CN102091515A - 一种高能离子净化空气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高能离子净化空气的方法，其包括以下步骤：(1)分别收集新鲜空气、臭气；(2)过滤新鲜空气和臭气；(3)过滤后的新鲜空气送进离子发生器制备得高能等离子体；(4)混合：臭气沿水平方向和高能等离子体沿垂直下降方向一并汇入混合室内混合；(5)反应；(6)排放；其工艺简单，条件易于控制，操作简单，本发明的空气净化方法避免了常规方法中因等离子发生器工作时释放高压火花，臭气中含有可燃气体而导致燃爆，引发安全事故的问题和臭气对等离子发生器的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，特别地涉及到一种利用高能离子净化空气的方法。
背景技术
污水处理厂、泵站、公厕、垃圾站、垃圾填埋场、农业生产等，皆是臭气的主要来源场所。生活垃圾、工业垃圾、污水等在微生物作用下产生恶气体，这些臭气往往包括：挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等。它们容易被人类的嗅觉器官感觉到，具有攻击性和杀伤性，是人类健康的杀手之一。因此，为了抵制臭气的危害，各种各样的设计开始呈现出来，不幸的是，很多方法达不到预期的效果。常见臭气处理方法及对比见下表：
| 处理技术 | 设备投资 | 处理风量 | 处理浓度 | 运营成本 | 运行管理 | 脱臭效率 | 二次污染 |
| UV光解氧化法 | 低 | 大 | 高 | 低 | 易 | 高 | 无 |
| 直接燃烧法 | 高 | 小 | 高 | 高 | 难 | 高 | 有 |
| 活性炭吸附法 | 低 | 中 | 低 | 高 | 易 | 低 | 无 |
| 化学催化法 | 高 | 小 | 高 | 高 | 难 | 高 | 有 |
| 臭氧除臭法 | 高 | 中 | 中 | 高 | 难 | 中 | 无 |
| 生物分解法 | 中 | 中 | 中 | 低 | 难 | 中 | 有 |
| 离子裂解法 | 高 | 大 | 低 | 低 | 易 | 中 | 无 |
生物吸附法、燃烧、化学催化分解法会产生二次污染，且容易受到使用场所的限制较大。光解法，离子裂解法因其无二次污染且适用场合比较广泛受到推崇。近年来，离子裂解法净化空气的研究比较活跃，而其大多数都注重于高能离子设备设计及开发。高能离子法是通过高频电场将空气激发为强氧化基团，再通过高能电场加速器将活性基团进一步激发并发射出高能离子，高能离子束与高能紫外线产生光化学反应，使空气当中的恶臭气体快速打开化学键，分解成CO2、SO42-、NO3 -和水等；同时，高能离子能破坏空气中细菌的生存环境，降低室内细菌浓度，带电离子可以吸附大于自身重量几十倍的悬浮颗粒，靠自重沉降下来，，与气体中的细菌发生作用，去除臭味等，达到净化空气的目的。
申请号：200710028362.1公开了一种低温等离子体偶合光催化净化毒性物质的方法：含有毒物质的气流与含有自由基源物资(O2和H2O)湿空气流混合，进入等离子发生器，混合气流中的毒性物质在低温等在反应器内氧化分解，反应产物最后进入被Ca(OH)2吸收，无毒气体排出。该方法使得有毒气体充分反应，未能有效控制产生高能离子。
高能电子除臭方法一次性投入，使用方便、操作简单，但其存在的缺陷是：(1)反应不充分，排放出的高能离子在大气中衰减；(2)高能离子设备寿命不长，导致运行成本高；(3)高能离子腐蚀性强，对人体健康有危害。经过对现有技术的检索还发现：目前采用的高能离子净化空气的方法一般为将臭气和空气混合后进入离子发生器。但在实际使用中往往存在的问题是：臭气中通常含有沼气(甲烷)及病毒细菌与粉尘等，以往是将该类气体一并送入等离子发生器中，由于等离子发生器工作时释放高压火花，容易导致燃爆，引发安 全事故。另一方面由于空气污浊，其含有细菌、粉尘等，对设备有腐蚀或在混合过程磨损机器，从而缩短等离子发生器服务周期。
发明内容
本发明采用高能离子净化空气，首先制备高能离子，再与待处理的臭气在混合室里混合，避免了常规方法中臭气进入离子发生器因含有可燃烧气体导致燃爆等安全事故，同时也避免了因臭气里含有腐蚀性气体和细菌对设备造成损害，从而解决目前高能离子空气净化中的安全隐患问题及设备寿命短的技术难点。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种高能离子净化空气的方法，包括以下步骤：
(1)收集气体：分别通过收集系统收集新鲜空气、臭气；
(2)过滤：分别过滤步骤(1)收集的新鲜空气和臭气，得待处理的新鲜空气和臭气；
(3)制备高能离子体：步骤(2)过滤后的新鲜空气由抽风机送进离子发生器制备得高能等离子体；
(4)混合：步骤(2)所述的待处理的臭气和步骤(3)所述的高能等离子体一并汇入混合室内混合；
(5)混合气体进入反应室反应；
(6)排放。
所述的抽风机与等离子发生器连为一体。
所述的高能等离子体为含有O2、O2-、O2+、OH、HO2、O、·O3的氧簇聚集体。
所述步骤(4)还包括：将步骤(2)所述的待处理的臭气沿水平方向和步骤(3)所述的高能等离子体沿垂直下降方向一并汇入混合室内混合。
所述步骤(6)包括使用离心风机将反应室反应后的气体高空排放。
所述的离子发生器根据处理风量选择为1000m3/h处理风量，0.4KW功率；2000m3/h处理风量，0.8KW功率；3000m3/h处理风量，1.5KW功率；5000m3/h处理风量，2.2KW功率；8000m3/h处理风量，4.0KW功率；10000m3/h处理风量，5.5KW功率；15000m3/h处理风量，7.5KW功率；20000m3/h处理风量，11.0KW功率；30000m3/h处理风量，18.0KW功率；40000m3/h处理风量，22.0KW功率；50000m3/h处理风量，30.0KW功率。
发明的有益效果
1、本发明利用离子发生器产生高能粒子，不添加任何化学物质，彻底、全面消除空气中的各种异味，杀灭空气中的细菌，去除可吸入颗粒物等有害物质；操作简单，条件易控、既可连续运行又可间断式运行；从根本上消除污染；不产生臭氧，氧离子量可控、可测；可根据治理对象的灵活变动；离子风直接覆盖在污染源表面与污染物充分反应，因此减少换气次数，降低能耗。
2、本发明的高能离子净化空气的方法具有更高的安全性能。目前采用的高能离子净化空气的一般流程为：收集气体、空气与臭气混合、混合气体在离子发生器中反应、排气。其存在问题是：臭气中通常含有沼气(甲烷)及病毒细菌与粉尘等，以往是将该类气体一并送入等离子发生器中，由于等离子发生器工作时释放高压火花，容易导致燃爆，引发安全事故。本发明采用的工艺流程是：收集气体、过滤新鲜气体和臭气、新鲜空气电离、两种气体混合反应、排气。臭气没有进入离子反应器，克服了离子发生器在使用过程中的安全隐患。
3、本发明的高能离子净化空气的方法延长了离子发生器的使用寿命。目前高能离子净化空气方法往往会设计臭气和高能离子在离子发生器中进行反应，而由于臭气中，尤其是市政生活臭气，其含有腐蚀性气体和细菌对离子发生器有腐蚀作用，另一方面臭气中含有粉尘等颗粒状微粒，在混合过程容易对离子发生器造成机器磨损，从而缩短等离子发生器服务周期。本发明采用新鲜空气在离子发生器中制备高能离子在混合室里和臭气混合反应，避免了这种情况发生，可以很好地保护等离子发生器，延长其使用期限。
下面结合实施例，对本发明进一步说明。
附图说明：图1是高能离子净化空气的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
本实施例处理市政生活臭气，处理风量为8000m3/h，选用功率为0.4KW的离子发生器，设置采用高能离子净化空气的方法，参见图1，包括以下步骤：
(1)收集气体：分别通过收集系统收集新鲜空气、臭气；
(2)过滤：分别过滤步骤(1)收集的新鲜空气和臭气，得待处理的新鲜空气和臭气；
(3)制备高能离子体：步骤(2)过滤后的新鲜空气由抽风机送进离子发生器制备得高能等离子体；
(4)混合：步骤(2)所述的待处理的臭气和步骤(3)所述的高能等离子体一并汇入混合室内混合；
(5)混合气体进入反应室反应；
(6)排放。
具体地，抽风机、过滤器与等离子发生器连为一体，
(1)新鲜空气的收集和过滤：鲜空气在抽风机的引力作用下，经过滤器，去除尘埃，调节风门后进入发生器，等离子发生器将空气中的氧分子制成O2、O2-、O2+、OH、HO2、O、·O3等活性粒子；
(2)臭气的收集和过滤：臭气在抽风机的引力作用下，将臭气经过滤
(3)等离子气流和臭气混合：过滤后的臭气沿水平方向进入与垂直下降的高能等离子体气流在混合室内交融混合；
(4)反应：市政生活臭气(污水厂、垃圾、厕所)中的还原性臭气(挥发性有机物(VOC)、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类)，同时含有害有毒病毒细菌，在反应室内与高能离子发生氧化分解反应，使污染物最终转化为小分子的无害物质；
(5)排放：在尾部的主风机作用下，混合后的空气在反应室反应完毕后排入大气中。
本发明并不限于上述实施方式，凡是能实现本发明目的的所有等同的实施方式，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种高能离子净化空气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)收集气体：分别通过收集系统收集新鲜空气、臭气；
(2)过滤：分别过滤步骤(1)收集的新鲜空气和臭气，得待处理的新鲜空气和臭气；
(3)制备高能离子体：步骤(2)过滤后的新鲜空气由抽风机送进离子发生器制备得高能等离子体；
(4)混合：步骤(2)所述的待处理的臭气和步骤(3)所述的高能等离子体一并汇入混合室内混合；
(5)混合气体进入反应室反应；
(6)排放。
2.根据权利要求1所述的高能离子净化空气的方法，其特征在于，所述的抽风机与等离子发生器连为一体。
3.根据权利要求1所述的高能离子净化空气的方法，其特征在于，所述的高能等离子体为含有O2、O2-、O2+、OH、HO2、O、·O3的氧簇聚集体。
4.根据权利要求1所述的高能离子净化空气的方法，其特征在于，所述步骤(4)还包括：将步骤(2)所述的待处理的臭气沿水平方向和步骤(3)所述的高能等离子体沿垂直下降方向一并汇入混合室内混合。
5.根据权利要求1所述的高能离子净化空气的方法，其特征在于，使用离心风机将反应室反应后的气体高空排放。
6.根据权利要求1所述的高能离子净化空气的方法，其特征在于，所述的离子发生器选择为1000m3/h处理风量，0.4KW功率；2000m3/h处理风量，0.8KW功率；3000m3/h处理风量，1.5KW功率；5000m3/h处理风量，2.2KW功率；8000m3/h处理风量，4.0KW功率；10000m3/h处理风量，5.5KW功率；15000m3/h处理风量，7.5KW功率；20000m3/h处理风量，11.0KW功率；30000m3/h处理风量，18.0KW功率；40000m3/h处理风量，22.0KW功率；50000m3/h处理风量，30.0KW功率。
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