CN106345231A - 碳纳米管制备用的智能化废气处理装置 - Google Patents

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万仁涛
张晓�
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Abstract

本发明涉及一种碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，包括吸气罩、废气处理室，吸气罩通过吸气管与废气处理室连接，吸气管上设有进气阀，废气处理室外壁连接储水腔，废气处理室内壁设有若干个喷嘴，喷嘴进水口与储水腔连接，废气处理室内设有废气浓度传感器、气压传感器、倾斜设置的带有若干贯通孔洞的隔板，废气处理室底部设有废气吸收棉，废气处理室上端设有排气管、控制器，排气管上设有抽气泵，所述废气浓度传感器、气压传感器、进气阀、抽气泵均与控制器连接，本发明废气处理效果好，处理效率高。

Description

碳纳米管制备用的智能化废气处理装置
技术领域
本发明涉及一种碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，属于碳纳米管技术领域。
背景技术
纳米管比人的头发丝还要细1万倍，而它的硬度要比钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F（3593℃）的高温，并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用作金属导电体，比金的导电性高得多，也可以用作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低的温度下还具有超导性。
纳米管的类别有：硅纳米管、单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、功能化多壁碳纳米管、短多壁碳纳米管、工业化多壁碳纳米管、石墨化多壁碳纳米管、大内径薄壁碳纳米管、镀镍碳纳米管。陨石碳质晶体纳米管。
在纳米管应用于电脑运算的发展进程中，一个重要的里程碑就是把纳米管制造成电脑中所用的开关或晶体管。1998年，IBM公司所属威特森研究中心的一个研究小组即以此为目标进行了研究。研究人员证明单个的纳米管可以具有晶体管的作用，而且提高了其晶体的导电性能。
然而，应用于电脑运算也只是纳米管展露其优越性的一个方面。人们可以把这些微型管粘合在一起，制成纤维或绳索，用作超导线缆，或者塑料及其他高级材料的超强加固剂。如果纳米管具备极强的挠性、强度和恢复力，它们将可合成高性能的体育和航空材料。由于其强大的张力，它们具有弯而不折且能恢复原来形状的特殊性能。
此外，纳米管还可应用于最需要导热性能的地方。例如，电动机如果采用纳米管做散热片，其中的塑料部件就不会被高温所熔化。这种微型材料还可置入需要耐受极度高温的材料之中，如飞机和火箭外部的嵌板等。美国国家航宇和宇航局期望将纳米管置入从防热层到宇航服等各种设施之中。
能源公司对纳米管也刮目相看。纳米管可以用来制造更小、更轻、效能更高的燃料电池，它还能够用于贮存用作能源的氢气。研究人员在平玻璃片或其他材料上把无数个纳米管排列起来，让它们看起来像一片收割的整齐麦田。日本的NEC和韩国的三星公司准备将这种由纳米管组成的“田野”做成电视机的显示屏，以取代电视机所采用的老式阴极射线管。
由于碳纳米管的纯化及浆料制备过程往往会产生废气，碳纳米管酸处理过程以ICP(Inductively Coupled Plasma，电感耦合等离子体) 样品处理过程都会产生大量氯化氢废气，油溶性碳纳米管浆料的制备会导致有机蒸汽的产生，因此必须对生产或检测过程中产生的废气进行收集和处理。
中国发明专利说明书CN 104437358 A公开这样一种同时吸附废气中重金属离子和挥发性有机物的复合吸附材料的制备方法，包括如下步骤：1）碳纳米管的预处理：2）氯化钙的制备；3）氯化钙负载；4）复合吸附材料的制备：得到石墨烯- 氯化钙- 碳纳米管复合吸附材料。但是这种方法废气处理效果不好，处理效率低。
中国发明专利说明书CN 104258689 A公开这样了一种同时吸附废气中重金属离子和挥发性有机物的吸附柱，包括一根金属管，金属管废气入口端和废气出口端均设有法兰盘，在靠近废气出口端的柱内截面固定设置吸附材料拦截布袋，金属管废气入口端法兰盘与废气排放管口或另一吸附柱的废气出口端的法兰盘连接，金属管内填充复合吸附材料。但是这种方法废气处理效果不好，处理效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，该碳纳米管制备用的智能化废气处理装置废气处理效果好，处理效率高。
为了解决上述技术问题，本发明的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置包括吸气罩、废气处理室，吸气罩通过吸气管与废气处理室连接，吸气管上设有进气阀，废气处理室外壁连接储水腔，废气处理室内壁设有若干个喷嘴，喷嘴进水口与储水腔连接，废气处理室内设有废气浓度传感器、气压传感器、倾斜设置的带有若干贯通孔洞的隔板，废气处理室底部设有废气吸收棉，废气处理室上端设有排气管、控制器，排气管上设有抽气泵，所述废气浓度传感器、气压传感器、进气阀、抽气泵均与控制器连接。
所述吸气管为伸缩管。
所述吸气管为软管。
所述废气处理室底部呈凹形。
所述废气处理室由不锈钢材质制成。
所述废气吸收棉为氢氧化钠浸泡后的多孔棉或活性碳。
所述隔板倾斜角度为45°。
采用这种碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，具有以下优点：
1、由于废气处理室底部设有废气吸收棉，进入废气处理室内的废气可与废气吸收棉反应，被废气吸收棉吸收；
2、由于废气处理室外壁连接储水腔，废气处理室内壁设有若干个喷嘴，喷嘴进水口与储水腔连接，这样水从喷嘴中喷出可以使悬浮在废气处理室上方的废气被水浸湿，从而流到废气处理室底部与废气吸收棉反应，并被废气吸收棉吸收；
3、由于废气处理室内设有倾斜设置的带有若干贯通孔洞的隔板，这样喷嘴将水喷出，喷出的水喷到隔板上，水再通过隔板溅到废气处理室每个角落，更有利于废气被水浸湿。
4、由于废气处理室内设有废气浓度传感器、气压传感器，废气浓度传感器、气压传感器、进气阀、抽气泵均与控制器连接，废气浓度传感器可以监测废气处理室内废气处理情况，气压传感器监测废气处理室内的气压，根据废气处理情况自动化的实现进气和排气。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
其中有：1. 吸气罩；2. 吸气管；3. 进气阀；4. 废气处理装置；5. 废气浓度传感器；6. 气压传感器；7. 隔板；8. 废气吸收棉；9. 储水腔；10. 喷嘴；11. 控制器；12. 排气管；13. 抽气泵。
具体实施方式
图1所示碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，包括吸气罩、废气处理室，吸气罩通过吸气管与废气处理室连接，吸气管上设有进气阀，废气处理室外壁连接储水腔，废气处理室内壁设有若干个喷嘴，喷嘴进水口与储水腔连接，废气处理室内设有废气浓度传感器、气压传感器、倾斜设置的带有若干贯通孔洞的隔板，废气处理室底部设有废气吸收棉，废气处理室上端设有排气管、控制器，排气管上设有抽气泵，所述废气浓度传感器、气压传感器、进气阀、抽气泵均与控制器连接。
所述吸气管为伸缩管。
所述吸气管为软管。
所述废气处理室底部呈凹形。
所述废气处理室由不锈钢材质制成。
所述废气吸收棉为氢氧化钠浸泡后的多孔棉或活性碳。
所述隔板倾斜角度为45°。
废气吸收绵出设有排液口。
处理时，废气通过吸气罩、吸气管进入到废气处理室，进入废气处理室的气体一部分直接被废气吸收棉吸收，还有一部分悬浮在废气处理室上端，这时悬浮在废气处理室上端的废气可通过喷嘴喷水使废气浸湿，浸湿后的废气随液体流到废气处理室底部与废气吸收棉反应，并被废气吸收绵吸收。废气浓度传感器监测废气的浓度，当废气浓度低于废气浓度传感器设定值时，废气浓度传感器将信号传给控制器，控制器控制启动抽气泵，抽气泵将废气处理室内处理后的气体排出，气体排出时废气处理室内的气压会变小，当气压小于气压传感器设定值时，气压传感器将信号传给控制器，控制器控制关闭抽气泵并打开进气阀。
可以根据需要处理的废气种类选择相应种类的废气吸收棉，如果待处理的废气为氯化氢等酸性气体，可选择用氢氧化钠浸泡后的多孔棉作为所述废气吸收棉；如果待处理的废气为有机蒸汽，可选择活性碳作为所述废气吸收棉。当然废气浓度传感器可以为氯化氢浓度传感器，也可以为有机蒸汽浓度传感器。
本申请中没有详细说明的技术特征为现有技术。上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：包括吸气罩、废气处理室，吸气罩通过吸气管与废气处理室连接，吸气管上设有进气阀，废气处理室外壁连接储水腔，废气处理室内壁设有若干个喷嘴，喷嘴进水口与储水腔连接，废气处理室内设有废气浓度传感器、气压传感器、倾斜设置的带有若干贯通孔洞的隔板，废气处理室底部设有废气吸收棉，废气处理室上端设有排气管、控制器，排气管上设有抽气泵，所述废气浓度传感器、气压传感器、进气阀、抽气泵均与控制器连接。
2.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述吸气管为伸缩管。
3.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述吸气管为软管。
4.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述废气处理室底部呈凹形。
5.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述废气处理室由不锈钢材质制成。
6.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述废气吸收棉为氢氧化钠浸泡后的多孔棉或活性碳。
7.按照权利要求1所述的碳纳米管制备用的智能化废气处理装置，其特征在于：所述隔板倾斜角度为45°。
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