CN108310946A - 一种大气污染治理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大气污染治理装置，属于空气净化设备领域，包括内设有净化腔的净化处理箱，净化处理箱上设有进气口和出气口，净化腔内装有氢氧化钠水溶液；净化处理箱外部一侧设有石墨烯水产生箱，石墨烯水产生箱内装有石墨烯颗粒，石墨烯水产生箱一侧设有进水管，石墨烯水产生箱内还设有由电机驱动的搅拌棒，石墨烯水产生箱的底部设有出水管，出水管另一端连接静电发生器，静电发生器通过输水管连接到净化处理箱上端，净化处理箱上端内部设有与输水管连通的喷水管，喷水管上均匀设有多个喷水口，喷水管与氢氧化钠水溶液液面所在高度之间留有间隙。本发明不会明显影响大气的湿度，且对空气的净化能力较强。

Description

一种大气污染治理装置
技术领域
本发明涉及空气净化设备领域，具体的涉及一种大气污染治理装置。
背景技术
目前国内，大气污染严重。特别是近些年来，大气颗粒污染日益引起人们的关注，也引起国家的高度重视，在大颗粒粒径除尘要求的同时，PM1.0、PM2.5粒径大小的颗粒物在中国很多大中城市都引入空气质量评价范围。而国内城市马路等容易起尘的场所，其采用的喷雾除尘抑尘装置或设备，均为固定式或移动式喷雾除尘，大多为洒水车和雾炮。其工作时噪音大、速度慢、水花四溅，影响周围的行人和车辆。且其喷出雾滴粒径较大，对大气污染物的清除率较低，而且费用昂贵，由于喷出雾滴是非带电喷雾，与喷雾对象的附着性不高，对于环境的改善效果并不令人满意。若喷雾装置能将水雾荷电后，则能更好用于治理大气污染及雾霾，尤其是大气的细颗粒物PM2.5及其前体物(如二氧化硫和氮氧化物)。
现有研究显示，将水雾荷电后，能更好的用来治理大气污染及雾霾，尤其是大气的细颗粒物PM2.5。现有授权公告号为CN 104772240B的专利中公开了一种用于治理大气污染的多功能静电喷水雾机。其包括喷杆、喷嘴、静电发生器、液泵、电机、自动控制装置和水管，应用过程为：先利用电机驱动液泵将水体导入静电发生器，静电发生器使水体带电，成为荷电水，然后荷电水沿水管运输至喷杆内，最后雾化并从喷嘴喷出。荷电水能更好地与大气中的污染物结合；喷杆在自动控制装置的控制下能自动转动，同时调节横向和纵向实现绕轴心任意角度的喷雾。但其明显会加大空气的湿度，在雨、雪、潮湿天气不便使用；且其对空气治理的效果较差。另外，授权公告号为CN 105413365 B的专利中公开了一种大气污染治理装置，其设有高压密闭电絮凝腔体，该腔体上部和下部分别设有出口管和进水管，污染空气进口管与该腔体连通，该腔体底部设有排污管，该腔体内设有多个相间排列的隔板，该腔体内隔板上部设有用来过滤空气的高压反渗透膜，该腔体内下部设置用于电絮凝反应的电极。其应用过程为：先将污染空气通入高压密闭电絮凝腔体内充满的水体中，空气中的颗粒物及其他部分杂质与水混合使水体变成胶体，然后电极通电，上述胶体发生电絮凝反应，使颗粒物及其他部分杂质沉积；然后净化后的空气通过高压反渗透膜并排入大气中。集物理处理和化学处理于一体，装置结构简单、工作效率较高。虽然其不会明显改变大气的湿度，但其化学处理中能消除的空气中的有害物质较少，物理处理中的作用强度较弱，对空气治理的效果较差。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种大气污染治理装置，其不会明显影响大气的湿度，且对空气的净化能力较强，进行空气治理的效果较好。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种大气污染治理装置，包括净化处理箱，所述净化处理箱内设有净化腔，所述净化处理箱上设有进气口和出气口，所述净化腔内装有氢氧化钠水溶液，所述净化腔内设有浸没在氢氧化钠水溶液中的PH传感器，所述净化处理箱侧壁上设有连通净化腔并位于氢氧化钠水溶液液面上方的补液口；所述净化处理箱外部一侧设有石墨烯水产生箱，所述石墨烯水产生箱内装有石墨烯颗粒，所述石墨烯水产生箱一侧设有进水管，所述石墨烯水产生箱内还设有由电机驱动的搅拌棒，所述石墨烯水产生箱的底部设有出水管，所述出水管另一端连接静电发生器，所述出水管上设有水泵一，所述静电发生器通过输水管连接到净化处理箱上端，所述输水管上设有水泵二，所述净化处理箱上端内部设有与输水管连通的喷水管，所述喷水管上均匀设有若干个喷水口，所述喷水管与氢氧化钠水溶液液面所在高度之间留有间隙；所述进气口设于氢氧化钠水溶液液面以下的净化处理箱侧壁上，所述出气口设于净化处理箱顶部。
作为对上述方案的改进，所述净化处理箱在氢氧化钠水溶液液面高度的一半及液面高度之间的相应位置上设有中间连管，所述中间连管另一端连通输水管。可使净化腔内的氢氧化钠水溶液沿中间连管进入输水管，然后随荷电水一起喷入处理的空气中，可对空气中残留酸性物质(因为气体在液体中可能产生气泡，那么其内部的气体极有可能未接触液体，即未参与反应)进行再次处理，有利于提高空气处理效果，进一步净化空气。
进一步地，所述进气口设于净化处理箱上对应氢氧化钠水溶液液面高度的一半的位置。因为气体通入氢氧化钠水溶液中后是向上运动的，若进气口的位置较低，则可能导致在沉降的杂质又被吹起，便利于气体的净化，故而将进气口的位置上调；而氢氧化钠溶液对空气的净化处理需要时间，即空气从进气口涌出后需在氢氧化钠水溶液中待一定时间，则进气口的位置与氢氧化钠水溶液的液面之间要预留足够的距离。综上两点，故而优选的将进气口设于净化处理箱上对应氢氧化钠水溶液液面高度的一半的位置。
进一步地，所述喷水管为环形。环形的喷水管能促进其喷出水体的均匀性，优化对空气的处理效果。
进一步地，所述净化处理箱底部设有排料口。因为氢氧化钠水溶液处理污染空气后，其自身浓度会降低，并会产生多种杂质，所需要设置排液口将它们排出，以便于新的氢氧化钠水溶液的注入。
进一步地，所述排料口连接产物处理箱，所述产物处理箱中设有过滤槽，所述过滤槽底部设有过滤网，所述产物处理箱连接排料口的位置位于过滤网上方，所述产物处理箱底部设有排液口。因为排液口排出的包括液体和固体，故而需要进行固液分离，以便于统一处理。
进一步地，所述过滤槽以抽屉形式安装于产物处理箱内，所述过滤槽底部两侧对应的产物处理箱内壁上设有滑轨，所述过滤槽底部两侧设有与滑轨相适配的滑条。将过滤槽设为抽屉形式，可简化操作，便于清理固体杂质。
3.有益效果
(1)本发明在净化腔内装有氢氧化钠水溶液，应用时，将污染空气从进气口通入氢氧化钠水溶液中，氢氧化钠能与污染空气中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等酸性物质发生中和反应并生成无毒无害的钠盐，可对污染空气进行程度较大的化学净化；本发明还设有与静电发生器连接的石墨烯水产生箱，石墨烯水产生箱通过输水管连通于净化腔上端。应用时，先从进水管通入水体，在搅拌棒的作用下，水体与石墨烯发生混合，成为石墨烯水，然后经过静电发生器的作用，使得石墨烯水荷电，成为荷电石墨烯水，荷电石墨烯水沿输水管到达净化腔上端的喷水管内，从喷水口喷出后，与溢出氢氧化钠水溶液的空气接触，空气中的颗粒物质等杂质加快与荷电水及荷电石墨烯结合，而石墨烯本身对空气中的颗粒物质等杂质就具有吸附功能，石墨烯荷电后，可进一步增强其吸附能力，荷电石墨烯与荷电水配合作用，可进一步促进对空气中颗粒物质等杂质的去除效果，实现多重物理净化；然后，所有从喷水口处喷出的石墨烯落入氢氧化钠水溶液中，并结合颗粒杂质进行沉降，在其沉降过程中，未吸附饱和的石墨烯还能对氢氧化钠水溶液中空气的颗粒物进行吸附沉降，进一步加强空气净化程度。理化结合，且两种处理的强度均较大，经过前述化学净化和物理净化后的空气纯净度较高，可直接排入大气中。
(2)由上述可知，本发明的化学净化和物理净化的发生场所均位于净化腔内，污染空气从进气口进入净化腔，在净化腔内得到净化，从出气口排出净化腔时即为较为洁净的空气，不会对大气湿度产生明显影响。
综上，本发明不会明显影响大气的湿度，且对空气的净化能力较强，进行空气治理的效果较好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
附图标记：1-净化处理箱，2-净化腔，3-进气口，4-出气口，5-氢氧化钠水溶液，6-PH传感器，7-补液口，8-石墨烯水产生箱，9-石墨烯颗粒，10-进水管，11-搅拌棒，12-出水管，13-静电发生器，14-水泵一，15-输水管，16-水泵二，17-喷水管，18-喷水口，19-中间连管，20-排料口，21-产物处理箱，22-过滤槽，23-过滤网，24-排液口，25-滑轨，26-滑条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例
如图1所示的一种大气污染治理装置，包括净化处理箱1，所述净化处理箱1内设有净化腔2，所述净化处理箱1上设有进气口3和出气口4，所述净化腔2内装有氢氧化钠水溶液5，所述净化腔2内设有浸没在氢氧化钠水溶液5中的PH传感器6，所述净化处理箱1侧壁上设有连通净化腔2并位于氢氧化钠水溶液5液面上方的补液口7；所述净化处理箱1外部一侧设有石墨烯水产生箱8，所述石墨烯水产生箱8内装有石墨烯颗粒9，所述石墨烯水产生箱8一侧设有进水管10，所述石墨烯水产生箱8内还设有由电机驱动的搅拌棒11，所述石墨烯水产生箱8的底部设有出水管12，所述出水管12另一端连接静电发生器13，所述出水管12上设有水泵一14，所述静电发生器13通过输水管15连接到净化处理箱1上端，所述输水管15上设有水泵二16，所述净化处理箱1上端内部设有与输水管15连通的喷水管17，所述喷水管17上均匀设有若干个喷水口18，所述喷水管17与氢氧化钠水溶液5液面所在高度之间留有间隙；所述进气口3设于氢氧化钠水溶液5液面以下的净化处理箱1侧壁上，所述出气口4设于净化处理箱1顶部。
因为气体在液体中可能产生气泡，那么其内部的气体极有可能未接触液体，即未参与反应，故而，在本实施例中，所述净化处理箱1在氢氧化钠水溶液5液面高度的一半及液面高度之间的相应位置上设有中间连管19，所述中间连管19另一端连通输水管15。可使净化腔2内的氢氧化钠水溶液5沿中间连管19进入输水管15，然后随荷电水一起喷入处理的空气中，可对空气中残留酸性物质进行再次处理，有利于提高空气处理效果，进一步净化空气。
在本实施例中，所述进气口3设于净化处理箱1上对应氢氧化钠水溶液5液面高度的一半的位置。因为气体通入氢氧化钠水溶液5中后是向上运动的，若进气口3的位置较低，则可能导致在沉降的杂质又被吹起，便利于气体的净化，故而将进气口3的位置上调；而氢氧化钠溶液对空气的净化处理需要时间，即空气从进气口3涌出后需在氢氧化钠水溶液5中待一定时间，则进气口3的位置与氢氧化钠水溶液5的液面之间要预留足够的距离。综上两点，故而优选的将进气口3设于净化处理箱1上对应氢氧化钠水溶液5液面高度的一半的位置。
在本实施例中，所述喷水管17为环形。环形的喷水管17能促进其喷出水体的均匀性，优化对空气的处理效果。
因为氢氧化钠水溶液5处理污染空气后，其自身浓度会降低，并会产生多种杂质，所需要设置排液口将它们排出，在本实施例中，所述净化处理箱1底部设有排料口20。以便于新的氢氧化钠水溶液5的注入。
在本实施例中，所述排料口20连接产物处理箱21，所述产物处理箱21中设有过滤槽22，所述过滤槽22底部设有过滤网23，所述产物处理箱21连接排料口20的位置位于过滤网23上方，所述产物处理箱21底部设有排液口24。因为排液口24排出的包括液体和固体，故而需要进行固液分离，以便于统一处理。
在本实施例中，所述过滤槽22以抽屉形式安装于产物处理箱21内，所述过滤槽22底部两侧对应的产物处理箱21内壁上设有滑轨25，所述过滤槽22底部两侧设有与滑轨25相适配的滑条26。将过滤槽22设为抽屉形式，可简化操作，便于清理固体杂质。
上述大气污染治理装置的具体应用过程为：
将污染空气从进气口3通入净化腔2，净化腔2内的氢氧化钠水溶液5与空气中的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等酸性物质发生中和反应并生成无毒无害的钠盐，对污染空气进行程度较大的化学净化；同时，从进水管10将水体通入石墨烯水产生箱8中，驱动电机，电机带动搅拌棒11搅拌，在搅拌棒11的作用下，水体与石墨烯发生混合，成为石墨烯水，石墨烯水在水泵一14的作用下经出水管12进入静电发生器13，静电发生器13工作使得石墨烯水荷电，成为荷电石墨烯水，荷电石墨烯水在水泵二16的作用下沿输水管15到达净化腔2上端的喷水管17内，然后从喷水口18喷出，与溢出氢氧化钠水溶液5的空气接触，空气中的颗粒物质等杂质加快与荷电水及荷电石墨烯结合，而石墨烯本身对空气中的颗粒物质等杂质就具有吸附功能，石墨烯荷电后，可进一步增强其吸附能力，荷电石墨烯与荷电水配合作用，可进一步促进对空气中颗粒物质等杂质的去除效果，实现多重物理净化；然后，所有从喷水口18处喷出的石墨烯落入氢氧化钠水溶液中，并结合颗粒杂质进行沉降，在其沉降过程中，未吸附饱和的石墨烯还能对氢氧化钠水溶液中空气的颗粒物进行吸附沉降，进一步加强空气净化程度。于此可知，本发明理化结合，且两种处理的强度均较大，经过前述化学净化和物理净化后的空气纯净度较高，可直接排入大气中。
当PH传感器6检测到的数值为大于并接近7时，停止输入污染空气，并打开排料口20，将净化腔2内的固液混合物排出净化处理箱1，排出的固液混合物进入产物处理箱21，在过滤网23的作用下，液体穿过过滤网23，沿排液口24排出，固体遗留在过滤网23上，向外抽过滤槽22，滑条26沿滑轨25滑动，抽出过滤槽22后即可对固体颗粒统一处理；排尽后，关闭排料口20并打开补液口7，重新填充新的氢氧化钠水溶液5。
由上述内容可知，本发明不会明显影响大气的湿度，且对空气的净化能力较强，进行空气治理的效果较好。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种大气污染治理装置，包括净化处理箱(1)，所述净化处理箱(1)内设有净化腔(2)，所述净化处理箱(1)上设有进气口(3)和出气口(4)，其特征在于，所述净化腔(2)内装有氢氧化钠水溶液(5)，所述净化腔(2)内设有浸没在氢氧化钠水溶液(5)中的PH传感器(6)，所述净化处理箱(1)侧壁上设有连通净化腔(2)并位于氢氧化钠水溶液(5)液面上方的补液口(7)；所述净化处理箱(1)外部一侧设有石墨烯水产生箱(8)，所述石墨烯水产生箱(8)内装有石墨烯颗粒(9)，所述石墨烯水产生箱(8)一侧设有进水管(10)，所述石墨烯水产生箱(8)内还设有由电机驱动的搅拌棒(11)，所述石墨烯水产生箱(8)的底部设有出水管(12)，所述出水管(12)另一端连接静电发生器(13)，所述出水管(12)上设有水泵一(14)，所述静电发生器(13)通过输水管(15)连接到净化处理箱(1)上端，所述输水管(15)上设有水泵二(16)，所述净化处理箱(1)上端内部设有与输水管(15)连通的喷水管(17)，所述喷水管(17)上均匀设有若干个喷水口(18)，所述喷水管(17)与氢氧化钠水溶液(5)液面所在高度之间留有间隙；所述进气口(3)设于氢氧化钠水溶液(5)液面以下的净化处理箱(1)侧壁上，所述出气口(4)设于净化处理箱(1)顶部。
2.根据权利要求1所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述净化处理箱(1)在氢氧化钠水溶液(5)液面高度的一半及液面高度之间的相应位置上设有中间连管(19)，所述中间连管(19)另一端连通输水管(15)。
3.根据权利要求1所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述进气口(3)设于净化处理箱(1)上对应氢氧化钠水溶液(5)液面高度的一半的位置。
4.根据权利要求1所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述喷水管(17)为环形。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述净化处理箱(1)底部设有排料口(20)。
6.根据权利要求5所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述排料口(20)连接产物处理箱(21)，所述产物处理箱(21)中设有过滤槽(22)，所述过滤槽(22)底部设有过滤网(23)，所述产物处理箱(21)连接排料口(20)的位置位于过滤网(23)上方，所述产物处理箱(21)底部设有排液口(24)。
7.根据权利要求6所述的一种大气污染治理装置，其特征在于，所述过滤槽(22)以抽屉形式安装于产物处理箱(21)内，所述过滤槽(22)底部两侧对应的产物处理箱(21)内壁上设有滑轨(25)，所述过滤槽(22)底部两侧设有与滑轨(25)相适配的滑条(26)。
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