的支管，所述支管的另一端设置有吸头，吸头的进气端设置有防护网。
5、根据权利要求1所述的破除逆温层的排污装置，其特征在于所述排放管道的出口端设置有排气口。
6、根据权利要求1所述的破除逆温层的排污装置，其特征在于所述排气口连接有气体处理装置。
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