CN110193255A - 一种用于吸附气体中超细微粒的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于吸附气体中超细微粒的方法及装置。本发明利用超声波雾化水的原理，通过超声波对水的雾化作用，产生水雾，每粒水可产生雾粒表面和可利用该水雾的超细水滴形成(构成)的巨大比表面积和表面电荷产生的吸附力去吸附气体中的超细微粒，以达到去除气体中超细微粒的目的，它适用于挥发溶剂的回收，超低温沸点溶剂的回收和吸附，超细影尘(香味、臭味等产生味觉的微粒)的回收和去除，易燃易爆溶剂或液体的回收，为超细微粒造成的气味污染，溶剂挥发浪费，易燃易爆溶剂回收和去除提供了一种安全可靠廉价的去除方法和装置。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种用于吸附气体中超细微粒的方法及装置。
背景技术
超细微粒从微观上看粒径在十几纳米到几微米之间，如：D40清洗油、D60清洗油、D80清洗油、天那水、各种酮、酯、醇类等有机溶剂挥发体，各种香料气味、各种超细油、酮气味、烟丝的烤烟气味、香烟点燃后产生的烟雾，超细(小于pm2.5)的雾霾、固体等，热蒸发产生的微尘，电焊产生的烟，沥青加热时产生的气味等等。这些微粒极难捕抓和吸附，它们挥发在空气中，从而导致雾霾和严重的空气污染，以及，因挥发造成的浪费资源。为了解决这问题传统技术做了各种尝试，如活性炭吸附、等离子放电降解、水喷淋、催化燃烧，沸石转轮吸附燃烧等等方法，但这些方法皆因易燃易爆、吸附介质易老化失效，燃烧耗能巨大等原因而不能根本解决问题。
发明内容
本发明提供了一种用于吸附气体中超细微粒的方法及装置，其克服了背景技术中超细微粒去除方法所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
一种用于吸附气体中超细微粒的方法，它包括：
步骤1，生成水雾步骤，水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾；
步骤2，输送雾气步骤，水雾随风而被裹带到反应器；
步骤3，气雾混合步骤，向反应器内通入气体，气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，被吸附超细颗粒后的气体排出；
步骤4，喷淋步骤，向吸附超细微粒后的雾气喷淋水以生成混合液；
步骤5，处理混合液。
一实施例之中：该步骤5包括：
步骤51，加热混合液，通过加热以从混合液中析出分离气体，析出分离气体后的混合液为水溶液；
步骤52，催化燃烧分离气体。
一实施例之中：该步骤5包括：
步骤51，加热混合液，通过加热以从混合液中析出分离气体，析出分离气体后的混合液为水溶液；
步骤52，回收分离气体。
一实施例之中：该步骤5包括：
往混合液中加入絮凝剂，通过沉降分离出沉降物质。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：
一种用于吸附气体中超细微粒的装置，包括装有水的水容器、装设在水容器的超声波发生器、风机系统、具有反应腔的气雾混合反应器、水喷淋系统和处理系统；该水容器内的水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾；该风机系统、水容器和气雾混合反应器配合以使水雾随风而被裹带到反应器的反应腔内；气雾混合反应器设有能供气体进入反应腔的进气口和第一排气口，气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，被吸附后的气体从第一排气口排出；该水喷淋系统连接气雾混合反应器且设有水喷淋单元，水喷淋单元向吸附超细微粒后的雾气喷淋水以生成混合液；该处理系统接通水喷淋系统以接收并处理混合液。
一实施例之中：该水容器设有位于水面之上的水雾腔；该气雾混合反应器具有接通反应腔且分别位于反应腔之两端的输入口和输出口，该输入口接通水雾腔，该输出口接通水喷淋系统，该第一排气口设在输出口，该进气口位于反应腔之底部或顶部。
一实施例之中：该水喷淋系统包括一喷淋腔和一接通喷淋腔的水通道，该喷淋腔接通反应腔，该反应腔和水通道分别位于喷淋腔两侧，该水喷淋单元设在喷淋腔顶壁。
一实施例之中：该处理系统包括处理腔，该处理腔中部设有进水口，该进水口接通水喷淋系统，该处理腔内设加热器，该处理腔顶部或上部设有第二排气口。
一实施例之中：该处理系统还包括连接该第二排气口的催化燃烧模块或/和连接该第二排气口的气体回收模块。
一实施例之中：该处理系统还包括沉淀池，该沉淀池接通处理腔底部。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明利用超声波雾化水的原理，通过超声波对水的雾化作用，产生水雾，每粒水可产生雾粒表面和可利用该水雾的超细水滴形成(构成)的巨大比表面积和表面电荷产生的吸附力去吸附气体中的超细微粒，以达到去除气体中超细微粒的目的，它适用于挥发溶剂的回收，超低温沸点溶剂的回收和吸附，超细影尘(香味、臭味等产生味觉的微粒)的回收和去除，易燃易爆溶剂或液体的回收，为超细微粒造成的气味污染，溶剂挥发浪费，易燃易爆溶剂回收和去除提供了一种安全可靠廉价的去除方法和装置。
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说明。
图1是具体实施方式的用于吸附气体中超细微粒的装置的结构示意图。
具体实施方式
请查阅图1，一种用于吸附气体中超细微粒的装置，包括装有水的水容器1、装设在水容器1内的超声波发生器2、风机系统3、具有反应腔41的气雾混合反应器4、水喷淋系统5和处理系统6。
该水容器1如为六面封闭的水箱，该水箱内固定装设有上述的超声波发生器2，超声波发生器2位于水液面之下，该水液面和水箱顶壁之间留有间隙，该间隙构成水雾腔11；该水容器1内的水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾，该雾粒径可小于5微米，一般在10微米以下。该水箱具有进水口14以使外界能向水箱内补水，该水箱还具有内外贯穿的吹风口12和出雾口13，该吹风口和出雾口对齐且都位于水液面之上。该超声波发生器如包括电源、脉冲发生器、超声波振子、外壳体等，其可采用现有技术的超声波。
该气雾混合反应器4具有接通反应腔41且分别位于反应腔之两端的输入口和输出口，该输入口接通出雾口13，该气雾混合反应器设有能供气体进入反应腔的进气口42，该进气口42位于反应腔之底部中间，该输入口低于输出口高度；该气雾混合反应器设有第一排气口43，该第一排气口如设在输出口。该风机系统3、水容器1和气雾混合反应器4配合以使水雾随风而被裹带到反应器的反应腔内，具体结构如该风机系统3包括抽风机，该抽风机设于水箱的吹风口12，该抽风机从水箱外吸风并通过风压将风输送至反应腔，其输送过程中雾气随风而被裹带到反应腔，该裹带能减少雾气自身的碰撞机率同时因风雾摩擦能使雾粒带上电荷以加大雾粒吸附超细雾粒的能力。反应腔中气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，吸附微粒的气雾进入水喷淋系统5，被吸附后的气体从第一排气口排出。该输入口和输出口位于反应腔两端，该进气口42位于反应腔之底部中间，该输入口低于输出口高度，以使得气体和雾气能充分混合，能充分吸附微粒，提高去除效果。具体结构如，该输入口设于充气腔侧壁底部，输出口设于充气腔另一侧壁顶部。
该水喷淋系统5包括一喷淋腔51、一接通喷淋腔51的水通道52、水喷淋单元53，该水通道51上端接通在喷淋腔51的末端，该喷淋腔接通反应腔的输出口，该反应腔的输出口和水通道分别位于喷淋腔两侧，该水喷淋单元53设在喷淋腔顶壁。水喷淋单元向吸附超细微粒后的雾气喷淋水以生成混合液，被吸附颗粒后的气体通过第一排气口54排出。本具体实施方式之中：该喷淋腔51底壁和输出口底壁齐平，或，喷淋腔51底壁略低于输出口底壁；该喷淋腔51内顶壁高于输出口，该输出口顶壁设有贯穿口，该贯穿口构成第一排气口的部分，使得：被吸附颗粒后的气体能从贯穿口排出，吸附颗粒的气雾呢个进入喷淋腔内。
该处理系统6包括处理腔61，该处理腔中部设有进水口，该进水口接通水喷淋系统的水通道52下端，该处理腔内设加热器62，该处理腔顶部设有第二排气口；该处理系统还包括催化燃烧模块63和气体回收模块，该催化燃烧模块连接该第二排气口以燃烧分离气体以达符合标准的环保要求，该气体回收模块连接该第二排气口以回收分离气体，该回收模块如包括冷凝管64和回收容器65，该冷凝管冷凝分离气体呈液体，回收液体入回收容器。该处理系统还包括沉淀池66，该沉淀池接通处理腔底部，往混合液中加入絮凝剂，通过沉降分离出沉降物质。
本具体实施方式之中：该处理腔和水容器接通，以回收水溶液。
一种用于吸附气体中超细微粒的方法，它包括：
步骤1，生成水雾步骤，水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾；
步骤2，输送雾气步骤，水雾随风而被裹带到反应器；本具体实施方式之中：该风力宜缓而不宜急，如输送速度低于10米/秒。
步骤3，气雾混合步骤，向反应器内通入气体，气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，吸附微粒的气雾进行喷淋步骤，被吸附后的气体从第一排气口排出；该气雾混合时间应长不宜短，最好不少于10秒，如采用60秒混合时间，则能实现充分混合和充分吸附，能提高吸附效果；
步骤4，喷淋步骤，向吸附超细微粒后的雾气(如生成有雾珠)喷淋水以生成混合液；
步骤51，加热混合液，通过加热以从混合液中析出分离气体，析出分离气体后的混合液为水溶液；
步骤52，催化燃烧分离气体，或/和，回收分离气体(如是溶剂则加热生成气体，回收气体或催化燃烧气体)；或/和，往混合液中加入絮凝剂，通过沉降分离出沉降物质(如果是超细粉尘则添加絮凝剂使之沉降于罐底部而实现分离)。
本发明利用下面三个因素实现去除：一是利用超声波激发水溶液使之产生超细雾气，二是将该雾气通过风力输送和流动摩擦产生微电荷，三是利用该超细雾珠的巨大比表面积和提供的与超细微粒的碰撞机率。本具体实施方式适用于挥发溶剂的回收，超低温沸点溶剂的回收和吸附，超细影尘(香味、臭味等产生味觉的微粒)的回收和去除，易燃易爆溶剂或液体的回收，它为超细微粒造成的气味污染，溶剂挥发浪费，易燃易爆溶剂回收和去除提供了一种安全可靠廉价的去除方法和装置。
本具体实施方式超细微粒是指：从易挥发溶剂中挥发的气体(微观上是超细微粒，如D40、D60的天那水、各种酮、酯、醇类有机溶剂，各种香料气味、各种超细油酮气味、烟丝的烤烟气味、香烟点燃后产生的烟雾，超细(小于pm2.5)的雾霾、固体等)，热蒸发产生的微尘，电焊产生的烟，沥青加热时产生的气味等等。从微观上看都是在十几纳米到几微米的超细微粒，这些微粒极难捕抓和吸附，挥发在空气中，从而导致雾霾和严重的空气污染，以及，因挥发造成的浪费资源，维持传统技术做了各种尝试，如活性炭吸附、等离子放电讲解、水喷淋、催化燃烧，沸石转轮吸附燃烧等等方法，但皆限于易燃易爆、吸附介质老化失效，燃烧耗能巨大等原因而不能根本解决问题。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种用于吸附气体中超细微粒的方法，其特征在于：它包括：
步骤1，生成水雾步骤，水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾；
步骤2，输送雾气步骤，水雾随风而被裹带到反应器；
步骤3，气雾混合步骤，向反应器内通入气体，气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，被吸附超细颗粒后的气体排出；
步骤4，喷淋步骤，向吸附超细微粒后的雾气喷淋水以生成混合液；
步骤5，处理混合液。
2.根据权利要求1所述的一种用于吸附气体中超细微粒的方法，其特征在于：该步骤5包括：
步骤51，加热混合液，通过加热以从混合液中析出分离气体，析出分离气体后的混合液为水溶液；
步骤52，催化燃烧分离气体。
3.根据权利要求1所述的一种用于吸附气体中超细微粒的方法，其特征在于：该步骤5包括：
步骤51，加热混合液，通过加热以从混合液中析出分离气体，析出分离气体后的混合液为水溶液；
步骤52，回收分离气体。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于吸附气体中超细微粒的方法，其特征在于：该步骤5包括：
往混合液中加入絮凝剂，通过沉降分离出沉降物质。
5.一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：包括装有水的水容器、装设在水容器的超声波发生器、风机系统、具有反应腔的气雾混合反应器、水喷淋系统和处理系统；该水容器内的水经超声波振荡作用激发生成雾粒，雾粒构成水雾；该风机系统、水容器和气雾混合反应器配合以使水雾随风而被裹带到反应器的反应腔内；气雾混合反应器设有能供气体进入反应腔的进气口和第一排气口，气体和雾气混合，雾气内的雾粒吸附气体中的超细微粒，被吸附后的气体从第一排气口排出；该水喷淋系统连接气雾混合反应器且设有水喷淋单元，水喷淋单元向吸附超细微粒后的雾气喷淋水以生成混合液；该处理系统接通水喷淋系统以接收并处理混合液。
6.根据权利要求5所述的一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：该水容器设有位于水面之上的水雾腔；该气雾混合反应器具有接通反应腔且分别位于反应腔之两端的输入口和输出口，该输入口接通水雾腔，该输出口接通水喷淋系统，该第一排气口设在输出口，该进气口位于反应腔之底部或顶部。
7.根据权利要求5所述的一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：该水喷淋系统包括一喷淋腔和一接通喷淋腔的水通道，该喷淋腔接通反应腔，该反应腔和水通道分别位于喷淋腔两侧，该水喷淋单元设在喷淋腔顶壁。
8.根据权利要求5所述的一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：该处理系统包括处理腔，该处理腔中部设有进水口，该进水口接通水喷淋系统，该处理腔内设加热器，该处理腔顶部或上部设有第二排气口。
9.根据权利要求8所述的一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：该处理系统还包括连接该第二排气口的催化燃烧模块或/和连接该第二排气口的气体回收模块。
10.根据权利要求9所述的一种用于吸附气体中超细微粒的装置，其特征在于：该处理系统还包括沉淀池，该沉淀池接通处理腔底部。
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|---|---|---|---|---|
| CN110935288A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-03-31 | 福建爱溥环保设备有限公司 | 采用水处理废气的装置及方法 |
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2019
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