CN103212257A - 用于清除pm2.5的气体净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于清除PM2.5的气体净化装置,包括壳体,所述壳体的一段设置进气口,另一端设置排气口;所述壳体内设有黏液壁,所述黏液壁表面流动分布有可黏附气体中的颗粒物的硅基高分子黏液;待净化气体在所述壳体的内外压差增大时从所述进气口进入壳体内并形成涡流,以与所述黏液壁表面流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的PM10和PM2.5黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10和PM2.5的净化气体从所述排气口排出。本发明用于清除PM2.5的气体净化装置,结构简单、成本低,而且能够从根本上清除气体中的颗粒物,尤其是能够去除气体中的PM2.5,实现净化气体。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域,尤其涉及一种用于清除PM2.5的气体净化装置。
背景技术
PM2.5英文全称为particulate matter2.5,中文名为细颗粒物,指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物。具有粒径小、富含大量的有毒物质且在大气中的停留时间长、输送距离远等特点,对环境和人体健康的危害比PM10(可吸入颗粒物)等常见污染物更加严重。它属于粉尘和飘尘的一部分,当粒径小于2.5μm时,大部分可通过呼吸道沉积至肺部,对人体危害更大。如今,PM2.5已成为全国关注的焦点,是关乎国计民生的重要问题。
PM2.5的来源主要由自然因素和人为来源,包括火山运动、沙尘等或燃烧石化燃料、工农业废气排放、城市垃圾焚烧等来源。在各类污染源中,工农业生产主要的污染来源。除此之外,大气中的气态前体污染物会通过大气化学反应生成二次颗粒物,由气体转换为粒子,从而造成危害更严重的二次污染。自然界来源包括扬尘、海盐、植物花粉、孢子、细菌自然灾害等。
近年来,中国经济向着更高的水平迅猛发展,城市化进程逐年加快。中国城市的现代化资源与人口高度集中、城市建设任务繁重、环境保护运行成本大、环境污染严重具有立体化、多元化等问题。人类的活动是产生PM2.5的主要因素,如今人为PM2.5的产生已经超出了自然界的承载和消除能力,PM2.5会因人为因素继续产生和不断积累,人们不断透支环境的承载能力,PM2.5就是城市化进程的一个必然产物。治理PM2.5不能靠常规的环保与绿化手段和策略,必须用工业化办法集中清除,标本兼治,才能缓解如今严峻的环境问题。
相关研究表明,PM2.5对人体的呼吸系统有不可估量的危害。人体呼吸系统由呼吸道和肺组成。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管和各级支气管。大部分直径大于PM2.5的颗粒和小部分PM2.5颗粒物,都可以在鼻腔鼻毛的过滤和咽喉黏液吸附的作用下沉积并排出体外。一部分颗粒物沉积在气管壁上,在管壁纤毛的摆动下仍可通过痰液排出体外。肺部呼吸是低压系统,吸气时肺内压较大气压低0.133~0.266Kpa,因此平静呼吸时气体产生缓慢涡流,肺泡壁的粘液样物质与肺泡空气碰撞,将PM2.5颗粒吸附在肺泡表面的粘液中。这些沉积在肺泡内的颗粒最终有三条去路:第一,被巨噬细胞吞噬后以死亡的细胞碎片形式通过痰液排出体外;第二,由淋巴系统搜集到人体深部淋巴结,引起淋巴结的肿大乃至病变;第三,那些未被巨噬细胞吞噬的颗粒则永远沉积在肺泡中。此外,PM2.5对其他有害物质进入人体起到协同的作用。譬如致癌物多环芳烃,多数是吸附在颗粒物的表面,尤其是粒径在5毫米以下的颗粒物上,所以PM2.5大大增加了人体接触此类毒害物质的机会。有研究显示,高浓度的细颗粒物污染可能会影响胚胎的发育,增加新生儿先天功能缺陷或死亡的概率。
对于PM2.5,目前市面上大多空气净化器不能对其进行高效彻底的清除。现有技术中用于去除PM2.5的空气净化器主要分为两大类:一类为过滤型装置,另一类为静电型装置,其中:
过滤型装置主要是利用不同种类的过滤网,如集尘滤网、去甲醛滤网、除臭滤网、HEPA滤网、活性炭滤网等,它具有除菌、去除挥发性物质和过滤固态颗粒物。但该类空气净化器只能对空气中大颗粒经行处理,对PM2.5的作用很小。首先,因为滤网的孔径直径过大,只能虑过较大颗粒,对于PM2.5基本不起作用。其实,即使将孔径缩小到能虑过PM2.5,那造价会很高,而且使用寿命很低,因为一个PM2.5颗粒就能堵住滤网。
静电型装置主要是利用静电除尘的原理将颗粒吸附在电极板上,能过滤比细胞还小的灰尘、烟雾和细菌。此类净化器对PM2.5有较好的处理能力,但只能用于小范围处理如家用,应用范围有限,难以推广,而且耗能巨大。
而尚在研发的技术包括PM2.5改进光触媒技术和PM2.5微尘沉浸溶剂技 术。光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料(二氧化钛比较常用),它涂布于基材表面,在光线的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除臭、抗污等功能。PM2.5改进光触媒技术就是改变其中的参数,提高其对PM2.5的针对性。PM2.5微尘沉浸溶剂技术是指把气体吹入特制的溶剂中,让溶剂吸附PM2.5.但这些技术都存在相应的问题,比如PM2.5微尘沉浸溶剂技术的效率值得考验,当气体吹入溶剂中时是以气泡的形式进入,这时只有气泡表面的PM2.5才被吸收,气泡中间的PM2.5根本没有减少。
可见,现有技术的空气净化器虽然在一定程度上可以吸收PM2.5,但是却因为成本高、效果不明显、应用范围局限、存在安全隐患等原因无法广泛使用,还是不能解决根本的问题。因此,渴望设计出一种成本低、高效、安全的气体净化装置清除空气中的PM2.5。
发明内容
本发明的目的提供一种用于清除PM2.5的气体净化装置,结构简单、成本低,而且能够从根本上清除气体中的颗粒物,尤其是能够去除气体中的PM2.5,实现净化气体。
为实现上述目的,本发明提供了一种用于清除PM2.5的气体净化装置,包括:
壳体,所述壳体的一段设置进气口,另一端设置排气口;
所述壳体内设有黏液壁,所述黏液壁表面流动分布有可黏附气体中的颗粒物的硅基高分子黏液;
待净化气体在所述壳体的内外压差增大时从所述进气口进入壳体内并形成涡流,以与所述黏液壁表面流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的PM10和PM2.5黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10和PM2.5的净化气体从所述排气口排出。
本发明的用于清除PM2.5的气体净化装置既能够适用于家庭使用、办公场所、大型场馆、交通枢纽等环境的气体净化,还可用于连接燃气灶、锅炉、工业设备的废气出口处以及机船车辆的排气口处以除去这些设备排出的废气,而且用于除去燃气灶、锅炉、工业设备以及机船车辆等排出的废气中的PM2.5等颗粒物时,可以直接将装置的进气口连接这些设备的废气出口处,由于这些设备的废气出口处排放出的气体有一定的压力和温度,从而能够将气体直接喷进本发明的气体净化装置以进行PM2.5和PM10等颗粒物的黏附和清除,从而将气体净化后再排出大气中。
本发明还公开了一种气体净化装置,包括:
壳体,所述壳体设有进气口和排气口;
液体流动控制单元,用于在所述壳体的内部提供循环流动的硅基高分子黏液;
气体流动控制单元,用于将待净化气体从所述进气口吸入到所述壳体内部,并使吸入到所述壳体内部的待净化气体形成涡流,以与所述壳体内部流动的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的颗粒物黏附在硅基高分子黏液内,并使净化后的气体从所述排气口排出。
本发明实施例提供的用于清除PM2.5的气体净化装置,通过采用硅基高分子材料制造出一种类似肺表面黏液的物质沿着壳体内设置的黏液壁表面循环流动,并以与以涡流形式流动的待净化气体发生碰撞,从而黏附待净化气体中的PM10和PM2.5等颗粒物,达到净化气体的目的。本发明的用于清除PM2.5的气体净化装置结构简单,净化效果好,可实现安全使用、绿色回收、适用广泛,同时生产成本较低,从生产到回收均没有二次污染,具有较高的利用和推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的基本的气体净化装置的结构示意图;
图2a~2c是图1所示的气体净化装置的黏液壁表面的多种结构示意图;
图3是图1所示气体净化装置的黏液壁表面的另一结构示意图;
图4是图1所示气体净化装置的黏液壁表面的再一结构示意图;
图5是本发明实施例2的立式气体净化装置的结构示意图;
图6是图5所示立式气体净化装置的涡轮风扇的结构示意图;
图7a~7c为图5所示的立式气体净化装置带不同粘液壁表面结构时所对应的黏液壁与液体槽的连接示意图;
图8是图5所示立式气体净化装置的电机泵的结构示意图;
图9是图8所示电机泵的滤网的结构示意图;
图10是图5所示立式气体净化装置的除尘盒的结构示意图;
图11是图5所示立式气体净化装置的平衡装置的结构示意图;
图12是本发明的实施例3的串联的立式气体净化装置的结构示意图;图13是本发明的实施例4的并联的立式气体净化装置的结构示意图;
图14是本发明的实施例5的改进版并联的立式气体净化装置的结构示意图;
图15~16是本发明的实施例6的卧式气体净化装置的结构示意图,其中,图15为主视图,图16为横向剖面图;
图17是本发明的实施例7的卧式气体净化装置的结构示意图;
图18是本发明的实施例8的串联的卧式气体净化装置的结构示意图;
图19是本发明的实施例9的并联的卧式气体净化装置的结构示意图;
图20~22是本发明的实施例10的汽车尾气专用净化装置的结构示意图,其中,图20为主视图,图21为图20的横向局部剖面图,图22为图20的纵向局部剖面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1基本的气体净化装置
参考图1,本发明实施例公开了一种用于清除PM2.5的气体净化装置100,其中,图1为本发明用于清除PM2.5的气体净化装置的总框架图,包括壳体101,壳体的一端设有进气口102,另一端设有排气口103,所述壳体101内部在进气口102和排气口103之间构成气体净化腔,所述气体净化腔内设有黏液壁104,所述黏液壁104表面流动分布有可黏附气体中的颗粒物的硅基高分子黏液105,所述硅基高分子黏液105沿着所述黏液壁104表面流动的方向如图中箭头A1所示,在所述壳体101的内外压差增大时,待净化气体从所述进气口102进入壳体内并形成涡流(待净化气体的流动方向如图中箭头B1所示),形成涡流的待净化气体与所述黏液壁104表面流动分布的硅基高分子黏液105发生碰撞,从而使待净化气体中的PM10、PM2.5等颗粒物黏附在硅基高分子黏液105内,而被黏附了PM10、PM2.5等颗粒物的净化气体从所述排气口103排出(净化气体的流动方向如图中箭头C1所示)。
在本实施例中,使用硅基高分子黏液105吸附气体中的颗粒物,因为硅基高分子黏液105可以在所述黏液壁104均匀分布,对极小的颗粒尤其是PM2.5颗粒仍有高效的吸附作用,理由是:
一、硅基高分子黏液105的主要代表物为聚环状二甲基硅氧烷,该多聚物由二氯二甲基硅烷加水水解成为初聚环体,进行再裂解为不同分子量的环体,该环体为粘性分子的主要活性组分,而且这种可与多种分子有相容性。
二、硅基高分子黏液105可以与水以及其他脂性分子形成混合物,这些分 子组合可与PM2.5的表面接合,包裹并分散在粘液中。因此,可以根据颗粒的大小调整该硅基高分子黏液的粘度,使不同大小的微粒都沉积于硅基高分子黏液中。
三、通过预实验证明,硅基高分子黏液105可吸附分散100纳米的二氧化钛人工合成粉末。因此,这种硅基高分子黏液105可被使用到本发明实施例的用于清除PM2.5的气体净化装置中,以吸附除去待净化气体中的PM2.5。
另外,本发明实施例的硅基高分子黏液105是可以循环利用的,首先,为了使PM2.5的清除更加彻底,可以在装置中增加滤网等过滤部件将黏附了颗粒(包括PM10和PM2.5等)的硅基高分子黏液105的PM10等大颗粒去除,然后去除了PM10等大颗粒的硅基高分子黏液105可以继续用于吸附除去待净化气体中的PM2.5,从而保持硅基高分子黏液105吸收PM2.5的能力;其次,硅基高分子黏液105中的PM2.5最终可通过离心技术从硅级高分子黏液中分离出来,而过滤后的硅级高分子黏液又可继续循环使用,滤出的PM2.5通过焚烧方式彻底从环境中清除。
可见,在本发明实施例中,使用硅基高分子黏液105吸附除去待净化气体中的PM2.5是完全可行且效果明显的。但是,通过在静态预实验中硅基高分子黏液105可粘附100纳米的二氧化钛颗粒得知,颗粒吸附在表面高浓度时形成饱合现象。因此,为了防止硅基高分子黏液105吸附大量待净化气体中的颗粒(包括PM10和PM2.5等)后表面形成饱和现象而无法继续吸附,本发明用于清除PM2.5的气体净化装置100设计黏液壁以使硅基高分子黏液105可以沿着黏液壁不停流动,这样,由于硅基高分子黏液105黏附颗粒的表面并不是固定不变的,从而不会形成饱和现象,可以吸附待净化气体中的大量颗粒粘附。
另外,待净化气体中的颗粒被硅基高分子黏液105捕获的概率除了跟硅基高分子黏液105的黏附特性(包括粘度、流动等)有关之外,还与硅基高分子黏液的接触面积成正比。由于硅基高分子黏液105是流动分布在黏液壁表面上而与待净化气体发生碰撞吸附颗粒的,因此,硅基高分子黏液105的流动面积 越大,待净化气体中的颗粒与之的碰撞机率也会增大,而要增大硅基高分子黏液105的流动面积,可以将本发明实施例中的黏液壁的表面面积增大。因此,本发明实施例中的黏液壁104的表面设计为凹凸面。
结合图2a~2c,黏液壁104表面的设计可以是多样的,例如,所述粘液壁104的表面可以选用为锯齿状表面(图2a)、波浪状表面(图2b)或微指状突起表面(图2c),除此之外,该粘液壁104的表面还可以是半球状、瓦楞状等凹凸面。所述粘液壁104的表面采用凹凸结构能够带来以下效果:一是减缓硅基高分子黏液流动的速度,以充分与待净化气体接触;二是增大硅基高分子黏液与待净化气体的接触面积,使PM2.5的清除更加彻底。
另外,如图3所示,所述粘液壁104的表面还可以为多种组合方式,例如,该粘液壁104的表面从上往下分别是微指状突起表面104a、波浪形表面104b和锯齿状表面104c依次连接的组合表面。
另外,如图4所示,所述粘液壁104还可设置为螺旋状结构,其表面构成螺旋面。而且,该螺旋状粘液壁104可做螺旋转动,从而使硅基高分子黏液105在离心作用力下沿着所述螺旋状粘液壁104的内表面流动分布(硅基高分子黏液105流动方向如图中箭头所示)。而待净化气体从所述螺旋状粘液壁104的横截面(例如,待净化气体的流动方向为垂直于纸面向里)进入所述螺旋状粘液壁104内表面以与所述硅基高分子黏液105进行碰撞以被吸附气体中的颗粒。这种螺旋状的粘液壁104不仅增大了粘液壁104的表面面积,而且由于自身旋转以制造出空气涡流,能够将硅基高分子黏液105更均匀的流动分布在粘液壁104的表面,还能够加剧硅基高分子黏液105和待净化气体之间的碰撞,使吸附效果更好。
可见,所述粘液壁104的表面的表现形式很多,粘液壁104的不同表面分别适合富集大颗粒及小颗粒,视具体环境空气颗粒物成分而定,并不局限于本实施例中举例的几种结构。
另外,所述粘液壁104还可以采用防蚊纱帐的网样结构,材料可为金属丝或硬质尼龙丝编织的网,网眼面积不大于5平方毫米,根据黏液粘度调整网孔 面积(大小)。而且该材料质薄,空气动力性好,接触面积大。
实施例2立式气体净化装置
结合图5~11,为本发明的第一实施例的用于清除PM2.5的气体净化装置1。参考图5,本实施例用于清除PM2.5的气体净化装置1为立式结构的,包括:立式壳体10,该立式壳体10的底端为大气进气口11,顶端为排气口12,该进气口11和/或排气口12设置涡轮风扇13,在本实施例中,选择在排气口12设置涡轮风扇13,该涡轮风扇13用于使立式壳体10内部形成负压,从而使外界气体通过进气口11从外界进入立式壳体10内。
涡轮风扇13的结构如图6所示,包括涡型机壳和设于涡型机壳内的叶轮。由电机带动叶轮131旋转,叶轮131中的叶片132迫使气体旋转,对气体做功,使其动量增加,气体在离心力的作用下,向叶轮四周甩出,通过涡型机壳将动能转换成压力能,当叶轮131内的气体排出后,叶轮131内的压力低于叶轮外(外界)大气压力,这样,新的气体在压力差的作用下被吸入叶轮131,气体就连续不断的从风扇内排出。
在该立式壳体10内部,靠近顶端位置设有液体槽14,靠近底端位置设有液体回收槽15,该液体槽14内容纳硅基高分子黏液141。该液体槽14下方连接且连通有粘液壁16,该液体槽14设有与所述粘液壁16正对的粘液开口142,该液体槽14的硅基高分子黏液141在重力作用下或者通过压力喷射方式(该液体槽14优选在所述粘液开口142设置喷射部件)从所述粘液开口142流出并沿着粘液壁16向下流动,且硅基高分子黏液141均匀顺势流下并将粘液壁16全部覆盖。
该粘液壁16为中空圆柱状结构,且上端与所述液体槽14紧密连接,下端正对所述液体回收槽15,也就是粘液壁16的下端不连接液体回收槽15,这样粘液壁16的下端与液体回收槽15之间构成气体出口161,粘液壁16内的气体可以通过该气体出口161流出到粘液壁16外。因此,从所述液体槽14流出的硅基高分子黏液141在重力作用下沿着粘液壁16的内表面向下均匀流动分布, 直至流到粘液壁16的下端而流入液体回收槽15内。
优选的,在本发明实施例中,所述黏液壁16的内表面为凹凸面。黏液壁16内表面的设计可以是多样的,具体可以参考实施例1中的图2a~2c、图3以及图4。图7a~7c为图2a~2c所示不同粘液壁表面结构所对应的黏液壁与液体槽的连接示意图。参考图7a~7c,从所述液体槽14的粘液开口142流出的硅基高分子黏液141在重力作用下沿着粘液壁16的凹凸内表面向下流动。返回参考图1,本实施例用于清除PM2.5的气体净化装置1还包括高分子通气管17,该高分子通气管17置于粘液壁16的中空内部,下端与所述进气口11连接,上端封闭且靠近所述液体槽14。优选的,在本实施例中,所述高分子通气管17的一端是通过锥形导流件171与所述进气口11连接(所述锥形导流件171的底部开口即构成所述进气口11),以利于引导外界大气进入所述高分子通气管17内。而且所述高分子通气管17的下端的位置高于所述液体回收槽15。
在本实施例中,所述高分子通气管17的表面上设置多个通孔172,外界大气在所述涡轮风扇13的作用下从高分子通气管17内进入到装置内形成涡流,通过高分子通气管17的通孔172流出到所述高分子通气管17外表面和粘液壁16内表面之间构成的空间内,并充分依靠微粒的布朗运动,使悬浮在流体中的微粒和黏液壁16上的硅基高分子黏液141反复碰撞,直至从黏液壁16的下端的气体出口161中逃出黏液壁16,而气体中的PM2.5黏附在处于流动状态的硅基高分子黏液141中,而黏附了PM2.5的硅基高分子黏液141沿着所述黏液壁16向下流动直至流入液体回收槽15内,其中,硅基高分子黏液141的流动防线如图5的箭头A所示,净化空气的流动方向如图5的箭头B所示。优选的,所述高分子通气管17的表面上设置的多个通孔172的通孔172径从下往上逐渐增大,这样可以保证外界大气在所述涡轮风扇13的作用下进入高分子通气管17后,更多的是通过所述高分子通气管17的上端的通孔逃出进入所述高分子通气管17外表面和粘液壁16内表面之间构成的空间内,从而提高外界气体与黏液壁16接触效率。而被吸附了PM2.5等颗粒物体的净化空气通过黏液壁16的下端的气体出口161中逃出到黏液壁16外部,并在排风口12的涡轮风扇作用下 经所述排风口12排出。
优选的,在本实施例中,为保证减小空气阻力而设计粘液壁16半径(R)与高分子通气管17半径(r)满足:R2=2r2,这样,可以有效控制所述高分子通气管17外表面和粘液壁16内表面之间构成的空间大小,以使进入装置内的外界气体与黏液壁16有较高的接触效率。
优选的,继续参考图5,所述液体槽14和液体回收槽15之间通过电机泵18连接,该电机泵18用于随时或设定当液体回收槽15装满液体时,将液体回收槽15中的硅基高分子黏液141抽回到黏液槽14中以循环使用。具体的,参考图8,该电机泵18主要包括箱体181、滤网182、液体入口183和液体出口184,其中,所述滤网182置于所述箱体181内部的靠近中部偏上位置,以将所述箱体181内部分开为上部181a和下部181b,所述液体入口183置于所述箱体181的上部181a,且所述液体入口183通过输入管道183a连通所述液体回收槽15,所述液体入口183处设有开关,以控制是否将液体回收槽15内的硅基高分子黏液141泵起并通过所述液体入口183流入所述箱体181的上部。所述液体出口184置于所述箱体181的下部181b,且所述液体出口184通过输出管道184a连通所述液体槽14。这样,当液体回收槽15装满液体而需要将液体回收槽15中的硅基高分子黏液141抽回到黏液槽14中以循环使用时,打开所述液体入口183处的开关,使液体回收槽15内的硅基高分子黏液141泵起并通过所述输入管道183a从液体入口183流入所述箱体181的上部181a。然后,流入所述箱体181的上部181a的硅基高分子黏液141在自身重力的作用下通过所述滤网182的过滤而落入箱体181的下部,进而通过所述液体出口184、输出管道184a而流回到液体槽14内。优选的,该电机泵18还包括置于所述箱体181的上部的报警器185,设于所述箱体181的上部181a的顶面,用于检测所述箱体181的上部181a内的液体容量是否达到容量极限,若是,则发出警报。
优选的,参考图9,所述滤网182采用仿HEPA网的扇形结构式滤网,优选为折线形结构,这样可以增大过滤面积。该滤网182这样可以增大过滤面积。该滤网182上设置有多个直径小于10微米的细孔182a,这样,当流入所述箱体 181的上部181a的硅基高分子黏液141在自身重力的作用下通过所述滤网的过滤时,该硅基高分子黏液141中黏附的直径大于10微米颗粒(统称为PM10)将无法通过该HAPE滤网而留在所述箱体181的上部181a,而被滤去PM10的硅基高分子黏液141通过滤网落入箱体181的下部,进而通过所述液体出口184、输出管道184a而流回到液体槽14内,从而保持硅基高分子黏液141的吸收PM2.5的能力。
优选的,结合图1和图10,所述液体回收槽15内设有除尘盒151,该除尘盒151与所述输入管道183a的入口端连接,从而滤去流入液体回收槽15中的硅基高分子黏液141的灰层等大颗粒后再输送给所述电机泵18。本发明实施例的除尘盒151可为一层或多层的圆盘或凸台结构。
优选的,返回结合图1,所述液体回收槽15内部还可设置PM2.5指示计152,用于测量并指示液体回收槽15中硅基高分子黏液141黏附的PM2.5含量。
优选的,返回参考图1,为了预防从黏液壁16的下端流出来的净化气体带走硅基高分子黏液141液滴并从所述排风口12排出,可在所述立式壳体10内部(黏液壁16外)错开设置一些挡板101,以有效阻挡硅基高分子黏液141液滴并随净化气体离开壳体。
优选的,返回参考图1,所述立式壳体10内部靠近顶端还可以设置抽真空装置102,用于将立式壳体10内部抽真空,确保述立式壳体10内部为负压。
返回参考图1,所述立式壳体10内部靠近所述排风口12位置还可以设置气体流量计103,用于测量计算从壳体10向外排出的净化空气的流量。
优选的,结合图1和图11,所述立式壳体10外壁可以设置连接平衡装置104,通过观察该观察平衡装置内的滚珠104a状态而确保本装置是否放置水平。
优选的,结合图1,立式壳体10内部还设有超声波清洗再生装置105,用于定期对整个装置进行清洗。当装置需要清洗的时候,在立式壳体10的顶端和底端分别套上封闭盖,并往壳体内注入清水(立式壳体10上设置清水注入口),然后开启所述超声波清洗再生装置105进行清洗,以将壳体10内部的污物清除干净,而最后将废液从废液出口流出(壳体下方设置废液出口),回收送回工厂。 另外,PM2.5最终可通过离心技术从硅级高分子黏液中分离出来,而过滤后的黏液可循环使用,滤出的PM2.5通过焚烧彻底从环境中清除。
可见,在本实施例,通过液体槽14、液体回收槽15、置于该液体槽14和液体回收槽15之间的粘液壁16以及电机泵(将液体回收槽的硅基高分子黏液泵回液体槽中)构成整个装置的液体流动控制单元,在所述壳体的内部提供循环流动的硅基高分子黏液。而通过进气口11和/或排气口12上设置的涡轮风扇13构成本装置的气体流动控制单元,使壳体10内部形成负压,是吸入到所述壳体内部的待净化气体形成涡流,以与所述壳体内部流动的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的颗粒物黏附在硅基高分子黏液内,并使净化后的气体从所述排气口排出。
实施例3串联的立式气体净化装置
参考图12,在本实施例中,将实施例2中的多个(至少两个)用于清除PM2.5的气体净化装置1通过首尾相连的方式(即前一个装置的排气口与后一个装置的进气口连接,以此类推)串联成本实施例的串联的立式气体净化装置2。在该串联的立式气体净化装置2中,每个基本单元21的结构与实施例2的用于清除PM2.5的气体净化装置1的结构是一样的,每一个基本单元21都用于将吸入的气体中的PM2.5清除以净化气体,从第一基本单元211开始,将外界气体吸入进行清除PM2.5后,净化的气体从第一基本单元211排出并被吸入第二基本单元212内继续进行PM2.5清除过程,然后净化的气体从第二基本单元212排出并被吸入第三基本单元213内继续进行PM2.5清除过程,如此循环,直至净化的气体从最后一个基本单元21n排出以回归到外界大气中。由于从最后一个基本单元排出的净化气体经过了多个基本单元的多次净化处理,该净化气体中基本不包含PM2.5等任何颗粒,可见,本实施例的串联的立式气体净化装置2能够更彻底的清除气体中的PM2.5。
可以理解的,在本实施例中,构成该串联的立式气体净化装置2的基本单 元的数量可以根据使用的环境、空气净化的要求等条件而确定,如环境污染越严重(产生的PM2.5越多)、净化要求越高,则构成的基本单元的数量就越多,以提高空气净化效果。
实施例4并联的立式气体净化装置
参考图13,在本实施例中,将实施例2中的多个(至少两个)用于清除PM2.5的气体净化装置1通过并联方式连接成本实施例的并联的立式气体净化装置3。在该并联的立式气体净化装置3中,每个基本单元31(311、312、313……31n)的结构与实施例2的用于清除PM2.5的气体净化装置1的结构是一样的,每一个基本单元31都用于将吸入的气体中的PM2.5清除以净化气体,而且是同时进行的,即,每一个基本单元31同时并连续的将外界气体吸入进行清除PM2.5处理后再将净化的气体排出。可见,本实施例并联的立式气体净化装置3由于由多个基本单元31同时进行PM2.5清除处理,能够更快速的清除气体中的PM2.5,有效提高净化效率。
可以理解的,在本实施例中,构成该并联的立式气体净化装置3的基本单元的数量可以根据使用的环境、空气净化的效率要求等条件而确定,如环境污染越严重(产生的PM2.5越多)、净化效率要求越高,则构成的基本单元的数量就越多,以提高空气净化效率。
实施例5改进版并联的立式气体净化装置
参考图14,本实施例公开了一种改进版并联的立式气体净化装置4,该改进版并联的立式气体净化装置4与实施例3公开的并联式气体净化装置3不同的地方在于:在该改进的并联式气体净化装置4的壳体43内部中,每个基本单元41(411、412、413……41n)的结构与实施例2的用于清除PM2.5的气体净化装置1的结构的主要结构一样,不同的是,每个基本单元41(411、412、413……41n)均不在进气口或排气口中设置涡轮风扇,而是在本实施例的装置的外壳上(进风口或出风口位置)设置一个总的涡轮风扇42,用于同时作用于每个基本 单元41(411、412、413……41n),使每个基本单元41(411、412、413……41n)内部形成负压,从而吸引待净化气体进入不同的基本单元进行净化处理。
另外,在本实施例中,为了统一控制和操作,也可以将每个基本单元41(411、412、413……41n)中的挡板、抽真空装置、平衡装置、超声波清洗再生装置等除去,而相应的,在本实施例的壳体43内设置统一的挡板、HAPE滤网、抽真空装置、平衡装置、超声波清洗再生装置,以同时对每个基本单元41(411、412、413……41n)处理,从而节约成本且易于控制。
实施例6卧式气体净化装置
结合图15~16,为本发明的另一种结构的用于清除PM2.5的气体净化装置5。其中,本实施例用于清除PM2.5的气体净化装置5为卧式结构,包括:卧式壳体50,该卧式壳体50可为长方体或圆柱体。该卧式壳体50的左端为大气进气口51,右端为排气口52,该进气口51和/或排气口52设置涡轮风扇53,在本实施例中,选择在排气口52设置涡轮风扇53,该涡轮风扇53用于使立式壳体50内部形成负压,从而使外界气体通过进气口51从外界进入立式壳体50内。
其中,涡轮风扇53的结构如图5所示,其结构已经在实施例2中具体描述,在此不再重复。
在该卧式壳体50内部,在所述进气口51和排气口52之间的顶部位置设有液体槽54,而靠近低部位置设有液体回收槽55,该液体槽54内容纳硅基高分子黏液541。该液体槽54下方连接且连通有粘液壁56,该液体槽54设有与所述粘液壁56正对的粘液开口542,该液体槽54的硅基高分子黏液541在重力作用下或通过压力喷射方式(该液体槽54优选在所述粘液开口542设置喷射部件)从所述粘液开口542流出并沿着粘液壁56向下流动。
该粘液壁56的上端与所述液体槽54紧密连接,下端正对所述液体回收槽55(粘液壁56的下端可连接或不连接所述液体回收槽55)。因此,从所述液体槽54流出的硅基高分子黏液541在重力作用下沿着粘液壁56的内表面向下流动,直至流到粘液壁56的下端而流入液体回收槽55内。
另外,本发明的粘液壁56为复数个,而且错开地设置在所述进气口51和排气口52之间,以使外界气体从所述进气口51进入壳体((外界气体的流动方向如图中A5所示),与复数个粘液壁56上的硅基高分子黏液541发生碰撞以吸附气体中的颗粒(包括PM2.5、PM10等颗粒)后,而净化处理后的气体最终能够从排气口52排出壳体(净化气体的流动方向如图中B5所示)。
优选的,在本发明实施例中,所述黏液壁56的内表面为凹凸面。黏液壁56内表面的设计可以是多样的,具体可以参考实施例1中的图2a~2c、图3以及图4。当然,所述粘液壁56的内表面的表现形式很多,只要能够增大硅基高分子黏液541与外界气体的接触面积即可,并不局限于本实施例中举例的几种结构。
优选的,继续参考图14,所述液体槽54和液体回收槽55之间通过电机泵58连接,该电机泵58用于当液体回收槽55中回收的硅基高分子黏液541抽回到黏液槽54中以循环使用。该电机泵58的具体结构可以参考实施例2中的图7,在此不再详细描述。
优选的,所述液体回收槽55内设有除尘盒551,该除尘盒551与所述电机泵的输入管道的入口端连接,从而滤去流入液体回收槽55中的硅基高分子黏液541的灰层等大颗粒后,再输送给所述电机泵58。本发明实施例的除尘盒451的结构可参考实施例2的图8。
优选的,所述液体回收槽55内部还可设置PM2.5指示计,用于测量并指示液体回收槽55中硅基高分子黏液541黏附的PM2.5含量。
与实施例2公开的立式装置一样,也可以在本发明实施例的卧式壳体50内设置挡板、抽真空装置、除尘器、平衡装置以及超声波清洗再生装置。而挡板、除尘器、、抽真空装置、平衡装置以及超声波清洗再生装置的安装位置以及作用可参考实施例2的立式装置,在此不一一展开描述。
可见,在本实施例,通过液体槽54、液体回收槽55、置于该液体槽54和液体回收槽55之间的复数个粘液壁56以及电机泵(将液体回收槽中的硅基高分子黏液泵回液体槽)构成整个装置的液体流动控制单元,用于在所述壳体的 内部提供循环流动的硅基高分子黏液541。而通过进气口51和/或排气口52上设置的涡轮风扇53构成本装置的气体流动控制单元,使壳体50内部形成负压,是吸入到所述壳体内部的待净化气体形成涡流,以与所述壳体内部流动的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的颗粒物黏附在硅基高分子黏液内,并使净化后的气体从所述排气口排出。
实施例7改进版卧式气体净化装置
参考图17,本发明实施例公开了一种改进的卧式结构的用于清除PM2.5的气体净化装置6,本实施例与实施例6的卧式结构的气体净化装置5的结构基本相同,不同的是,本实施例的气体净化装置6的卧式壳体60不是简单的长方体或者圆柱体,而是凹字形壳体。其中,进气口61和排气口62分别置于凹字形壳体的两翼上,而将液体槽64、硅基高分子黏液641、液体回收槽65、置于该液体槽64和液体回收槽55之间的复数个粘液壁66以及电机泵68等置于该凹字形壳体内部的下凹处这种结构能够有效的防止壳体内部的硅基高分子黏液641溢出,因此本发明实施例的用于清除PM2.5的气体净化装置6适用于放置位置不水平、容易发生颠簸等情况的环境下使用。
同样,在排气口62前处采用挡板69,该挡板为若干个小短板,并且彼此交错,从而使随着净化气体溢出的硅基高分子粘液不断的被阻挡下来,最终只有净化气体从排气口62排出。
与实施例2公开的立式装置一样,也可以在本发明实施例的壳体60内设置抽真空装置、除尘器、平衡装置以及超声波清洗再生装置。而除尘器、抽真空装置、平衡装置以及超声波清洗再生装置的安装位置以及作用可参考实施例2的立式装置,在此不一一展开描述。
实施例8串联的卧式气体净化装置
参考图18,在本实施例中,将实施例6中的多个(至少两个)用于清除PM2.5的气体净化装置5(即卧式气体净化装置)通过首尾相连的方式(即前一个装置 的排气口与后一个装置的进气口连接,以此类推)串联成本实施例的串联的卧式气体净化装置7。在该串联的卧式气体净化装置7中,每个基本单元71的结构与实施例6的卧式气体净化装置的结构是一样的,每一个基本单元71都用于将吸入的气体中的PM2.5清除以净化气体,从第一基本单元711开始,将外界气体吸入进行清除PM2.5后,净化的气体从第一基本单元711排出并被吸入第二基本单元712内继续进行PM2.5清除过程,然后净化的气体从第二基本单元712排出并被吸入第三基本单元713内继续进行PM2.5清除过程,如此循环,直至净化的气体从最后一个基本单元71n排出以回归到外界大气中。由于从最后一个基本单元排出的净化气体经过了多个基本单元的多次净化处理,该净化气体中基本不包含PM2.5等任何颗粒,可见,本实施例的串联的卧式气体净化装置7能够更彻底的清除气体中的PM2.5。
可以理解的,在本实施例中,构成该串联的卧式气体净化装置7的基本单元的数量可以根据使用的环境、空气净化的要求等条件而确定,如环境污染越严重(产生的PM2.5越多)、净化要求越高,则构成的基本单元的数量就越多,以提高空气净化效果。
实施例9并联的卧式气体净化装置
参考图19,在本实施例中,将实施例6中的多个(至少两个)用于清除PM2.5的气体净化装置5(即卧式气体净化装置)通过并联方式连接成本实施例的并联的卧式气体净化装置8。在该并联的卧式气体净化装置8中,每个基本单元81(包括811、812、813……81n)的结构与实施例6的卧式气体净化装置5的结构是一样的,每一个基本单元81都用于将吸入的气体中的PM2.5清除以净化气体,而且是同时进行的,即,每一个基本单元81同时并连续的将外界气体吸入进行清除PM2.5处理后再将净化的气体排出。可见,本实施例并联的卧式气体净化装置8由于由多个基本单元81同时进行PM2.5清除处理,能够更快速的清除气体中的PM2.5,有效提高净化效率。
可以理解的,在本实施例中,构成该并联的卧式气体净化装置8的基本单 元的数量可以根据使用的环境、空气净化的效率要求等条件而确定,如环境污染越严重(产生的PM2.5越多)、净化效率要求越高,则构成的基本单元的数量就越多,以提高空气净化效率。
实施例10汽车尾气专用净化装置
参考图20~22,根据高速运动和动态运动时的具体情况,本实施例设计出了一种汽车尾气专用净化装置。
本实施例的汽车尾气专用净化装置9包括壳体90、置于壳体两端的进气口901和排气口902,置于所述进气口901和排气口902之间的且容纳有硅基高分子粘液的中央输液管91以及包覆所述中央输液管91并为所述中央输液管91并中心轴并向外缠绕的螺旋状黏液壁92。
其中,所述中央输液管91为圆柱体,所述螺旋状黏液壁92包括刚好包覆所述中央输液管91的中空壁921以及围绕所述中空壁921向外盘旋的螺旋壁922。所述中央输液管91上设有通孔910,所述螺旋状黏液壁92的中空壁921也设有通孔9210,而且整个螺旋状黏液壁92在旋转机构的作用下能够螺旋转动,这样,随之螺旋状黏液壁92的转动,当所述中空壁921的通孔9210刚好正对所述中央输液管91的通孔910时,容纳在中央输液管91内的硅基高分子粘液会被甩出(穿过所述中央输液管91的通孔910和所述中空壁921的通孔9210),从而落入所述螺旋壁922的内表面上,进而在离心作用力下沿着所述螺旋壁922的内表面一直螺旋流动分布(硅基高分子黏液的流动方向如图20中的箭头B9、图21中的箭头以及图22中箭头所示),直至离开所述螺旋壁922而落入正下方的硅基高分子粘液回收槽93内。
当待净化气体(例如,汽车尾气)在外压作用下(例如,尾气排放系统)通过进气口901进入本装置的壳体90内部时(气体流动方向如图20中的A9所示以及图22中为垂直于纸面向里),在螺旋状黏液壁92的旋转作用形成涡流,从而与螺旋壁922的内表面上流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待 净化气体中的PM10、PM2.5等颗粒物黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10、PM2.5等颗粒物的净化气体从所述排气口902排出,另外,黏附了PM10、PM2.5等颗粒的硅基高分子黏液落入所述硅基高分子粘液回收槽93内。
另外,所述硅基高分子粘液回收槽93可以通过电机泵等装置将硅基高分子黏液重新泵回到所述中央输液管91内以循环利用。
优选的,所述进气口901采用活瓣式结构,仿照心脏的二尖瓣,使气体单向流动,只能进不能出,从而保证硅基高分子粘液不从进气口处溢出。而排气口处采用45度角挡板905结构,此结构为若干个小短板,以45度角彼此交错,从而使随着净化气体溢出的硅基高分子粘液不断的被阻挡下来,最终只有净化气体从排气口902排出。
与实施例2公开的立式装置一样,也可以在本发明实施例的壳体90内设置抽真空装置、除尘器、平衡装置以及超声波清洗再生装置。而除尘器、抽真空装置、平衡装置以及超声波清洗再生装置的安装位置以及作用可参考实施例2的立式装置,在此不一一展开描述。
本发明经上述改良后应用于处理汽车尾气,可明显减少排放出的尾气中PM2.5的含量。同时特殊的活瓣结构和挡板结构可有效阻止在车辆运行过程中黏液的外泄,使整个系统高效运行,实现绿色节能,循环工作的环保效果。
本发明在上述车辆工程领域的应用也可拓展至其他机器设备的尾气处理中,根据具体工作条件设计配件及外观,可实现对其他工业废气和尾气PM22.5的高效吸附。
可以理解的,本实施例的汽车尾气专用净化装置除了可以置于汽车尾气排放处以净化汽车尾气外,也可以适用于汽车车内空调,以净化车内空气。另外,还可以将本实施例的净化装置还可适用于燃气类、锅炉类和大型工业设备的废气出口处以及机船等的排气系统内以净化气体。
实施例11硅基高分子黏液
在以上各种实施例的气体净化装置中,都使用流动的硅基高分子黏液进行黏附待净化气体中的颗粒(包括PM10等颗粒,尤其是PM2.5),下面具体描述硅基高分子黏液的组成。
本发明中的硅基高分子黏液成分主要选择硅基高分子材料,可用特种性能的有机改性硅油。具体可由水溶性硅油组成,即水溶性硅油系由聚醚和特定高分子改性的有机硅聚合物。
本发明的硅基高分子黏液可由水溶性硅油组成,水溶性硅油系由聚醚和特定高分子改性的有机硅聚合物,它具有表面张力低、亲水性及吸湿性好、抗静电性能优、水溶性等特性,可用于生产水溶性粘液,提高PM2.5颗粒的吸附效率。该粘液材料可以在PM2.5黏液壁上均匀分布,对PM2.5颗粒有高效的吸附作用。
本发明的硅基高分子黏液还可以由环氧改性硅油制成,环氧改性硅油是将聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃接枝而成的一种新型有机硅材料。这种新材料兼有聚甲基硅氧烷与环氧基烷烃的特性。以聚甲基硅氧烷为主链的构造使其具有优异的颗粒粘附性能。
本发明的硅基高分子黏液还可以由聚醚改性硅油制成,聚醚改性硅油系采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂。
本发明的硅基高分子黏液的成分也可以是由十甲基环五硅氧烷、八甲基环四硅氧烷,在酸碱催化下可开环聚合成有机硅高聚物,此外还可以选用一组具有良好的挥发性、溶解性的硅氧烷或环硅氧烷材料,制成无色无味、无毒、无刺激性、铺展性良好、易涂抹、与二甲基硅油有良好的相溶性,可与乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂互溶的新型PM2.5颗粒粘附剂。
实施例12各部件材料
对于本装置的外壳,不仅可以采用传统塑料、不锈钢等材料,也可采用现代化工艺生产的新型抗压、耐高温、寿命长、无毒害的材料。举例如下:
1、塑料ABS树脂:该材料是目前产量最大、应用最广泛的聚合物,兼具韧,硬,刚相均衡的优良力学性能,是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工。现已广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
2、钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。20世纪70年代以来,还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金,并在工程上获得日益广泛的应用。目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有20~30种,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。
在实际应用中可根据具体制造成本、产品生产规模及使用环境等条件,决定本装置外壳的具体材料。
此外,对于装置外壳内壁、黏液壁、挡板等部件可使用特氟龙涂料。大约70年前,化学家罗伊·普朗克特博士在杜邦位于美国新泽西州的实验室中发明了聚四氟乙烯树脂,即特氟龙材料,杜邦公司以“Teflon”作为该产品的商标名称。聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene),一般称作“不粘涂层”,是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余,在现代化的生产生活中用途十分广泛。
实施例13本发明适用范围:
本发明用于清除PM2.5的气体净化装具有低功率、低辐射、低噪声等优点,可按实际需要调整装置外观和大小,适用于家庭使用、办公场所、大型场馆、 交通枢纽,还可用于燃气类、锅炉类等大型工业设备的废气出口处和机船车辆的排气系统内,实现工业废气、汽车尾气无害化处理。
本发明若用于家庭,可采用立式净化装置(实施例2)或卧式净化装置(实施例6),其大小可根据室内面积选择,可在室内随意安放。
办公场所也可采用立式净化装置(实施例2)或卧式净化装置(实施例6),若是大型场馆所可采用几个立式净化装置或卧式净化装置串联或者并联使用(实施例3~5,7~9)。
在交通枢纽处,可安装大型的立式净化装置。
燃气类、锅炉类和大型工业设备的废气出口处和机船车辆等的排气系统内可安装卧式净化装置,特别适合安装汽车尾气专用净化装置(实施例10),可把汽车尾气专用净化装置的进气口直接连在燃气灶、锅炉及大型工业设备的废气出口处和机船车辆的排气口处。这些废气出口处排放出的气体有一定的压力和温度,可作为卧式净化装置的动力装置,把气体直接喷进卧式净化装置以进行净化处理。
由于本发明可清除各种大小的微粒,可以根据微粒直径的不同设计出清除不同直径的装置,然后在空气中颗粒比较复杂时就可把它们组合起来使用,以便达到更好的除尘效果。
本发明的用于清除PM2.5的气体净化装置可实现安全使用、绿色回收、适用广泛,同时生产成本较低,从生产到回收均没有二次污染,具有较高的利用和推广价值。当机器需要清洗的时候,先打开箱体的排液口,硅油从排液口流出,回收储存循环利用。再在箱体的两端分别套上密闭盖,箱体上端密闭盖有排风口,箱体下端密闭盖清洗液入口。先将箱体放入盛满清洗液的容器内,让清洗液入口在液面一下,同时在箱体上端密闭盖有排风口上接上真空抽气机将箱体内抽成真空。这样不仅把箱体内的尘粒和废气吸走,而且同时在大气压的作用下清洗液会均匀进入箱体内,充满每个角落,保证每个部分都清洗充分。之后再打开超声清洗器,在超声波的作用下水分子发生高频震荡,把箱体内部每个壁上的污物都清洗下来,特别是粗滤网和细滤网上的颗粒,让滤网能够重 新高效工作。清洗完毕后清洗废液从箱体下端流出,送入污水厂统一处理。
黏液从排液口回收后统一送回厂家统一净化处理,重复利用。处理的方式为高速离心,利用离心沉降原理分离悬浮液,根据固相颗粒的直径重量采用不同的转速,有效清除黏液中的颗粒,特别是PM2.5。
在空气净化过程中吸附的大颗粒,将统一融入氢氧化钾预处理,采用水蒸汽活化的方法制备颗粒活性炭。这样不仅避免了大颗粒对环境的二次污染,而且实现了废物利用。也可将颗粒在焚烧炉里进行统一焚烧,使其彻底清除。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (28)
1.一种用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体的一段设置进气口,另一端设置排气口;
所述壳体内设有黏液壁,所述黏液壁表面流动分布有可黏附气体中的颗粒物的硅基高分子黏液;
待净化气体在所述壳体的内外压差增大时从所述进气口进入壳体内并形成涡流,以与所述黏液壁表面流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的PM10和PM2.5黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10和PM2.5的净化气体从所述排气口排出。
2.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述黏液壁的表面为凹凸面。
3.如权利要求2所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述黏液壁的表面为锯齿状、波浪状、微突起指状、半球状或瓦楞状。
4.如权利要求2所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述黏液壁的表面为锯齿状、波浪状、微突起指状、半球状、瓦楞状中的至少两种的组合结构。
5.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述黏液壁表面呈螺旋状,且所述黏液壁螺旋转动,使所述硅基高分子黏液在离心力作用下沿着所述黏液壁表面流动分布。
6.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所 述壳体内还设有液体槽和液体回收槽,所述黏液壁置于所述液体槽、液体回收槽之间;所述液体槽内容纳所述硅基高分子黏液,且所述硅基高分子黏液通过自身重力或压力喷射而从所述液体槽流出并沿着所述黏液壁的表面流动,直至流入所述液体回收槽内;所述液体回收槽通过电机泵与所述液体槽连接以将回收的硅基高分子黏液泵回液体槽。
7.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述进气口和/或排气口设置涡轮风扇,以使所述壳体内外形成压差增大,从而使所述待净化气体进入所述壳体内并形成涡流。
8.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述硅基高分子材料为硅油类及其衍生物,包括多种硅基混合物。
9.如权利要求8所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述硅基高分子粘液由水溶性硅油、环氧改性硅油或聚醚改性硅油制成。
10.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述壳体为立式壳体,所述进气口设于所述立式壳体的底端,所述排气口设于所述立式壳体的顶端;所述液体槽靠近所述排气口,所述液体回收槽靠近所述进气口,所述粘液壁为中空圆柱状结构,且上端连接液体槽,下端靠近液体回收槽;所述粘液壁内设有通气管,所述通气管连接所述进气口以引入待净化气体;所述通气管上设置通孔,进入所述通气管内的待净化气体通过所述通孔流出以与所述黏液壁表面流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的PM10和PM2.5黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10和PM2.5的净化气体从所述粘液壁的下端流出并最终通过所述排气口排出。
11.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述壳体为卧式壳体,所述进气口设于所述卧式壳体的左端,所述排气口设于所述卧式壳体的顶端;所述液体槽置于所述进气口和排气口之间;所述粘液壁为复数个板状结构,呈错开地置于所述液体槽与液体回收槽之间,且上端连接液体槽,下端靠近或连接液体回收槽;通过所述进气口进入壳体内的待净化气体与复数个黏液壁表面流动分布的硅基高分子黏液发生碰撞后,从而使待净化气体中的PM10和PM2.5黏附在硅基高分子黏液内,而被黏附了PM10和PM2.5的净化气体最终通过所述排气口排出。
12.如权利要求10或11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,电机泵主要包括箱体、滤网、液体入口和液体出口,所述滤网横跨于所述箱体内部,以将所述箱体内部分开为上部和下部,所述液体入口置于所述箱体的上部,且所述液体入口通过输入管道连通所述液体回收槽;所述液体出口置于所述箱体下部,且所述液体出口通过输出管道连通所述液体槽;所述液体入口设有开关,以控制是否将液体回收槽内的硅基高分子黏液泵起并通过所述液体入口流入所述箱体上部,而流入所述箱体上部的硅基高分子黏液通过所述滤网过滤以去除PM10后落入所述箱体上部,进而通过所述液体出口、输出管道而流回到液体槽内。
13.如权利要求12所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述液体回收槽内设有粗滤网,所述粗滤网与所述输入管道的入口端连接,从而滤去流入液体回收槽中的硅基高分子黏液的灰层等大颗粒后再输送给所述电机泵。
14.如权利要求10或11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述液体槽与所述粘液壁连接处设有开口,且所述液体槽在所述开口处设有喷射机构,用于将液体槽内的硅基高分子黏液通过所述开口喷出以沿着所 述粘液壁流动。
15.如权利要求10或11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述液体回收槽内还可设置PM2.5指示计,用于测量并指示液体回收槽中硅基高分子黏液黏附的PM2.5含量。
16.如权利要求10或11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述壳体在所述净化空气从粘液壁流出到排风口之间的空间内可错开设置复数个挡板,用于阻挡硅基高分子黏液液滴并随净化气体离开壳体。
17.如权利要求10或11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述壳体内部还设有超声波清洗再生装置,用于定期对整个装置进行超声波清洗。
18.如权利要求10所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述通气管为高分子通气管,且所述高分子通气管表面设置的多个通孔的孔径从下往上逐渐增大。
19.如权利要求17所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述高分子通气管表面设置的通孔的水平位置均高于所述液体回收槽。
20.如权利要求11所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述卧式壳体的中部整体凹陷,从而使所述进气口和排气口的水平位置均高于所述液体槽的水平位置。
21.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,将所述进气口与工厂设备尾气排放装置连接,以除去工厂设备尾气中的PM2.5。
22.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,将所述进气口与汽车、船舶尾气排放装置连接,以除去汽车、船舶尾气中的PM2.5。
23.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,将所述进气口与汽车三元催化器连接,以除去汽车尾气中的PM2.5。
24.如权利要求23所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,包括中央输液管,所述中央输液管容纳所述硅基高分子粘液;所述粘液壁为包覆所述中央输液管并向外缠绕的螺旋状黏液壁,且所述粘液壁在旋转机构的作用螺旋转动;所述中央输液管设有通孔,通过所述通孔溢出的硅基高分子粘液在离心作用力下所述粘液壁的内表面螺旋流动分布;汽车尾气从所述粘液壁的横截面进入所述粘液壁内表面以与所述硅基高分子黏液进行碰撞以被吸附尾气中的颗粒。
25.如权利要求1所述的用于清除PM2.5的气体净化装置,其特征在于,所述待净化气体可为外界大气、汽车排放尾气、船舶排放尾气、工业排放尾气、燃气灶排放气体或锅炉产生气体。
26.一种串联式气体净化装置,其特征在于,由如权利要求1~24中任一项所述的用于清除PM2.5的气体净化装置串联构成。
27.一种并联式气体净化装置,其特征在于,由如权利要求1~24中任一项所述的用于清除PM2.5的气体净化装置并联构成。
28.一种气体净化装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体设有进气口和排气口;
液体流动控制单元,用于在所述壳体的内部提供循环流动的硅基高分子黏液;
气体流动控制单元,用于将待净化气体从所述进气口吸入到所述壳体内部,并使吸入到所述壳体内部的待净化气体形成涡流,以与所述壳体内部流动的硅基高分子黏液发生碰撞,从而使待净化气体中的颗粒物黏附在硅基高分子黏液内,并使净化后的气体从所述排气口排出。
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