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一种清除雾霾和大气污染物的装置制造方法及图纸

技术编号:10245141 阅读:320 留言:0更新日期:2014-07-23 20:45
本发明专利技术提出一种清除雾霾及大气污染物的装置,将适当预热的含污染大气流经毛细管阵引入液体吸附剂,所形成气泡内的液体表面对泡内气体中污染物发生吸附或溶解,从而实现大气净化,该净化适用于各种直径的大气悬浮颗粒,能彻底实现pm2.5净化。为强化净化效果及使用便捷性,该装置拥有带气泡切割钢丝和螺旋带的搅拌棒、废液吸纳室等功能部件。该装置可单一使用,亦可串联使用。该装置可安装于机动车等各种搭载工具,利用其位置变化适时改变除霾清污地点,并能够将搭载工具的运动气流作为除霾清污所需动力。该装置可用于定点空气净化。与除尘设备联合可实现污染企业pm2.5净化。配以特定液体吸附剂可用于专用净化和专业设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出一种清除雾霾及大气污染物的装置,将适当预热的含污染大气流经毛细管阵引入液体吸附剂,所形成气泡内的液体表面对泡内气体中污染物发生吸附或溶解,从而实现大气净化,该净化适用于各种直径的大气悬浮颗粒,能彻底实现pm2.5净化。为强化净化效果及使用便捷性,该装置拥有带气泡切割钢丝和螺旋带的搅拌棒、废液吸纳室等功能部件。该装置可单一使用,亦可串联使用。该装置可安装于机动车等各种搭载工具,利用其位置变化适时改变除霾清污地点,并能够将搭载工具的运动气流作为除霾清污所需动力。该装置可用于定点空气净化。与除尘设备联合可实现污染企业pm2.5净化。配以特定液体吸附剂可用于专用净化和专业设备。【专利说明】一种清除雾霾和大气污染物的装置
本专利技术涉及大气污染的清除与防治,也可用于局部空气污染的清除,具体为一种清除大气雾霾和空气污染的装置,该装置除污原理涉及到化工中的气液传质原理或概念。
技术介绍
霾主要是由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成,在湿度较大的天气,与空气中的水蒸汽结合,使天空变得灰蒙蒙的,称为雾霾天气。雾霾含有多种有害物质,又是污染物的载体,对人体的呼吸系统、心脑血管系统、神经系统、生殖系统以及皮肤等造成危害。雾霾越小,对肺部毒害越大,长期吸入可导致肺癌。雾霾还会吸收和散射太阳辐射,从而降低地面紫外线的强度,在污染严重的地区,儿童佝偻病的发生率增加。 我国大气雾霾日趋严重,现已遍及20多个省市,严重威胁和影响着人民的身心健康,减少和清除大气雾霾是迫在眉睫的任务。2013年9月10日国务院发布《大气污染防治行动计划》,明确了奋斗目标和努力方向,同时也明确了 35项治理措施,并把任务分解到重点地区、重点单位,显示国家政府将采取严厉的措施治理大气污染,改善大气环境质量的决心。目前我国治理雾霾的根本措施,第一是减煤,第二是控车,第三是降尘。前一段时间,对于污染严重的省关闭了多个污染企业。 然而,虽然从各国应对雾霾的历史和现状看(详见综述:“除雾霾防污染看各国如何换得新鲜空气《国土资源》.2013年01期),彻底清除产生雾霾的根源是消除雾霾天气的根本途径,但是由于大气污染源多与生产活动有关(“工业除霾之道”《中国经济和信息化》2014年01期),就我国当前所处经济发展阶段来说,在保障城镇和农村居民基本生活水平前提下,通过迅速取缔污染源的方式减少雾霾天气的出现,其具体实施难度很大。 目前国内外对雾霾的治理主要聚焦于机动车减排(徐仲平译.“大气污染渠道及大气净化途径《新疆气象》,2001年第24卷第6期),而对其它生产生活过程产生的致霾污染、尤其是对已形成的雾霾或大气污染没有有效的清除手段,而只能寄希望于植物净化(这是一个十分缓慢的过程)。另外,虽然一些室内或局部空气净化技术原理上可用于大气净化,例如光触媒技术、静电除尘等,但实际上这些手段都有其特定的适用条件,在净化速度、耗能水平、对于大气温湿度变化适用性、使用便捷性等方面均具有难以克服的缺点,短期内难以用于大气的除霾和除污。当前空气清洁技术更多地面向室内和车内等局部小环境,各类媒体所说的“除霾”也限于此,而非大气除霾,这些技术原理可分为三类(或它们联合应用): 第一类、滤网过滤法,常用于室内空气清洁,因滤网网孔直径的限制,该法对小于网孔直径的悬浮颗粒无清洁效果,因此仅能缓解pm2.5,但不能根除。滤网过滤的运行成本和维护成本很高,用于大气除霾则需频繁更换滤网,不适用于大气净化需要的高通量处理;第二类、喷雾法,此法通过液体雾珠吸附悬浮颗粒物,或有害气体,对燃煤锅炉、炼钢等相对较大局部环境大颗粒扬尘的清除效果明显,但此类设备需要配备增/减压、降温、造雾、除霜等复杂功能模块,结构复杂,体积大、可靠性低、效果有限,且能耗较大,不适用于大规模的大气净化; 第三类、物理/化学法,例如负离子法、光触媒法、静电除尘等,但此类装置或者清洁速度缓慢,或者有其特定工作条件和场地限制,通常仅适用于有限空间的空气净化。上述清洁原理不适合用于清除大气雾霾,其原因在于:其一,大气污染程度变化巨大,分布范围广,严重时需要高通量清洁处理;其二,致霾因素多,大气温/湿度变化大,要求所采用的清洁方法适应各种条件和场合,一般的空气净化装置用于大气除霾时效果十分有限;其三,清除雾霾作业的耗电也是关键因素之一,因需处理空气量很大,污染分布不均匀,一般的空气净化装置用于大气除霾时能源利用率较差。 本专利技术的目的是在当前我国大气污染源众多情况下,提供一种有效手段,尽可能主动清除大气污染物(悬浮颗粒、有害气体、细菌和病毒等)而减少雾霾形成概率,并对已形成的雾霾天气进行直接除霾恢复空气质量。因此,本专利技术对于我国人民乃至人类的健康具有重大意义,同时对于缓解我国目前经济发展与大气环境质量间的尖锐矛盾意义非凡。
技术实现思路
本专利技术提出一种清除雾霾和大气污染的装置(以下简称除霾器),该装置可安装于机动车、铁路客/货车、轻轨机车、甚至电动自行车等搭载工具之上,利用搭载工具的位置变化清除不同地点的局部雾霾和空气污染物(尤其是汽车尾气污染),在雾霾天主动清除雾霾,在非雾霾天通过清除大气污染物从而降低雾霾天形成概率;除霾器除霾清污过程中所需的动力可以直接利用搭载工具的运动气流;因除霾器所具有的特殊除霾清污原理,除霾器可以清除大气中的各种悬浮颗粒、有害气体、细菌和病毒等,真正实现pm2.5除污;除霾器也可定点使用进行局部区域pm2.5净化。本专利技术的除霾器具有两种结构,分别如图1 (标准版)和图5 (简化版)所示,图6为除霾器外观图示意图(表明其可级联特征)。两种结构的除霾器用途和功能相同,但除霾清污效果有差异。本专利技术所采用的技术方案、清除大气雾霾及污染物的主要过程和原理如下: ⑴与常规过滤净化空气技术不同,本专利技术不使用固体颗粒吸附剂(如活性炭、硅胶、氧化铝等)或滤网,而是采用低毒、无挥发的粘性溶液作为吸附剂/清洗液,例如甘油、机动车防冻液、植物油(蓖麻油、大豆油、葵花籽油、菜籽油等)、可生物降解润滑油等,通过所提出的装置,使大气雾霾及污染空气(以下简称雾霾)与吸附剂充分接触后,雾霾中悬浮颗粒和有害气体分子被吸附并混合于吸附剂液体中,从而空气得以净化。由于不受滤网最小网孔直径和吸附剂颗粒和孔穴直径的影响,可被吸附的悬浮颗粒直径无下限,因此真正实现pm2.5净化,而不是部分净化; ⑵与常规喷雾净化空气技术不同,本专利技术虽然使用液体吸附剂,但并不是将其雾化为细微液滴与污染空气混合,进而在液滴外表面完成吸附,而是将雾霾气流通入液体吸附剂内部形成气泡,在气泡的液体内表面完成吸附; (3)为进一步增加气泡的吸附比表面积,本专利技术使用具有切割功能的搅拌棒(见图4),在径向的气泡切割钢丝(3-6)作用下,大气泡被打碎切割成细小气泡(比表面级较大); ⑷由于空间尺寸限制,液体吸附剂液面的高度有限,而在浮力作用下液体内气泡上升又较快,为加长雾霾与吸附剂持续接触时间,特此在搅拌棒上设计了螺旋带(3-5)。液体吸附剂的旋转运动致使气泡螺旋上升,同时因离心作用使其趋于远离转动轴直至旋转区域边缘,而边缘区域因螺旋带运动使液体沿轴向螺旋下降,并在液体吸附剂底部区域流向转动轴附近,然后重复上述过程,直至运动过程本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种清除雾霾和大气污染物的装置,其特征在于,所述装置安装于搭载工具时,将搭载工具在雾霾和污染空气中的运动气流用作待清洁气流和除霾清污过程所需动力,随着搭载工具的位置变化,适时清除不同地点附近的雾霾和大气污染物,此处的搭载工具指机动车、轻轨机车和车厢、铁路机车和车厢、有人或者无人飞行器、舰船、电动自行车。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:石博天
类型:发明
国别省市:北京;11

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