CN103585831A

CN103585831A - 一种雾霾微粒消除装置

Info

Publication number: CN103585831A
Application number: CN201310481685.1A
Authority: CN
Inventors: 陈楷翰; 余思哲
Original assignee: Quanzhou Normal University
Current assignee: Quanzhou Normal University
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-10-15
Also published as: CN103585831B

Abstract

本发明提供一种雾霾微粒消除装置，所述雾霾微粒消除装置包括一风机、一第一吸收区和一第二吸收区；所述第一吸收区包括浸渍有第一浸渍剂的一第一基材，所述第二吸收区包括浸渍有第二浸渍剂的一第二基材，所述第一基材和第二基材均为多孔透气性材料，所述第一浸渍剂为凡士林或有机弱极性粘性物质或有机非极性粘性物质，所述第二浸渍剂包括粘性的碱性物质水溶液；所述第一吸收区和第二吸收区相叠合，且位置可互换，并置于一透气性滤袋中，所述风机将空气抽入透气性滤袋中。本发明除雾霾效果好，成本低，吸附的雾霾微粒不易脱附，同时不会产生臭氧污染。

Description

一种雾霾微粒消除装置

【技术领域】

本发明涉及一种雾霾微粒消除装置。

【背景技术】

雾霾已在我国部分工业城市空气里大范围经常性爆发，构成雾霾的气溶胶本身是很复杂的，气溶胶（颗粒物）的形成主要有两种方式：一次排放和二次生成。一次排放是指污染源直接向大气中排放颗粒物。二次生成是指污染源排放的气态化合物在大气中经过了大气化学的反应过程转化为颗粒物，例如二氧化硫气体转化为硫酸盐颗粒物。与一次排放相比，二次生成的颗粒物通常粒径更小，而且占有很大的比重。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。雾霾爆发的原因第一是大范围天气过程的原因，形成了静稳天气；第二，沙尘的叠加；第三，偏南气流湿度大，水汽会使干细的粒子迅速膨胀，成为肉眼能够分辨出来的颗粒；第四，冬季燃煤产生二氧化硫、汽车尾气产生氮氧化物及有机物，在静稳空气中产生化学反应，转变成大的粒子，形成雾霾天气。病毒、病菌都能在这种很小的颗粒物上存活，附着在大气的颗粒物上传播疾病。

目前空气净化器已经成为工业城市大宗销售产品。

1.在售现在国外和国内的品牌，主流是采用过滤网（阻拦大颗粒物质）+活性炭（过滤小颗粒物质）的被动过滤方式，类似防雾霾口罩结构，但为了增大空气处理量，吸附剂不适合填充得十分致密否则电机功率很大。由于活性炭容易吸附饱和，过滤效果不是很大，一旦吸附接近饱和则脱附重新进入空气中，需要每3个月500～700元的清洗费用。更主要的是活性炭对极性物质的吸附能力很差，而雾霾中极性颗粒（如吸附了二氧化硫与氮氧化物的颗粒，粘土粉尘等）比例很大，因此除雾霾效果往往不尽人意。

2.另外一种常见方式是高压静电式主动过滤原理，结构类似工业静电除尘器，高压静电吸附PM2.5的原理是：给室内“飘浮的小颗粒灰尘”和“异常难闻的气味分子”赋予静电，然后集中吸附到电网上便于清除。

该方法不需要功率较大的电极，空气处理量相应容易做大，但是，这种机器的副作用也是很显然的：

（1）静电容易产生臭氧，臭氧也是污染物，是严重的致癌物（复印机等也是会产生臭氧的机器），需要独立的通风清除臭氧污染（排放到室外，不能参与中央空调的空气循环）；

（2）带静电的飘浮颗粒容易吸附到其它地方（比如墙壁和其它用电器具等任何带异性电荷的物体上），长期使用会给清洁带来问题；

（3）机器工作的时候，人在房间里活动，并不能完全避免被人体吸入；为避免对人体的伤害，国外产品上严格且明确使用说明：机器工作期间不能进入，并且在清除工作完成后，用室外清洁的空气充分通风。

3.工业化除尘装置：

（1）工业化除尘装置。使用风机将空气打进一个长条型滤袋，大型颗粒被滤袋截留，达到除尘目的，该装置体积较小，但无法去除小型颗粒，否则滤袋太致密很难工作，且同样有污染物脱附问题。

（2）工业吸收塔除废气装置。使用离心风机或高压轴流风机将废气打入吸收塔中，吸收液从塔顶喷淋下，气体从下上升，二者在塔中填料床相遇，将废气吸收，废气携带的粉尘同样被洗涤下来。最大优点是污染物不脱附，废气，气溶胶，尘土均被去除。但该装置体积颇大，往往在几十至几千立方米，必须在大型空间才能使用，运作时常有液沫随气体溢出。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种雾霾微粒消除装置，该装置除雾霾效果好，成本低，吸附的雾霾微粒不易脱附，同时不会产生臭氧污染。

本发明是这样实现的：

一种雾霾微粒消除装置，所述雾霾微粒消除装置包括一风机、一第一吸收区和一第二吸收区；所述第一吸收区包括浸渍有第一浸渍剂的一第一基材，所述第二吸收区包括浸渍有第二浸渍剂的一第二基材，所述第一基材和第二基材均为多孔透气性材料，所述第一浸渍剂为凡士林或有机弱极性粘性物质或有机非极性粘性物质中的至少一种，所述第二浸渍剂包括粘性的碱性物质水溶液；所述第一吸收区和第二吸收区相叠合，且位置可互换，并置于一透气性滤袋中，所述风机将空气抽入透气性滤袋中。

进一步地，所述第一浸渍剂的负载量为第一基材重量的1%～20%，所述粘性的碱性物质水溶液的负载量为第二基材重量的1%～20%。

进一步地，所述第一基材和第二基材为海绵、无纺布、纤维布。

进一步地，所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度有机酸金属盐类或高粘度硅酸盐类中的至少一种。

进一步地，所述高粘度有机酸金属盐类为木质素磺酸钠，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸钠中的至少一种；所述高粘度硅酸盐类水玻璃，硅溶胶中的至少一种。

进一步地，所述第二浸渍剂还包括湿润剂，所述湿润剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的0%～20%。

进一步地，所述湿润剂为聚乙二醇、甘油中的至少一种。

进一步地，所述所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度硅酸盐类时，所述第二浸渍剂还包括氧化剂，所述氧化剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的10～100%。

进一步地，所述氧化剂为过氧化钙，过氧化镁，过碳酸钠，过硫酸盐中的至少一种。

进一步地，所述透气性滤袋为玻纤滤袋、尼龙滤袋，聚乙烯纤维滤袋，聚丙烯纤维滤袋，石棉滤袋，麻袋。

本发明具有如下优点：

风机抽空气进入第一吸收区和第二吸收区，空气在多孔强透气材料孔隙内形成湍流，导致粉尘油雾等被第一吸收区和第二吸收区的粘性物质所粘附，如果使用硅溶胶为粘附剂，部分硫氧化物，氮氧化物，臭味物质等还可以被内含的氧化剂氧化后吸附截留在硅溶胶内，去除效果更好。

由于始终使用粘性物质，因此雾霾颗粒难以脱附，用脏后的第一吸收区和第二吸收区可以卸下来自行洗涤和浸渍新的浸渍剂后重新使用。

本发明以海绵，疏松无纺布等多孔强透气材料为基材，因此压降非常小，适合大规模净化雾霾使用，尤其在厂区，房屋等更具优势。

另外，本发明造价低、使用成本低，并且不会产生臭氧以及静电的污染，实用性强。

【具体实施方式】

本发明涉及一种雾霾微粒消除装置，所述雾霾微粒消除装置包括一风机、一第一吸收区和一第二吸收区；所述第一吸收区包括浸渍有第一浸渍剂的一第一基材，所述第二吸收区包括浸渍有第二浸渍剂的一第二基材，所述第一基材和第二基材均为多孔透气性材料，所述第一浸渍剂为凡士林或有机弱极性粘性物质或有机非极性粘性物质中的至少一种，所述第二浸渍剂包括粘性的碱性物质水溶液；所述第一吸收区和第二吸收区相叠合，且位置可互换，并置于一透气性滤袋中，所述风机将空气抽入透气性滤袋中。

所述第一浸渍剂的负载量为第一基材重量的1%～20%，所述粘性的碱性物质水溶液的负载量为第二基材重量的1%～20%。

所述第一基材和第二基材为海绵、无纺布、纤维布。

所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度有机酸金属盐类或高粘度硅酸盐类中的至少一种。

所述高粘度有机酸金属盐类为木质素磺酸钠，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸钠中的至少一种；所述高粘度硅酸盐类水玻璃，硅溶胶中的至少一种。

所述第二浸渍剂还包括湿润剂，所述湿润剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的0%～20%。

所述湿润剂为聚乙二醇、甘油中的至少一种。

所述所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度硅酸盐类时，所述第二浸渍剂还包括氧化剂，所述氧化剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的10～100%。

所述氧化剂为过氧化钙，过氧化镁，过碳酸钠，过硫酸盐中的至少一种。

所述透气性滤袋为玻纤滤袋、尼龙滤袋，聚乙烯纤维滤袋，聚丙烯纤维滤袋，石棉滤袋，麻袋。

第一浸渍剂为凡士林、不干胶中的至少一种，所述透气性滤袋为工业滤袋。

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

以200瓦离心风机为动力，配置直径1米、长3米玻纤滤袋。第一吸收区和第二吸收区均为层市售海绵，海绵厚度均为1cm，且相叠合置于玻纤滤袋内。第一吸收区的海绵浸渍了5%海绵重量的凡士林，第二吸收区的海绵浸渍2%海绵重量的羧甲基纤维素钠的水溶液，以及0.1%海绵重量的液态聚乙二醇且所述抽入的空气先经过第一吸收区后，再经过第二吸收区。

试验结果：对白炭黑粉末（PM0.1）去除率约93%，对PM2.5粉尘去除率约97%，对硝酸酸雾处理后无明显酸雾气味，对油烟气味去除效率不高但已无法观测到油烟烟雾的存在。待玻纤滤袋出风明显减弱时需要拆下第一吸收区和第二吸收区的海绵洗涤后重新浸渍上浸渍剂复用。

实施例二。

装置同上，第一吸收区的海绵浸渍了海绵重量10%的硅溶胶，硅溶胶内还加入硅溶胶重量30%的过碳酸钠细粉为氧化剂，以及1%硅溶胶重量的甘油；第二吸收区的海绵浸渍了3%海绵重量的凡士林。

试验结果，对白炭黑粉末（PM0.1）去除率约95%，对PM2.5粉尘去除率约98%，对硝酸酸雾处理后无明显酸雾气味，对油烟气味去除效率很高且已无法观测到油烟烟雾的存在，对硫化氢臭气处理效果极为明显。但第一吸收区海绵失效时间较短，拆下第一吸收区海绵进行清洗和重新安装的频率增大。玻纤滤袋表面较为干燥。第一吸收区迅速变脏，待滤袋出风明显减弱时需要拆下第一吸收区和第二洗漱去的海绵洗涤后重新浸渍药水复用。

本发明的风机抽空气进入第一吸收区和第二吸收区，空气在多孔强透气材料孔隙内形成湍流，导致粉尘油雾等被第一吸收区和第二吸收区的粘性物质所粘附，如果使用硅溶胶为粘附剂，部分硫氧化物，氮氧化物，臭味物质等还可以被内含的氧化剂氧化后吸附截留在硅溶胶内，去除效果更好。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims

1.一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述雾霾微粒消除装置包括一风机、一第一吸收区和一第二吸收区；所述第一吸收区包括浸渍有第一浸渍剂的一第一基材，所述第二吸收区包括浸渍有第二浸渍剂的一第二基材，所述第一基材和第二基材均为多孔透气性材料，所述第一浸渍剂为凡士林或有机弱极性粘性物质或有机非极性粘性物质中的至少一种，所述第二浸渍剂包括粘性的碱性物质水溶液；所述第一吸收区和第二吸收区相叠合，且位置可互换，并置于一透气性滤袋中，所述风机将空气抽入透气性滤袋中。

2.根据权利要求1所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述第一浸渍剂的负载量为第一基材重量的1%～20%，所述粘性的碱性物质水溶液的负载量为第二基材重量的1%～20%。

3.根据权利要求1所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述第一基材和第二基材为海绵、无纺布、纤维布。

4.根据权利要求1所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度有机酸金属盐类或高粘度硅酸盐类中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述高粘度有机酸金属盐类为木质素磺酸钠，羧甲基纤维素钠，聚丙烯酸钠中的至少一种；所述高粘度硅酸盐类水玻璃，硅溶胶中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述第二浸渍剂还包括湿润剂，所述湿润剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的0%～20%。

7.根据权利要求6所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述湿润剂为聚乙二醇、甘油中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述所述粘性的碱性物质水溶液为高粘度硅酸盐类时，所述第二浸渍剂还包括氧化剂，所述氧化剂的重量为粘性的碱性物质水溶液重量的10～100%。

9.根据权利要求8所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述氧化剂为过氧化钙，过氧化镁，过碳酸钠，过硫酸盐中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的一种雾霾微粒消除装置，其特征在于：所述透气性滤袋为玻纤滤袋、尼龙滤袋，聚乙烯纤维滤袋，聚丙烯纤维滤袋，石棉滤袋，麻袋。