CN102921261B - 气态纳米材料吸收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气态纳米材料吸收装置，是由气态纳米舱、高温烧结舱、强酸融合舱和清洗中和舱组成，在气态纳米舱内进行气态科研实验后的废弃气态纳米材料进入到包有隔热保温层和盘状高温烧结板的高温烧结舱进行高温烧结形成纳米材料烧结体，没有烧结的剩余气态纳米材料进入强酸融合舱中进行强酸气液交换融合变为离子或消化干净的酸性气体，通过沥液干燥层过滤干燥进入清洗中和舱清洗中和，清洗中和舱由酸碱度测控器控制保持清洗中和液的弱碱性，酸性气体被清洗中和后变为中性干净气体通过沥液干燥层从清洗中和舱上部的出口在负压泵不断抽吸下安全无害排出。本发明的有益效果是对气态纳米材料进行多道吸收处理后安全无害化排放避免污染空气伤害生物。
Description
技术领域
本发明提供一种气态纳米材料吸收装置。
背景技术
近年来研究空气中气态纳米材料的气态科研实验研究和应用得到蓬勃发展，而实验完成后的废弃气态纳米材料的吸收和排放是很重要的问题，因气态纳米材料颗粒极小，存在潜在的致癌性等生物伤害作用，人接触后很容易以各种途径（吸入、皮肤、口腔、眼睛等）伤害人类致癌或造成其他疾病，以往的实验完成或制造过程中要尽力避免向大气和水中排放纳米材料，而不排放是不可能的，因此危害人体健康，对人类及生态环境造成了恶劣影响，制约了科学研究的发展，因此设计开发一种气态纳米材料吸收装置，使其经过一定的吸收、处理后得以安全无害化的排放，就成为当务之急。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种气态纳米材料吸收装置，是由带有纳米材料雾化器的气态纳米舱、高温烧结舱、强酸融合舱和清洗中和舱组成，为相关的科学研究提供一种相关纳米材料的气态科研实验后对废弃的气态纳米材料进行吸收处理，使其安全无害化排放的吸收装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是气态纳米材料吸收装置包括气态纳米舱、高温烧结舱、强酸融合舱和清洗中和舱，压缩气进入纳米材料雾化器产生气态纳米材料送入气态纳米舱内进行相关纳米材料的气态科研实验，实验完成后的废弃气态纳米材料通过气态纳米舱下部的输出管进入到外面带有隔热保温层的高温烧结舱；在高温烧结舱内部有多层锥状集气口，每一层有一个装有电烧结加温板的盘状高温烧结板对废弃气态纳米材料进行高温烧结形成纳米材料烧结体，没有烧结的废弃气态纳米材料从高温烧结舱下部的排气口经带有保温管套的高温输送管进入强酸融合舱中下部；强酸融合舱下部的强酸池体里有强酸液通过强酸泵到达上部的酸液雾化头进行强酸液雾化，然后向下对内部的陶瓷多面体材料淋洗同时对从下向上流动的没有烧结的废弃气态纳米材料进行强酸气液交换融合变为离子或消化干净的酸性气体，这种去除了纳米材料的酸性气体继续向上流动通过沥液干燥层过滤干燥从强酸融合舱上部的出口经密闭管路进入清洗中和舱中下部，清洗中和舱底部的清洗液池体存有清洗中和液，清洗中和舱内设有由酸碱度探测头连接到酸碱度测控器和它控制的供液电机驱动碱液储存罐通过输碱液管路向清洗液池体补充中和碱液维持清洗中和液的弱碱性，清洗中和液通过清洗液泵到达清洗雾化头进行清洗液雾化，雾化的清洗中和液对经过内部陶瓷多面体材料的酸性气体进行清洗中和后变为中性干净气体然后通过沥液干燥层过滤干燥从清洗中和舱上部的出口经密闭管路在负压泵不断抽吸下安全排出。
本发明的有益效果是开发了一种气态纳米材料吸收装置，使得实验完成产生的废弃气态纳米材料经过高温烧结、强酸融合、中和清洗的三级处理后可以安全无害化的排放，可以广泛的应用在疾病预防控制、呼吸系统病理、药理等多个领域的科学研究中。
附图说明
附图为本发明设备一种气态纳米材料吸收装置的结构示意图
图中
1、压缩气 2、气态纳米舱 3、废弃气态纳米材料 4、盘状高温烧结板
5、锥状集气口 6、电烧结加温板 7、保温管套 8、强酸液
9、强酸池体 10、强酸泵 11、清洗中和液 12、清洗液池体
13、清洗液泵 14、清洗中和舱 15、清洗雾化头 16、负压抽气泵
17、沥液干燥层 18、酸液雾化头 19、陶瓷多面体材料 20、高温输送管
21、强酸融合舱 22、隔热保温层 23、纳米材料烧结体 24、高温烧结舱
25、隔热保温层 26、输出管 27、气态纳米材料 28、纳米材料雾化器
29、酸碱度探测头 30、酸碱度测控器 31、供碱液泵 32、输碱液管
33、碱液储存罐
具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的一种气态纳米材料吸收装置结构加以说明。
如附图所示，本发明提供一种气态纳米材料吸收装置，包括气态纳米舱2、高温烧结舱24、强酸融合舱21和清洗中和舱14。气态纳米舱2是一个两端圆锥状中部长圆形密封的罐体，其顶部安装有纳米材料雾化器28，在引入压缩气1的作用下对实验用纳米材料进行气态雾化生成气态纳米材料弥漫在整个舱内进行类似测量其粒径尺寸、化学作用等科研试验，实验过程中会随时持续产生废弃气态纳米材料3，通过安装在气态纳米舱2下部的输出管26输出到外面带有隔热保温层25的高温烧结舱24；高温烧结舱24是一个圆筒状整体密封舱体，上部通过输出管26与气态纳米舱2密封连接，下部开口通过带保温管套7的高温输送管20与强酸融合舱21密封连接，在其内部顺着气体流动方向安装有多层锥状集气口5，锥状集气口5是由多层同方向开口，用表面光滑的耐高温材料做成圆锥形状的气体流动收集装置，每一层有一个圆锥形状在其顶部开口并延伸出一个细管带有扩散开口，每一个扩散开口又正对着一个盘状高温烧结板4；盘状高温烧结板（4）是由耐高温材料制作成一个圆盘，圆盘内部表面粗糙不平有许多小凹坑可以容纳烧结废弃的纳米材料烧结体23，圆盘后背光滑平整紧贴着安装有电烧结加温板6，其内部的电热材料通过电加热对盘状高温烧结板4进行高温加热，从输出管26送来的废弃气态纳米材料3来到锥状集气口5直接冲击撞落在迎面的盘状高温烧结板4上，在高温和气体流动的冲撞下使得废弃的气态纳米材料3能够尽可能多的落在盘状高温烧结板4上进行烧结，很多有机材料组成的废弃气态纳米材料3被充分燃烧消化生成二氧化碳和水，一些不能燃烧的无机盐类和金属类等气态纳米材料3形成纳米材料烧结体23，经过多层多次燃烧和冲击烧结后大部分废弃气态纳米材料3已经被处理干净，极少数未烧结废弃气态纳米材料3从高温烧结舱24下部的排气口经带有保温管套7的高温输送管20进入强酸融合舱21中下部；强酸融合舱21是一个由耐强酸碱腐蚀材料制成的上部开口的塔状密封舱体，外部有隔热保温层22保温，内部分上、中、下三层分别装有耐强酸、强碱的沥液干燥层17，陶瓷多面体材料19和盛满强酸液8的强酸池体9，强酸液8通过外接的强酸泵10相连流入安装在上层和中层之间的强酸雾化头18进行雾化，然后向下对内部的陶瓷多面体材料19淋洗，同时对从安装在中部和下部之间高温输送管20引入的从下向上流动的没有烧结的废弃气态气纳米材料3在陶瓷多面体材料19表面进行强酸气液交换融合变为离子或消化干净的酸性气体，这种去除了纳米材料的酸性气体继续向上流动通过沥液干燥层17过滤干燥从强酸融合舱21上部的出口经密闭管路进入清洗中和舱14中下部。清洗中和舱14是一个由耐强酸碱腐蚀材料制成的上部开口的塔状密封舱体，在其下部的清洗液池体12内安装有酸碱度探测头29电连接到一个专用的酸碱度测控器30，内部经过测算控制一个供液电机31在需要时从碱液储存罐33通过输碱液管路33向清洗液池体12内输入适量的碱液来中和逐渐酸化的清洗中和液11，保证清洗中和舱14能正常工作；清洗中和舱14底部的清洗液池体12存有清洗中和液11通过清洗液泵13到达清洗雾化头15进行清洗液雾化，雾化的清洗中和液11对经过内部陶瓷多面体材料19的酸性气体进行清洗中和后变为中性干净气体然后通过沥液干燥层17过滤干燥从清洗中和舱14上部的出口经密闭管路在负压泵16不断抽吸下安全排出。
实施例：
使用本发明一种气态纳米材料吸收装置进行实验前应该首先接好实验用的压缩气1，将准备好的强酸液8、清洗中和液11和碱液分别装入强酸池体9、清洗液池体12和碱液储存罐33，接通气态纳米舱2的电源，压缩气1开始进入纳米材料雾化器28，在引入压缩气1的作用下对实验用纳米材料进行气态雾化生成气态纳米材料弥漫在整个舱内进行类似测量其粒径尺寸、化学作用等科研试验，实验过程中会随时持续产生废弃气态纳米材料3，随着气流方向由气态纳米舱2的下部出口经输出管26进入外面带有隔热保温层25的高温烧结舱24；在其内部顺着气体流动方向有多层锥状集气口5，废弃气态纳米材料3来到锥状集气口5直接冲击撞落在迎面的盘状高温烧结板4上，在高温和气体流动的冲撞下使得废弃的气态纳米材料3能够尽可能多的落在盘状高温烧结板4上进行烧结，很多有机材料组成的废弃气态纳米材料3被充分燃烧消化生成二氧化碳和水，一些不能燃烧的无机盐类和金属类等气态纳米材料3形成纳米材料烧结体23，经过多层多次燃烧和冲击烧结后大部分废弃气态纳米材料3已经被处理干净，极少数未烧结废弃气态纳米材料3从高温烧结舱24下部的排气口经带有保温管套7的高温输送管20进入强酸融合舱21中下部；强酸液8通过外接的强酸泵10相连流入安装在上层和中层之间的强酸雾化头18进行雾化，然后向下对内部的陶瓷多面体材料19淋洗，同时对从高温输送管20引入的从下向上流动的没有烧结的废弃气态气纳米材料3在陶瓷多面体材料19表面进行强酸气液交换融合变为离子或消化干净的酸性气体，这种去除了纳米材料的酸性气体继续向上流动通过沥液干燥层17过滤干燥从强酸融合舱21上部的出口经密闭管路进入清洗中和舱14中下部；清洗中和舱14下部的清洗液池体12内的酸碱度探测头29电连接到一个专用的酸碱度测控器30，内部经过测算控制一个供液电机31在需要时从碱液储存罐33通过输碱液管路33向清洗液池体12内输入适量的碱液来中和逐渐酸化的清洗中和液11，保证清洗中和舱14能正常工作，清洗液池体12内的清洗中和液11通过清洗液泵13到达清洗雾化头15进行清洗液雾化，雾化的清洗中和液11对经过内部陶瓷多面体材料19的酸性气体进行清洗中和后变为中性干净气体然后通过沥液干燥层17过滤干燥从清洗中和舱14上部的出口经密闭管路在负压泵16不断抽吸下安全排出。然后关闭气态纳米舱2的电源，切断压缩气源。
Claims (7)
1.一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述装置包括气态纳米舱（2）、高温烧结舱（24）、强酸融合舱（21）和清洗中和舱（14），压缩气（1）进入纳米材料雾化器（28）产生气态纳米材料送入气态纳米舱（2）内进行相关纳米材料的气态科研实验，实验完成后的废弃气态纳米材料（3）通过气态纳米舱（2）下部的输出管（26）进入到外面带有隔热保温层（25）的高温烧结舱（24）；在高温烧结舱（24）内部有多层锥状集气口（5），每一层有一个装有电烧结加温板(6)的盘状高温烧结板（4）对废弃气态纳米材料（3）进行高温烧结形成纳米材料烧结体（23），没有烧结的废弃气态纳米材料（3）从高温烧结舱（24）下部的排气口经带有保温管套（7）的高温输送管（20）进入强酸融合舱（21）中下部；强酸融合舱（21）下部的强酸池体（9）里有强酸液（8）通过强酸泵（10）到达上部的酸液雾化头（18）进行强酸液雾化，然后向下对内部的陶瓷多面体材料（19）淋洗,同时对从下向上流动的没有烧结的废弃气态纳米材料（3）进行强酸气液交换融合,交换融合后的废弃气态纳米材料（3）变为离子或消化干净的酸性气体，这种去除了纳米材料的酸性气体继续向上流动通过沥液干燥层（17）过滤干燥从强酸融合舱（21）上部的出口经密闭管路进入清洗中和舱（14）中下部，清洗中和舱（14）底部的清洗液池体（12）存有清洗中和液（11）通过清洗液泵（13）到达清洗雾化头（15）进行清洗液雾化，雾化的清洗中和液（11）对经过内部陶瓷多面体材料（19）的酸性气体进行清洗中和，清洗中和后的酸性气体变为中性干净气体然后通过沥液干燥层（17）过滤干燥从清洗中和舱（14）上部的出口经密闭管路在负压泵（16）不断抽吸下安全排出，在清洗中和舱（14）内设有由酸碱度测控器（30）控制的供液电机（31）驱动碱液储存罐（33）通过输碱液管路（32）向清洗液池体（12）补充中和碱液维持清洗中和液的中性。
2.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述气态纳米舱（2）是一个两端圆锥状中部长圆形密封的罐体，其顶部安装有纳米材料雾化器（28），在引入压缩气（1）的作用下对实验用纳米材料进行气态雾化生成气态纳米材料弥漫在整个舱内进行测量其粒径尺寸和化学作用科研试验，实验过程中会产生废弃气态纳米材料（3）通过安装在下部输出管（26）输出到高温烧结舱（24）。
3.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述高温烧结舱（24）是一个外部带有隔热保温层（25）的圆筒状整体密封舱体，上部通过输出管（26）与气态纳米舱（2）密封连接，下部开口通过带保温管套（7）的高温输送管（20）与强酸融合舱（21）密封连接，在其内部顺着气体流动方向安装有多层锥状集气口（5）和带有电烧结加温板（6）的盘状高温烧结板。
4.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述锥状集气口（5）是用表面光滑的耐高温材料做成圆锥形状的气体流动收集装置，每一层有一个圆锥形状在其顶部开口并延伸出一个细管带有扩散开口，每一个扩散开口又正对着一个盘状高温烧结板（4），每一层都是同方向开口。
5.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述盘状高温烧结板（4）是由耐高温材料制作成的一个圆盘，圆盘内部表面粗糙不平有许多小凹坑可以容纳烧结废弃的纳米材料烧结体（23），圆盘后背光滑平整，圆盘后背紧贴着安装有电烧结加温板（6），电烧结加温板（6）内部的电热材料通过电加热对盘状高温烧结板（4）进行高温加热，从输出管（26）送来的废弃气态纳米材料（3）来到锥状集气口（5）直接冲击撞落在迎面的盘状高温烧结板（4）上，在高温和气体流动的冲撞下使得废弃的气态纳米材料（3）能够尽可能多的落在盘状高温烧结板（4）上进行烧结，很多有机材料组成的废弃气态纳米材料（3）被充分燃烧消化生成二氧化碳和水，一些不能燃烧的无机盐类和金属类气态纳米材料（3）形成纳米材料烧结体（23），经过多层多次燃烧和冲击烧结后大部分废弃气态纳米材料（3）已经被处理干净，极少数未烧结废弃气态纳米材料（3）进入强酸融合舱（21）。
6.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述强酸融合舱（21）是一个由耐强酸碱腐蚀材料制成的上部开口的塔状密封舱体，外部有隔热保温层（22）保温，内部分上、中、下三层，上层是耐强酸、强碱的沥液干燥层（17），中层是陶瓷多面体材料（19），下层是盛满强酸液（8）的强酸池体（9），强酸液（8）通过外接的强酸泵（10）相连流入安装在上层和中层之间的强酸雾化头（18）进行雾化，从安装在中部和下部之间高温输送管（20）引入的废弃气态气纳米材料（3）在陶瓷多面体材料（19）表面与酸液进行交换融合，吸收处理后的酸性气体经过沥液干燥层（17）干燥后从上部引出到清洗中和舱（14）。
7.根据权利要求1所述的一种气态纳米材料吸收装置，其特征是：所述清洗中和舱（14）是一个由耐强酸碱腐蚀材料制成的上部开口的塔状密封舱体，在其下部的清洗液池体（12）内安装有酸碱度探测头（29）电连接到一个专用的酸碱度测控器（30），内部经过测算控制一个供液电机（31）在需要时从碱液贮存罐（33）通过输碱液管路（32）向清洗液池体（12）内输入适量的碱液来中和逐渐酸化的清洗中和液（11）保证清洗中和舱（14）能正常工作。
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