CN112439268B - 一种过滤气体的过滤滤芯及净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种过滤气体的过滤滤芯，滤芯骨架，所述滤芯骨架的外壁沿径向依次设有化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层和聚酯纤维过滤层，所述化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层以及聚酯纤维过滤层的外表面均附着一层二氧化钛颗粒与光敏剂颗粒，所述化学纤维过滤层与聚酯纤维过滤层均呈波浪状，所述滤芯骨架外周表面喷涂一层稀土荧光粉，所述玻璃纤维过滤层的内外周均部分嵌设透明状胶囊以形成的凸起部，所述透明胶囊内部装填稀土荧光粉。本发明揭示的一种过滤气体的过滤滤芯，通过在滤芯内部植入光源体，使其具备从内部发生光催化分解反应，在外界的反应条件下，做到自身净化的效果，提高了过滤滤芯的使用效率以及使用寿命。

Description

一种过滤气体的过滤滤芯及净化方法
技术领域
本发明涉及环保净化领域及过滤器材领域，更具体涉及一种过滤气体的过滤滤芯及净化方法。
背景技术
气体滤芯在过滤的过程中其表面会吸附大量的颗粒杂质，随着杂质不断增加，气体滤芯表面的滤孔将被堵塞，并且在气体滤芯表面还会形成滤饼、粉尘架桥等，因此需要对气体滤芯表面堆积的杂质进行清除，实现气体滤芯过滤功能的再生。对气体滤芯表面杂质的清除一般有机械方式，例如通过刷子或机械振荡方法，但是这种机械方式的设备结构复杂，而且由于动作一致性差，容易损坏气体滤芯，气体滤芯损伤后表面的杂质会进入气体滤芯内，这将会污染净化气体带入后续工序造成极大的损失。还有通过向过滤装置反吹入高压气流，使反吹的高压气流反吹入气体滤芯内实现逆向清灰的方式。但是反吹高压气流时由于喷嘴形状和进入气体滤芯的反吹高压气流形成的高压膨胀区破裂位置不同，导致存在难以清除的死角位置。另外还有一种通过燃烧除尘的方式。因为气体滤芯表面的沉积杂质一般为焦油或黄磷等可燃物质，因此可以将气体滤芯置于空气或高含氧量的气体中，通过气体在高温下与所述的沉积杂质燃烧达到取出杂质的目的。但这种方式在燃烧时放热量大，并且难以对燃烧温度进行控制。同时由于通常在燃烧时气体滤芯是安装在过滤装置中的，即气体滤芯处于在线状态，过滤装置内不同位置的气体流动状态是不同的，由此导致不同位置的气体滤芯周围气体的含氧量不同，其表面杂质燃烧的充分程度不同。而且在过滤装置内会存在死区，燃烧时产生的热量不能被气体带走，使得局部温度很高。这些因素都会导致气体滤芯在通过高温燃烧方式再生时不同位置气体滤芯的温度不同，即使同一根气体滤芯的不同位置温度也会有所不同，非常容易产生气体滤芯局部温度高而导致过滤滤芯变形损坏。
滤芯分离气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当气体进入置有一定规格滤网的滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流物通过滤芯流出。目前，公开号为CN203183850U的中国专利公开了一种天然气过滤分离滤芯，它包括滤芯本体、垫片，滤芯本体为筒形层状结构，第一层为骨架层，采用不锈钢或镀锌骨架，起到支撑滤芯的作用；第二层为化学纤维过滤层，可将天然气中的小水粒聚结成大颗粒，同时将一部分固体颗粒进行拦截；第三层为玻璃纤维过滤层，将天然气中的小颗粒油份聚结成大颗粒，同时将微小的粉尘等固体颗粒进行拦截；第四层为网架支撑层，起到支撑聚酯纤维层的作用；第五层为聚酯纤维层将聚结起来的水及油进行吸附沉降，让其最终落入过滤器底部；同时，化学纤维过滤层和玻璃纤维过滤层均为折叠结构。这种天然气过滤分离滤芯虽然可以有效的提高过滤面积，对杂质进行一定的自动清理，但还是很难保证长久使用后的滤芯的过滤效果。
有鉴于此，有必要对现有技术中过滤层的结构予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于公开一种过滤气体的过滤滤芯及净化方法，用以提高对滤芯的使用寿命，实现重复多次利用，防止滤芯无法正常使用，对设备造成一定的损害，更进一步的做到环保的功效。
为实现上述目的，本发明提供了一种过滤气体的过滤滤芯，包括：滤芯骨架，所述滤芯骨架的外壁沿径向依次设有化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层和聚酯纤维过滤层，所述聚酯纤维过滤层外表面套设网格板；
所述滤芯骨架为圆筒状，且外壁开设有若干贯穿孔，所述化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层以及聚酯纤维过滤层的外表面均附着一层二氧化钛颗粒与光敏剂颗粒，所述化学纤维过滤层与聚酯纤维过滤层均呈波浪状，所述滤芯骨架外周表面喷涂一层稀土荧光粉，所述玻璃纤维过滤层的内外周均部分嵌设透明状胶囊以形成的凸起部，所述透明胶囊内部装填稀土荧光粉。
作为本发明的进一步改进：所述凸起部呈点状阵列排布。
作为本发明的进一步改进：所述稀土荧光粉分经加热而热致发光提供光源。
作为本发明的进一步改进：所述光敏剂颗粒包括玫瑰红、劳式紫、酞箐燃料。
作为本发明的进一步改进：还包括设置于滤芯骨架顶端的滤芯端盖，所述滤芯端盖的外端端部设有与滤芯端盖垂直的环型壁，所述环形壁内侧设有若干活动凸块，所述环形壁通过凸块与网格板卡合。
作为本发明的进一步改进：所述网格板具有若干出气口。
作为本发明的进一步改进：所述网格板采用工程塑料制备而成。
作为本发明的进一步改进：所述滤芯端盖设有拉环。
作为本发明的进一步改进：还包括所述滤芯骨架底端设有可拆卸连接的底座，所述底座的内表面形成凹陷的容纳腔。
作为本发明的进一步改进：所述滤芯端盖开设有进气口。
本发明还提供了一种过滤滤芯的净化方法，包括以下步骤：
步骤S1：将过滤滤芯放置于高温场中，通过控温的方式使稀土荧光粉能够经热致光法并与各过滤层内部的二氧化钛颗粒以及过滤滤芯内部的杂质发生不同程度的氧化还原反应，降解杂质；
步骤S2：向步骤S1处理后的过滤滤芯内通入清水，对所述过滤层内的污物进行清洗，同时采用超声波清洗，或将步骤S1处理后的过滤滤芯放置于容器罐中，利用水泵在容器罐的开口多次间断进行高频抽吸与注水。
作为本发明的进一步改进：采用上述步骤以多次循环重复的方式处理过滤滤芯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）三层不同材质的过滤层，起到了分级过滤的效果，每一层都起到分离的作用，增强了滤芯的过滤效果，化学纤维过滤层与聚酯纤维过滤层均呈波浪状，滤芯过滤的占比表面积更大，纳污量大，过滤效率得以提高。
（2）在化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层以及聚酯纤维过滤层的外表面均附着一层二氧化钛颗粒与光敏剂颗粒，二氧化钛颗粒作为光催化剂，在滤芯骨架外周表面喷涂一层稀土荧光粉，玻璃纤维过滤层的内外周均部分嵌设透明状胶囊以形成的凸起部，透明胶囊内部装填稀土荧光粉。稀土荧光粉作为光源体，光催化剂与光源体的内置实现了滤芯拥有自身净化处理的能力，使得滤芯得以重复利用，提高了滤芯的使用率以及使用寿命，在长期的使用效果上也得到增强。
（3）方便操作人员整体拆卸滤芯，同时在使用过程中可以通过分离装置将滤芯产生的杂质有效的排出，从而有效的提高滤芯的使用寿命。
（4）在外层增加的网格板，对滤芯起到了保护作用，便于运输和保存。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为本发明一种过滤气体的过滤滤芯的立体图；
图2为图1中滤芯骨架，化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层，聚酯纤维过滤层，网格板以及底座的结构关系示意图。
图中：1、滤芯骨架；2、化学纤维过滤层；3、玻璃纤维过滤层；4、聚酯纤维过滤层；5、网格板；6、贯穿孔；7、滤芯端盖；8、出气口；10、拉环；11、底座；13、进气口。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
请参图1至图2所示出的本发明一种过滤气体的过滤滤芯的一种具体实施方式。
在本实施方式中，一种过滤气体的过滤滤芯，包括：滤芯骨架1，所述滤芯骨架1的外壁沿径向依次设有化学纤维过滤层2，玻璃纤维过滤层3和聚酯纤维过滤层4，所述聚酯纤维过滤层4外表面套设网格板5；
所述滤芯骨架1为圆筒状，且外壁开设有若干贯穿孔6，所述化学纤维过滤层2，玻璃纤维过滤层3以及聚酯纤维过滤层4的外表面均附着一层二氧化钛颗粒与光敏剂颗粒，所述化学纤维过滤层2与聚酯纤维过滤层4均呈波浪状，所述滤芯骨架1外周表面喷涂一层稀土荧光粉，所述玻璃纤维过滤层3的内外周均部分嵌设透明状胶囊以形成的凸起部，所述透明胶囊内部装填稀土荧光粉。
具体的，参图2所示，圆筒状滤芯骨架1对滤芯结构起到一个很好的支撑，滤芯骨架1外壁开设的若干贯穿孔6，为滤芯的第一层过滤层，对气流起到一定的缓冲作用，避免了设于滤芯骨架1外部的化学纤维过滤层2，玻璃纤维过滤层3和聚酯纤维过滤层4受到冲击而发生损坏的现象。其中，第二层为化学纤维过滤层2，可将天然气中的小水粒聚结成大颗粒，同时将一部分固体颗粒进行拦截；第三层为玻璃纤维过滤层3，将天然气中的小颗粒油份聚结成大颗粒，同时将微小的粉尘等固体颗粒进行拦截；第四层为网架支撑层，起到支撑聚酯纤维层的作用；第五层为聚酯纤维层将聚结起来的水及油进行吸附沉降，让其最终落入过滤器底部；同时，化学纤维过滤层2和聚酯纤维过滤层4均为波浪状的折叠结构。呈波浪状的化学纤维过滤层2与聚酯纤维过滤层4增大了过滤面积，提高了过滤效率。在相邻过滤层之间附着二氧化钛颗粒，为光催化反应提供催化剂，光催化剂的反应所需的光源体来源于滤芯骨架1外周表面喷涂一层稀土荧光粉，玻璃纤维过滤层3的内外周均部分嵌设透明状胶囊以形成的凸起部，透明胶囊内部装填稀土荧光粉。稀土荧光粉具有热致发光的特性，将过滤滤芯放置在特定温度下，其可以发出自然光，通过混杂在相邻过滤层之间的光敏剂颗粒可以增加发光的光照强度，在光照，二氧化钛，受污染的滤芯三要素下，滤芯可以具有自身发生光催化的功能，对自身起到净化的作用，提升了滤芯的使用寿命，真正做到了滤芯的重复利用。
在本实施例中，所述凸起部呈点状阵列排布。若干凸起部使得稀土荧光粉的光更大化在过滤层上发散，对过滤滤芯自身的净化程度起到了充分的保证，避免了在净化过程中，光照没有遍及的隐藏区对滤芯的重复使用的效果起到一定程度的恶劣影响。透明胶囊的作用在于发散光源体发出的光，稀土荧光粉分经加热而热致发光提供光源。稀土具有优异的能量转换功能，稀土元素原子具有丰富的电子能级，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。
一般来说，物质的发光原理总可以归结为外界作用下处于基态的原子（分子或离子）跃迁到激发态，然后再从激发态返回能量较低的能态并发出辐射光。其发射光光谱的波长在300nm-700nm，稀土荧光粉具有发光谱带窄，能量集中，稳定性好，省电节能的优点。光敏剂又称增感剂，敏化剂，光交联剂，在光化学反应中，把光能转移到一些对可见光不敏感的反应物上以提高其感光性能。光敏剂颗粒包括玫瑰红、劳式紫、酞箐燃料。光敏引发剂因吸引辐射能的不同，可分为紫外光引发剂（吸收紫外光区250～420nm）和可见光引发剂（吸收可见光区400～700nm）。使用玫瑰红、劳式紫、酞箐燃料等光敏化材料对二氧化钛表面进行光敏化处理，即将上述光敏化材料通过化学吸附或物理吸附固定于二氧化钛表面，与其形成复合物，实现对二氧化钛的光敏化。在复合物吸收光子被激发后，只要活性物质的激发态电势比二氧化钛半导体导带电势更负，就可能将激发产生的电子注入到半导体的导带，扩大了二氧化钛的激发波长范围，提高光催化活性。
在本实施例中，还包括设置于滤芯骨架1顶端的滤芯端盖7，所述滤芯端盖7的外端端部设有与滤芯端盖7垂直的环型壁，所述环形壁内侧设有若干活动凸块，所述环形壁通过凸块与网格板5卡合。滤芯端盖7一方面可以有效的固定住滤芯，另一方面减少滤芯由于过滤时间过长使得各层之间的间隙扩大从而发生散架的情况。通过滤芯端盖7侧部设有的环形壁以及环形壁上设有的凸块，使得滤芯端盖7与滤芯活动卡合连接，既方便拆卸，安装，又对滤芯起到了一定的固定效果。滤芯端盖7开设有进气口13，气体通过进气口13进入滤芯内部，并依次通过滤芯骨架1上的贯穿孔6，化学纤维过滤层2，璃纤维过滤层，聚酯纤维过滤层4，最后通过网格板5上设有的出气口8溢出。
网格板5为依次排列的若干方网格构成，各网格的边长为0.8cm-1.0cm。网格板5采用工程塑料制备而成对最外部的过滤层起到一定的防护作用以及支撑作用。
所述滤芯端盖7上端面设有凹槽，并在凹槽内设有拉环10，一方面凹槽可以减轻滤芯端盖7自身的重量而避免了滤芯端盖7对过滤层的挤压变形，最终影响过滤滤芯的使用寿命以及过滤滤芯的过滤效率等问题。另一方面凹槽可供拉环10容置，减少了不必要的外漏空间，便于过滤滤芯的运送以及存放，同时拉环10对滤芯的拆卸起到便捷的作用，方便对滤芯的更换。
参图1所示，在本实施例中，还包括所述滤芯骨架1底端设有可拆卸连接的底座11，所述底座11的内表面形成凹陷的容纳腔。在使用过程中由于滤芯使用时会产生液体以及颗粒的杂质掉落，通过设置的容纳腔用以有效的承接部分液体与部分固体杂质，从而在一定程度上保持了滤芯的过滤效率，延长了滤芯的使用寿命。
一种过滤滤芯的净化方法，包括以下步骤：步骤S1：将过滤滤芯放置于高温场中，通过控温的方式使稀土荧光粉能够经热致光法并与各过滤层内部的二氧化钛颗粒以及过滤滤芯内部的杂质发生不同程度的氧化还原反应，降解杂质；步骤S2：向步骤S1处理后的过滤滤芯内通入清水，对所述过滤层内的污物进行清洗，同时采用超声波清洗，或将步骤S1处理后的过滤滤芯放置于容器罐中，利用水泵在容器罐的开口多次间断进行高频抽吸与注水。采用上述步骤以多次循环重复的方式处理过滤滤芯。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，包括：滤芯骨架，所述滤芯骨架的外壁沿径向依次设有化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层和聚酯纤维过滤层，所述聚酯纤维过滤层外表面套设网格板；
所述滤芯骨架为圆筒状，且外壁开设有若干贯穿孔，所述化学纤维过滤层，玻璃纤维过滤层以及聚酯纤维过滤层的外表面均附着一层二氧化钛颗粒与光敏剂颗粒，所述化学纤维过滤层与聚酯纤维过滤层均呈波浪状，所述滤芯骨架外周表面喷涂一层稀土荧光粉，所述玻璃纤维过滤层的内外周均部分嵌设透明胶囊以形成的凸起部，所述透明胶囊内部装填稀土荧光粉。
2.根据权利要求1所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，所述凸起部呈点状阵列排布。
3.根据权利要求2所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，所述稀土荧光粉分经加热而热致发光提供光源。
4.根据权利要求3所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，所述光敏剂颗粒包括玫瑰红、劳式紫、酞箐燃料。
5.根据权利要求4所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，还包括设置于滤芯骨架顶端的滤芯端盖，所述滤芯端盖的外端端部沿纵向延伸形成环形壁，所述环形壁内侧设有若干活动凸块，所述环形壁通过凸块与网格板卡合。
6.根据权利要求5所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，所述网格板采用工程塑料制备而成，且具有若干出气口。
7.根据权利要求6所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，所述滤芯端盖开设有进气口，并设有与滤芯端盖相连的拉环。
8.根据权利要求7所述的过滤气体的过滤滤芯，其特征在于，还包括所述滤芯骨架底端设有可拆卸连接的底座，所述底座的内表面形成凹陷的容纳腔。
9.一种如权利要求1所述的过滤滤芯的净化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将过滤滤芯放置于高温场中，通过控温的方式使稀土荧光粉能够经热致光法并与各过滤层内部的二氧化钛颗粒以及过滤滤芯内部的杂质发生不同程度的氧化还原反应，降解杂质；
步骤S2：向步骤S1处理后的过滤滤芯内通入清水，对所述过滤层内的污物进行清洗，同时采用超声波清洗，或将步骤S1处理后的过滤滤芯放置于容器罐中，利用水泵在容器罐的开口多次间断进行高频抽吸与注水。
10.根据权利要求9所述的过滤滤芯的净化方法，其特征在于，采用上述步骤以多次循环重复的方式处理过滤滤芯。
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