CN207654883U - 一种新型烟气净化装置 - Google Patents

Abstract

一种新型烟气净化装置属于空气净化技术领域，目的在于解决现有技术存在的除尘除菌效果差的问题。本实用新型包括一个壳体，所述壳体一端作为进气口，另一端作为出风口，壳体内部由进气口向出风口依次为一级过滤段、二级过滤段和三级过滤段；所述一级过滤段为物理滤膜过滤段，去除烟气中可见尘埃、细菌和pm2.5以上杂质；所述二级过滤段为静电粒子发生段，去除烟气中的残留颗粒物以及pm2.5以下的超细颗粒物，细菌及有机挥发物，并产生臭氧；所述三级过滤段为温控催化段，通过氧化作用使残余的有机挥发物降解，并进行洁净过滤。本实用新型采用三级过滤的结构形式将空气中的灰尘杂质等滤出，采用三级不同形式分层次的过滤净化，净化效果显著。

Description

一种新型烟气净化装置

技术领域

本实用新型属于烟气净化技术领域，具体涉及一种新型烟气净化装置。

背景技术

当前中国雾霾严重，目前，常用的颗粒物防治技术就是利用除尘器进行除尘。常见的袋式、静电除尘器除尘效率高，国外先进的除尘设备不适合中国国情，没有达到很好的除尘除菌净化效果。现在国内空调都是利用过滤板通过风扇在风管内加压，使含尘空气穿过过滤板达到洁净除尘除菌的目的。这种除尘除菌的方法，长时间内部不清洁易引起过滤板堵塞并寄生大量细菌，引发人员呼吸道疾病。风扇负担过重，严重损耗机械，缩短空调使用寿命。在室外环境越来越严重的情况下，室内环境也不容乐观，普通空调不能完全适应当前现状。

公开号为CN107051725A的中国专利公开了一项名称为基于微电场集中去除空气中超细颗粒物的装置，该装置新风被吸入空气进气口，负离子发生器连接碳刷，以碳刷为中心进行电子电泳释放，带电粒子吸附进气空气中的细颗粒无及细菌表面，使细颗粒物及细菌带电程阴极极性。碳刷接触管道内壁的铝箔图层，使管壁带负电荷形成负电荷中空管。带电颗粒物随空气经过负电荷中空管在拐角处形成与90度拐角同侧水的涡旋，随着凹型倒流角进入灰尘收纳盒。带阴极电场空气中超细颗粒物在人工制造的正极电磁场中会随着磁感线定向移动至阳极电场侧。去除负电荷，使中性超细颗粒物停留在灰尘收纳盒中达到集中除尘的效果。该装置能通过带电电荷的作用对空气进行除尘除菌，但是去除效果不完全，部分有机物及颗粒物不能去除干净。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种新型烟气净化装置，解决现有技术存在的除尘除菌效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种新型烟气净化装置包括一个壳体，所述壳体一端作为进气口，另一端作为出风口，壳体内部由进气口向出风口依次为一级过滤段、二级过滤段和三级过滤段；

所述一级过滤段为物理滤膜过滤段，去除烟气中可见尘埃、细菌和pm2.5 以上杂质；

所述二级过滤段为静电粒子发生段，去除烟气中的残留颗粒物以及pm2.5 以下的颗粒物，细菌及有机挥发物，并产生臭氧；

所述三级过滤段为温控催化段，通过氧化作用使残余的有机挥发物降解，并进行洁净过滤。

所述烟气净化装置还包括设置在三级过滤段末端和出风口之间的二次补风结构，所述二次补风结构为连接在壳体侧壁的补风通道，所述补风通道内设置有补风机，所述补风机为风速可调节式引风机。

所述烟气净化装置还包括连接三级过滤段前端和后端的空气回流分支；所述空气回流分支包括一个回流通道，所述回流通道与所述三级过滤段出风口下游连接端通道内设置有回流风机，所述回流风机为风速可调式引风机。

所述烟气净化装置还包括设置在出风口处的臭氧探测仪以及设置在三级过滤段前端的温度和风压探头。

所述烟气净化装置还包括控制器和设置在壳体外部与控制器连接的PLC控制屏，所述控制器和所述臭氧探测仪以及温度和风压探头连接。

所述一级过滤段内由进气口向内依次设置有滤料布和引风机。

所述滤料布由外向内包括三层；靠近进气口一层为外层，由500网目直径 30纳米的纤维布构成；中间层为结构层，由直径1微米纤维束编制而成；远离进气口一层为内层，为聚丙烯熔喷布，孔隙为1.5微米；所述引风机为风速可调节式引风机。

所述二级过滤段内由进气口向出风口方向依次设置有负离子发生网，玻璃纤维网和泡沫金属过滤器，壳体外设置有与电源连接的负离子发生器，所述负离子发生器负极端和所述负离子发生网连接，正极端和所述泡沫金属过滤器连接，所述泡沫金属过滤器接地保护。

所述负离子发生网为碳纤维网片板，背气侧分布高3mm碳纤维绒毛。

所述三级过滤段内由进气口向出风口方向依次设置有镍铬加热网和堇青石避流层；所述堇青石避流层迎风面涂设有Pt/Pd为4:1的催化剂。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种新型烟气净化装置采用三级过滤的结构形式将烟气中的灰尘，细菌，杂质，有机物等滤出、降解。首先，在一级过滤段通过滤料布去除烟气中的大颗粒物及部分细菌，烟尘，一级过滤段内的引风机风速可调，可以满足人们睡觉、正常起居、房间打扫、卫生间及厨房突发状况，工厂烟尘环境，车辆尾气过滤排放时的风量要求；其次，在二级过滤段利用负离子凝并剩余颗粒物及部分有机挥发物，并产生臭氧；最后，在三级过滤段通过物理和化学的作用将一级过滤的副产物臭氧在一定风速环境，温度环境下通过催化剂氧化剩余的有机挥发物，达到自清洁的目地；采用三级不同形式分层次的过滤净化，净化效果显著，可以应用在家庭、生活、交通、工厂、工业作业区等。

附图说明

图1为本实用新型的一种新型烟气净化装置外部结构主视图；

图2为本实用新型的一种新型烟气净化装置外部结构左视图；

图3为本实用新型的一种新型烟气净化装置内部结构示意图；

其中：1、壳体，2、进气口，3、出风口，4、一级过滤段，401、滤料布， 402、引风机，5、二级过滤段，501、负离子发生网，502、泡沫金属过滤器， 503、负离子发生器，504、玻璃纤维网，6、三级过滤段，601、镍铬加热网，602、堇青石避流层，7、二次补风结构，701、补风通道，702、补风机，8、空气回流分支，801、回流通道，802、回流风机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1-附图3，本实用新型的一种新型烟气净化装置包括一个壳体1，所述壳体1一端作为进气口2，另一端作为出风口3，壳体1内部由进气口2向出风口3依次为一级过滤段4、二级过滤段5和三级过滤段6；

所述一级过滤段4为物理滤膜过滤段，去除空气中可见尘埃、细菌和pm2.5 以上有机挥发物及其他烟尘；一级过滤段内由进气口向内依次设置有滤料布401 和引风机，所述滤料布401由外向内包括三层；靠近进气口2一层为外层，由 500网目直径30纳米的纤维布构成；中间层为结构层，由直径1微米纤维束编制的延展性底，不易发生形变的纤维布制而成；远离进气口2一层为内层，为聚丙烯熔喷布，孔隙为1.5微米；所述引风机402为风速可调节式引风机。

所述二级过滤段5内由进气口2向出风口3方向依次设置有负离子发生网501、玻璃纤维网504和泡沫金属过滤器502；壳体1外设置有与电源连接的负离子发生器503，所述负离子发生器503负极端和所述负离子发生网501连接，正极端和所述泡沫金属过滤器502连接，所述泡沫金属过滤器502接地保护。玻璃纤维网504防止负离子发生网501与泡沫金属过滤器502过近产生电弧，所设置的透气隔层。

所述负离子发生网501为碳纤维网片板，背气侧分布高3mm碳纤维绒毛，利于使发生的负离子充分与气流混合。

所述三级过滤段6内由进气口2向出风口3方向依次设置有镍铬加热网601 和堇青石避流层602；所述堇青石迎风面涂设有Pt/Pd为4:1的催化剂。

所述引风机402为风速可调节式引风机；可根据人们需要调节风量，根据引风机402风速，可分为5个档位，分别为平静过滤、低速过滤、中速过滤、高速过滤和超高速过滤。满足人们睡觉，正常起居，房间打扫，卫生间及厨房突发状况需要大风速高效率过滤的风量的要求；

所述二级过滤段5为静电粒子发生段，去除空气中的残留颗粒物以及pm2.5 以下的颗粒物，细菌，有机挥发物，并产生臭氧；所述二级过滤段5内依据气流方向依次设置有负离子发生网501和泡沫金属过滤器502，壳体1外设置有与电源连接的负离子发生器503，所述负离子发生器503负极端和所述负离子发生网501连接，正极端和所述泡沫金属过滤器502连接，所述泡沫金属过滤器502 接地保护；所述负离子发生网501为碳纤维网片板，背气测分布高3mm碳纤维绒毛，利于使发生的负离子充分与气流混合；

所述三级过滤段6为温控催化段，通过氧化作用使一级过滤段4的副产物臭氧与残余的有机挥发物发生氧化还原反应，达到去除臭氧，降解挥发物的自清洁目的；所述三级过滤段6内由进气口2向出风口3方向依次设置有镍铬加热网601和堇青石避流层602；所述堇青石避流层602迎风面涂设有Pt/Pd为4:1 的催化剂。

所述烟气净化装置还包括设置在三级过滤段6末端和出风口3之间的二次补风结构7，所述二次补风结构7为垂直壳体1侧壁的补风通道701，所述补风通道701内设置有补风机702，所述补风机702根据系统检测所排出的空气温度及臭氧含量调节引风机的补风量，即引风机的转速，通过计算风机的风速及风量，由plc中央控制器自动调节补风口处的风量，使出风温度及相关气体成分指标达到国家标准。

所述烟气净化装置还包括连接三级过滤段6出风口3下游端的空气回流分支8；所述空气回流分支8包括一个回流通道801，所述回流通道801与所述三级过滤段6出风口3下游连接端通道内设置有回流风机802，所述回流风机802 为风速可调式引风机，即为回流风机，通过节流一部分净化后排出的高温热风补充到三级过滤段6处，补充了即将进行催化的烟气的热量，降低加热片电热能耗，又调节内部第三阶段的烟气风速、风压；依据三级过滤段6前端的气体温度及流速，根据催化剂的反应效率进行计算，控制回流段热回收段的回流风量。这样使烟气的温度、风压同时达到催化剂催化的高效区，提高机器整体净化性能。

所述烟气净化装置还包括设置在出风口3处的臭氧探测仪以及设置在三级过滤段6前端的温度和风压探头。

所述烟气净化装置还包括控制器和设置在壳体1外部与控制器连接的PLC 控制屏，所述控制器和所述臭氧探测仪以及温度和风压探头连接，控制器和引风机402补风机702及回流风机802连接控制转速。

臭氧探测仪的设置，当净化后的空气臭氧含量高于设定的浓度值，这时会相应的调节补进室机器外界的气体量，也就是补入空气的补风机702转速。外部空气进行稀释搅拌，达到国家相关标准后将稀释后混合空气释放到室内。

空气回流分支8的设置，截取一部分净化后的高温洁净空气，补充到三级净化上游段，和臭氧与有机物、有机挥发物的三级待净化的空气混合，提高三级净化上游测得空气温度及气体流速压力，使温度、风压同时满足催化剂的高效区间，并减少三级过滤段6镍铬加热网601的能耗，降低机器的耗电量，达到净化节能的目的。

温度和风压探头的设置，监测三级净化上游空气的温度和风压，当温度低于催化剂电热高效区，会同时调节镍铬加热网601的温度以及二次利用回收热空气的流量，三级过滤段6待过滤的空气达到催化剂的高效区；提高净化效率，并减小加热片的能耗；当风压没有处于催化剂最佳催化效果时，调整空气回流分支8中的回流风机802的风速。

本实用新型的具体过滤过程为：一级过滤段4滤掉烟气中大颗粒物及pm2.5 以上的杂质，细菌，颗粒物。经过一级过滤后，烟气中为pm2.5以下的超细颗粒物颗粒物及有机挥发物(醛类物质，酚类物质)。这时烟气随管道内气流进入到二级过滤段5。穿过负离子发生网501，烟气内携带入大量负离子。

负离子与烟气的超细颗粒物及有机物、挥发物进行混合，凝并成相对较大的有机物分子团及颗粒物团。由于负离子会使氧气转变成臭氧，因此二级过滤段5的烟气含有一定量的臭氧。二级过滤段5的烟气在穿过泡沫金属过滤器502 过程中，电子被泡沫金属过滤器502的导电性倒走到电源的接地线。失去了负离子的烟气在通过泡沫金属过滤器502致密的通道会壁挂在泡沫金属内部，通过泡沫金属过滤器502导出的烟气几乎不含颗粒物。只有一定量的臭氧，少量有机物及有机挥发物(甲醛，苯酚等)。含有一定量的臭氧、有机物及有机挥发物的烟气首先经过由镍铬加热网601，加热烟气到150摄氏度左右，即催化剂高效区的温度区间，再经过涂有Pt/Pd为4:1的催化剂的堇青石避流层602，堇青石避流层602的高密度几乎可以去除所有的烟气颗粒物，大分子的有机物；有机物，醛类有机挥发物会在此温度，风压作用下通过催化剂与臭氧充分反映，生成C02和H2O，从堇青石避流层602的另一侧滤出。本实用新型的三级过滤段6主要为催化氧化还原反应，合适的风压和温度可以使催化剂高效催化；针对污染物10～55％的空气浓度，催化剂在150度左右的温度对其转化率达到60-90％。为了维持催化剂的高效区运行，我们将温度和风压探头置于节镍铬加热网601与堇青石避流层602中间横截面几何中心位置，为气流组织的平稳层，探测气体主流温度参数和风压参数，并将温度和风压参数传至控制器，控制器根据催化剂最佳催化效果时的温度和风压与实际的温度和风压进行对比，并实时调整镍铬加热网601和回流风机802运行功率，调节三级过滤段6前端实际的温度和风压；测试在符合催化气工作正压情况下，依据堇青石避流层602的厚度，面积与风阻的关系，迎合催化剂反应的最佳效果的正压被压区段，找到堇青石避流层602最佳厚度。这里针对工业，家庭，公共场合对风量的要求，净化器堇青石避流层602的厚度要根据具体用途确定。

Claims (10)

1.一种新型烟气净化装置，其特征在于，包括一个壳体(1)，所述壳体(1)一端作为进气口(2)，另一端作为出风口(3)，壳体(1)内部由进气口(2)向出风口(3)依次为一级过滤段(4)、二级过滤段(5)和三级过滤段(6)；

所述一级过滤段(4)为物理滤膜过滤段，去除烟气中可见尘埃、细菌和pm2.5以上杂质；

所述二级过滤段(5)为静电粒子发生段，去除烟气中的残留颗粒物以及pm2.5以下的颗粒物，细菌及有机挥发物，并产生臭氧；

所述三级过滤段(6)为温控催化段，通过氧化作用使残余的有机挥发物降解，并进行洁净过滤。

2.根据权利要求1所述的一种新型烟气净化装置，其特征在于，所述烟气净化装置还包括设置在三级过滤段(6)末端和出风口(3)之间的二次补风结构(7)，所述二次补风结构(7)为连接在壳体(1)侧壁的补风通道(701)，所述补风通道(701)内设置有补风机(702)，所述补风机(702)为风速可调节式引风机。

3.根据权利要求1所述的一种新型烟气净化装置，其特征在于，所述烟气净化装置还包括连接三级过滤段(6)前端和后端的空气回流分支(8)；所述空气回流分支(8)包括一个回流通道(801)，所述回流通道(801)与所述三级过滤段(6)出风口下游连接端通道内设置有回流风机(802)，所述回流风机(802)为风速可调式引风机。

4.根据权利要求3所述的一种新型烟气净化装置，其特征在于，所述烟气净化装置还包括设置在出风口(3)处的臭氧探测仪以及设置在三级过滤段(6)前端的温度和风压探头。

5.根据权利要求4所述的一种新型烟气净化装置，其特征在于，所述烟气净化装置还包括控制器和设置在壳体(1)外部与控制器连接的PLC控制屏(9)，所述控制器和所述臭氧探测仪以及温度和风压探头连接。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种新型烟气净化装置，其特征在于，所述一级过滤段(4)内由进气口(2)向内依次设置有滤料布(401)和引风机(402)。

7.根据权利要求6所述的一种新型烟气净化装置，所述滤料布(401)由外向内包括三层；靠近进气口(2)一层为外层，由500网目直径30纳米的纤维布构成；中间层为结构层，由直径1微米纤维束编制而成；远离进气口(2)一层为内层，为聚丙烯熔喷布，孔隙为1.5微米；所述引风机(402)为风速可调节式引风机。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种新型烟气净化装置，所述二级过滤段(5)内由进气口(2)向出风口(3)方向依次设置有负离子发生网(501)，玻璃纤维网(504)和泡沫金属过滤器(502)，壳体(1)外设置有与电源连接的负离子发生器(503)，所述负离子发生器(503)负极端和所述负离子发生网(501)连接，正极端和所述泡沫金属过滤器(502)连接，所述泡沫金属过滤器(502)接地保护。

9.根据权利要求8所述的一种新型烟气净化装置，所述负离子发生网(501)为碳纤维网板片板，背气侧分布高3mm碳纤维绒毛。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种新型烟气净化装置，所述三级过滤段(6)内由进气口(2)向出风口(3)方向依次设置有镍铬加热网(601)和堇青石避流层(602)；所述堇青石避流层(602)迎风面涂设有Pt/Pd为4:1的催化剂。