CN103933806A - 一种空气净化技术-洗气 - Google Patents

Abstract

本发明洗气工艺涉及对受污染空气的净化处理技术当前空气净化设备普遍存在着诸多缺点，特别地受净化工艺及材料的制约，当前的净化设备很难为生活及生产上高效地供应大量的廉价洁净空气；更为突出的是，工厂尾气、汽车尾气、餐饮油烟等已成为重要污染源，亟需一种净化技术对这些集中排放的污染气体直接进行净化处理。本发明公布了一种新的空气净化技术，利用表面活性剂的洗涤特性加强水溶液对污染物的吸收能力，利用表面活性剂起泡的特点，增加吸附面积，延长吸附溶解时间，通过净化设备特殊的结构设计实现了对污染空气的强力洗涤。从而在净化效果、净化效率、成本投资、适用领域等各个层面实现了对当下净化工艺的超越。

Description

一种空气净化技术-洗气

技术领域

本发明洗气工艺涉及对受污染空气的净化处理技术

背景技术  

 随着社会的进步特别是工业现代化及生活水平提高，使人们享受到高质量的物质文明，但同时也给我们的生活环境带来极大的负面影响，其中之一就是我们无时无刻都离不开的空气受到了多方面严重的污染，威胁人们的身体健康制约社会生产，因此在生产生活中需要对空气进行净化处理。大家知道通常情况下，空气中污染物有三种存在状态即固态、液态、气态，并且相对水来说污染物又可分为可溶污染物和不可溶污染物。空气净化器是当前生产生活中应用最为普遍的空气净化设备，但是各种净化器采用的净化工艺都存在选择性净化的弊端，也即不能对固、液、气三态污染物全面净化，大多只可净化吸附固态污染物，并且都采用致密的滤网或活性炭，这样造成气阻增大并且材料失效快，清洗或更换材料繁琐；有的采用水雾，水膜，水淋的方式，但三种状态的污染物对水的溶解性不同，并且当污染空气被风机压入净化器风道时风速很高，与水雾水膜淋雨的接触时间极短，甚至起净化作用的水雾水膜淋雨会随气流冲出净化器，影响对污染物的有效吸收；另外，还有采用电子技术制造负离子来起到净化作用，耗能高故障率高影响普及。因此当前空气净化器普遍存在着效果差、效率低、功能单一、适用面窄、成本高、寿命短、维护复杂等缺点，特别地受净化工艺及材料的制约，当前的净化器很难为工厂或工程上高效地提供大量廉价的洁净空气。

发明内容

针对当前空气净化器存在的方方面面的缺点，本发明公布了一种新的空气净化技术-洗气。

首先从原理层面予以说明，对于可溶性的三态污染物用水作为吸收剂直接吸收，对于不溶性的三态污染物，可以在水中加入表面活性剂，利用活性剂的润湿、增溶、乳化、吸附的特性加强水溶液对污染物的吸收能力；利用表面活性剂溶液起泡的特点，把污染空气分割成气泡，这样大大增加了吸附面积，在气泡中污染物被吸附或溶解掉，消泡后洁净的空气被释放出，污染物被吸附或溶解到消泡后形成的液滴中。

再从结构上来说，为实现对污染气体的有效洗涤必须做到污染气体与洗涤溶液的充分接触并有一个合适的吸附溶解时间，为此在结构上必须做到：1）进气道下部开有几道小孔并且小孔部分必须浸没在溶液中，当气流冲击溶液时产生沸腾现象，保证空气与溶液充分接触。2）进气道底部周围装有网状起泡器，当气流冲击溶液旋动时能不断地制造气泡。3）液面以上空间为气泡室，气泡室能够保证气泡有足够的维持时间。4）气泡在最后阶段被消除，为防止气泡随气流进入室间，必须设置消泡器进行消泡。

最后从工艺流程上说，分这样几个过程:

第一，气体导入：风扇将空气送入进气道，进气道的底部没入水溶液中，气道没入水溶液的部分管壁有序排列数道圆孔，如图1所示。空气通过圆孔向四周喷出时对溶液形成冲击作用。

第二，气体与溶液交汇：溶液在气流的冲击下形成沸腾状态，气体与液体在激荡中交互作用，污染物大部分被洗除。

第三，气泡生成：在气道下部周围立式或横式设置网状起泡器，网眼直径在0.5—1cm，当液体在起泡器间旋动时生成大量的气泡。

第四，气泡维持：气泡生成后进入气泡室，气泡内污染物的吸收效果与气泡维持时间成正比，气泡室的容积决定了气泡室内气体的流速，也就决定着气泡的维持时间，因此为了让气泡有一个合适的维持时间，需要根据风机功率选定适当的气泡室容积。

第五，气泡消除：完成洗涤过程以后必须设置消泡器将气泡消除掉，防止气泡随同气流进入室间。可以选用滤布作为消泡器，当气泡接触到消泡器后，受到消泡器的阻挡，在内外气压差的作用下气泡破裂。网眼目数和滤布面积必须根据气泡直径及气泡室内气压选定。

第六，气体排出。

整个过程就是对空气进行洗涤净化的过程，其中对污染物起洗涤净化作用主要发生在气体与液体交汇和气泡维持两个阶段。洗气工艺流程如附图3所示。

技术特点

下面就分几方面说明本发明的特点：     1）效果好，由于在水中加入了表面活性剂，增强了对污染物的浸润、吸附、增溶、乳化作用，又由于污染空气被大量的活性剂泡沫分割包围大大增加了污染气体与净化材料的接触面积，从而更有效地对空气污染物加以吸附和溶解，达到良好的净化效果。2）效能高，由于本技术中只是气流冲击溶液形成气泡然后消泡，过程简单，抛弃了传统的致密滤网或活性炭等阻隔物，降低了风阻提高了净化效能；3）功能全面，因为采用加有表面活性剂的水溶液为净化材料，所以无论是对可溶的固态、液态、气态污染物还是对不溶的固态、液态、气态污染物都有良好的吸附溶解作用；并且可以根据空气污染成分在净化液中有针对性地添加各种功能组分，比如加入消毒液可以消灭空气中的病毒病菌，加入化学原料对受到特别成分污染的空气进行有针对性地分解吸收；另外由于净化过程中有水的参与，额外地对空气起到了加湿的作用；由此扩展了净化器的功能。4）适用场所极为广泛，由于工艺简单能效极高，小至可以为单人或车辆司乘人员提供呼吸用空气源，大到可以为地铁、地下商场、地下防空设施还有大型封闭养殖场等场所不间断地提供大量洁净空气；5）选材容易，表面活性剂是生产生活中广泛应用的精细化工产品，品种齐全，很容易获得符合工艺要求性状的品种，且价格低廉使用简便；6）由于应用此洗气工艺的净化器结构极其简单，只有风机是机械运转部件，运行中只需定期放掉失效的净化液加入新的净化液，维护方便，运行成本极低，无需清洗或更换硬质净化部件。

附图说明

 图1为单通道净化器结构示意图，图2为三通道净化器结构示意图，其各部位名称如下： 1、风扇，2、箱体，3、进气道，4、支进气道，5、气泡室，6、液面，7、表面活性剂溶液，8、起泡器，9、两室间通道，10、消泡器，11、排气口，12、消泡室，13、分隔板  ，14、注液口，15、消泡器支架，16、排液口。           

    图中箭头指示气流通过路径。

图3为洗气工艺流程图，对其已在发明内容中的工艺流程中做了详细说明。

 具体实施   

下面就具体利用本洗气工艺设计的一款净化器进行详细说明。如图1所示。

首先介绍净化器结构，（2）是净化器箱体，箱体底部为水槽，溶液深度30cm。在箱体一侧竖直安装进气道（3），进气道上部与箱体密合，下部浸没在表面活性剂溶液（7）中，进气道下部四周放置1到3道网状起泡器（8），起泡器下部浸没在溶液中，上部露出液面10cm。进气道上端口与风机（1）出口相接。液面（6）以上空间为气泡室（5），气泡室容积约0.5立升。分隔板（13）将气泡室与消泡室隔开，分隔板上部开口形成气泡室到消泡室通道（9），以便让上升气泡从气泡室进入消泡室。分隔板底部到箱体底部之间留有空隙，这样气泡室与消泡室形成连通器，当大量气泡在消泡器上破灭时，形成的水流向下流入水槽汇入活性剂溶液中，再进入气泡室一侧重新加入洗涤过程，这样洗涤液就周而复始循环不断地得到利用。消泡室的外侧安装消泡器（10），消泡器支架(15)往内侧下方倾斜，以使从消泡器上留下的水流准确进入水槽中，不致流到箱体外。（11）为安有导流格栅的排气口。（14）为注液口。（16）为排液口。

下面就净化器工作过程进一步说明洗涤净化原理：受污染空气被风扇（1）送入进气道（3），进气道没入溶液中的部分，四周均匀分布小孔，气流通过小孔喷出时冲击溶液，形成沸腾状态，气体液体激烈互动，固态、液态、气态污染物在激荡过程中被初步吸附或溶解，这是第一洗气过程；同时在进气道（3）下部的外围设网状起泡器，激荡沸腾的溶液在起泡器的作用下生成大量气泡并充满气泡室（5），污染气体被分割包围成气泡状态后，气泡内气体与气泡膜充分接触，不停地相互作用，污染成分被气泡膜进一步吸附溶解，这是洗气的第二过程；受到源源不断新生成的气泡的挤压，上部气泡经过通道（9）进入消泡室（12），气泡充满消泡室后接触到网状消泡器（10），在消泡器的作用下破裂释放气体，净化后的气体汇集从排气口（11）进入室间，完成气体洗涤净化过程。

在工厂或工程中，需要源源不断的大量的洁净空气时，可以设置总进气道 下接并联多组支进气道，每组支进气道独立构成上述净化系统，进而多个分组联合构成一套完整的洗气净化系统。如图2所示。

Claims (9)

1.本发明洗气工艺是一种空气净化技术，其特征在于通过净化设备特殊的结构设计利用表面活性剂的洗涤特性对污染空气进行洗涤。

2.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于洗气净化流程为1)气体导入，2）气体与液体交汇，3)气泡生成，4)气泡维持，5）气泡消除，6）气体排出。

3.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于进气道没入溶液中部分，四周均匀分布小孔，气流通过小孔喷出时冲击溶液，形成沸腾状态，气体液体激烈互动，在激荡过程中固态液态或气态污染物被吸附或溶解，污染气体被初步洗涤。

4. 根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于进气道底部的外围设置网状起泡器，气流冲击溶液在起泡器间旋动时产生大量气泡，并充满整个气泡室，气泡内气体与气泡膜相互作用，对污染成分进一步吸附溶解。

5.根据权利要求1或4所述洗气技术，其特征在于液面以上空间构成气泡室，气泡室的容积决定了气泡的维持时间。

6.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于在洗气最后阶段设置网状消泡器，气泡接触消泡器后受挤压破裂释放洁净气体。

7.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于可根据表面活性剂的润湿、增溶、乳化、吸附、起泡、消毒等作用灵活选取相应类型或多种活性剂组合配方使用，以求达到理想的净化效果，最常用阴离子型表面活性剂。

8.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于可以设置总进气道 下接并联多组支进气道，每组支进气道独立构成洗涤净化系统，进而多个分组联合构成一套更大的洗气净化系统，

以扩大净化能力。

9.根据权利要求1所述洗气技术，其特征在于可根据空气中污染物成分添加特定吸收组分，例如添加消毒剂可以杀灭空气中的病毒病菌，或添加化学成分有针对性地对空气中的特定污染物进行吸收。