一种公共场所用大型高效空气净化设备制造技术

本发明专利技术提供了一种公共场所用大型高效空气净化设备，包括带法兰的进气口、带法兰的及连接短管的出气口、壳体以及位于壳体内的风机、颗粒吸附装置和加压装置、底座，还包括位于壳体顶部的颗粒吸附装置的洗涤装置和位于壳体底部的厌氧酸化降解装置，所述连接短管的出气口一端还连接有气液分离器，所述的颗粒吸附装置包括有腔体，其腔体内部为钛管，钛管表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构，所述的钛管在腔体内部成弯曲回路结构，所述的钛管的直径为3‑10mm，其具备良好的耐压能力，PM2.5吸附能力强，积尘量大，使用寿命长，还能够实现对钛管的降解洗涤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空气净化
，具体来说，涉及一种公共场所用大型高效空气净化设备，适用于空气中PM2.5粉尘、氮氧化物、醛类等气体的净化。
技术介绍
PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。虽然细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，细颗粒物粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。研究表明，颗粒越小对人体健康的危害越大。细颗粒物能飘到较远的地方，因此影响范围较大。细颗粒物对人体健康的危害要更大，因为直径越小，进入呼吸道的部位越深。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道，2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态。目前PM2.5主要的应对措施主要分为以下三种：一是过滤法，包括空调、加湿器、空气清新器等，优点是明显降低PM2.5的浓度，缺点是滤膜需要清洗或更换。二是水吸附法。超声雾化器、室内水帘、水池、鱼缸等，能够吸收空气中的亲水PM2.5，缺点是增加湿度，憎水性PM2.5不能有效去除。三是植物吸收法。植物叶片具有较大的表面积，能够吸收有害气体和吸附PM2.5，优点是能够产生有利气体，缺点是吸收效率低，有些植物会产生有害气体。目前国际上已有先进的方法是介质吸附，例如HEPA滤网，这种手段在应用初期可以起到很高效率的过滤作用，但随着使用时间的增加，介质的积尘量趋于饱和，会带来二次污染及过滤效果的大幅下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种公共场所用大型高效空气净化设备，提高净化装置的积尘量，延长材料的使用寿命，从而达到使用方便，同时降低成本的目的。一种公共场所用大型高效空气净化设备，包括带法兰的进气口、带法兰的及连接短管的出气口、壳体以及位于壳体内的风机、颗粒吸附装置和加压装置、底座，所述大型高效空气净化设备还包括位于壳体顶部的颗粒吸附装置的洗涤装置和位于壳体底部的厌氧酸化降解装置，所述连接短管的出气口一端还连接有气液分离器，所述的颗粒吸附装置包括有腔体，其腔体内部为钛管，钛管表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构，所述的钛管在腔体内部成弯曲回路结构，所述的钛管的直径为3-10mm。优选的，所述的表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构的钛管的制备方法，按照下述步骤进行：A、将生蛭石研磨至粉末状，过120目筛，取筛下物，得到生蛭石粉；B、将生蛭石粉溶解在水中，进行超声分散，50目滤网过滤去除杂质，然后进行湿法研磨，获得研磨浆后自然沉淀，再通过机械方法分离沉淀物，沉淀物送回湿法研磨环节重新参与研磨；C、在去除沉淀物的研磨浆中加入润湿剂，采用超声分散，并对悬浮液压滤获得滤饼；采用高能球磨对滤饼进行研磨，通过离心分离加速沉淀，分离出超细研磨沉淀物，送回超细研磨环节重新参与研磨；去除沉淀物的超细研磨浆料，通过压滤获得滤饼，干燥获得纳米级生蛭石粉；D、室温下，将清洗干净的钛管作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.3%氟化铵（质量分数）、乙二醇和2%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为30min，钛管表面形成二氧化钛阵列；E、将钛管取出后，置于去离子水中通过超声震荡使钛管表面的二氧化钛纳米管阵列被移除，烘干。F、将纳米级生蛭石粉放入步骤D中的电解液中超声分散，再加入经过步骤E处理的钛管作为阳极，金属铂作为阴极进行二次氧化，氧化电压为20-50V，氧化时间为1小时，将钛管取出后用去离子水清洗风干；G、将钛管在250-350℃条件下煅烧2-3小时，然后将煅烧后的产物冷却至室温，得到表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构的钛管，即为本专利技术所制备的蜂窝状二氧化钛纳米材料。文献《蜂窝状二氧化钛纳米管阵列的制备及光催化性能》中公开了一种蜂窝状二氧化钛纳米管阵列的制备方法，制备出了直径为150纳米的规则的六边形蜂窝形纳米孔，本专利技术在该方法的基础上，通过在二次氧化过程中加入粒径在50-150纳米的生蛭石粉，然后通过高温煅烧，将生蛭石粉进行膨胀8-20倍，从而150纳米的纳米孔撑大，并且由于纳米级生蛭石粉的粒径不同，将规则的六边形蜂窝形纳米孔撑大为不规则的纳米孔，所得孔径在150-3000纳米之间。蛭石的薄片层状结构，是由两层层状的硅氧骨架，通过氢氧镁石层或氢氧铝石层结合而形成双层硅氧四面体。“双层”之间有水分子层存在。蛭石的膨胀，是由于在高温加热时。“双层”间的水分变成蒸气产生压力，使“双层”分开的缘故。研究蛭石的微观结构的学者们，阐明了蛭石结构中硅铝酸盐层间水分子层的排列形式，认为蛭石层间水分子有两种形态：一种是由六个水分子组成的原生水化膜，称为结合水，另一种是围绕着镁离子处于自由状态的八个水分子，称为自由水。自由水在比较低的温度下就能排出，这一点在一些实验资料中的论述都是一致的。蛭石所以能够膨胀，是因为加热脱水时，在它的封闭层空间由水蒸气产生压力而产生的。蛭石加热在150℃以下时，一般不产生膨胀，这是因为在150℃以下的温度脱水量不大，仅自由水被逸出，水蒸气由层间自由排出，产生不了足以使它膨胀的压力。加热到150℃以上至更高温度时(850一1000℃)由于硅铝酸盐层间基距减小，水蒸气排出的条件受到限制，造成层间水蒸气压力增高，致使蛭石剧烈膨胀，加热速度愈快膨胀愈快。优选的，所述的步骤C中加入的润湿剂为科宁875。优选的，所述的步骤F中，纳米级生蛭石粉的粒径为50-150纳米。优选的，所述的步骤F中，纳米级生蛭石粉的质量为钛管质量的0.05-0.2%。优选的，所述的步骤G中，将升温的速度控制在50℃/小时，将温度从250℃升温至350℃，然后将温度保持在350℃，保持0.5小时效果最佳。优选的，所述的风机的出风口和入风口的风速为0.2-7.5m/s，入风口的风速为1-3m/s的时候积尘效果最佳。优选的，所述的空气净化设备还包括水雾生成器。所述的空气净化设备，在加压条件下，PM2.5吸附到钛管表面的蜂窝状二氧化钛纳米孔中以后，会被压缩为稍大的颗粒，保存在纳米孔内，从而腾出空间，可以吸附更多的PM2.5，效果更加持久。同时二氧化钛还具有吸附，消除氮氧化物等有害气体的作用，纳米级二氧化钛的消除效果更佳。进一步的，所述的空气净化设备还包括水雾生成器，所述水雾生成器位于颗粒吸附装置的腔体内部，所述水雾生成器与所述位于壳体顶部的颗粒吸附装置的洗涤装置共用一个洗涤水管道和水箱，所述水箱内的水可以通过大型高效空气净化设备顶部的补水口进行补充，所述水雾生成器内的水被雾化水泵泵入其内部进行雾化，能够同时用来清洗腔体内的空气和位于腔体内的表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构的钛管，所述的清洗后的污水经过污水管道流入位于壳体底部的厌氧酸化降解装置，所述厌氧酸化降解装置下方设置有抽屉状的更换斗，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种公共场所用大型高效空气净化设备，包括带法兰的进气口、带法兰的及连接短管的出气口、壳体以及位于壳体内的风机、颗粒吸附装置和加压装置、底座，其特征在于，所述大型高效空气净化设备还包括位于壳体顶部的颗粒吸附装置的洗涤装置和位于壳体底部的厌氧酸化降解装置，所述连接短管的出气口一端还连接有气液分离器，所述的颗粒吸附装置包括有腔体，其腔体内部为钛管，钛管表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构，所述的钛管在腔体内部成弯曲回路结构，所述的钛管的直径为3‑10mm。

【技术特征摘要】
1.一种公共场所用大型高效空气净化设备，包括带法兰的进气口、带法兰的及连接短管的出气口、壳体以及位于壳体内的风机、颗粒吸附装置和加压装置、底座，其特征在于，所述大型高效空气净化设备还包括位于壳体顶部的颗粒吸附装置的洗涤装置和位于壳体底部的厌氧酸化降解装置，所述连接短管的出气口一端还连接有气液分离器，所述的颗粒吸附装置包括有腔体，其腔体内部为钛管，钛管表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构，所述的钛管在腔体内部成弯曲回路结构，所述的钛管的直径为3-10mm。2.如权利要求1所述的公共场所用大型高效空气净化设备，其特征在于，所述的表面为蜂窝状二氧化钛纳米结构的钛管的制备方法，按照下述步骤进行：A、将生蛭石研磨至粉末状，过120目筛，取筛下物，得到生蛭石粉；B、将生蛭石粉溶解在水中，进行超声分散，50目滤网过滤去除杂质，然后进行湿法研磨，获得研磨浆后自然沉淀，再通过机械方法分离沉淀物，沉淀物送回湿法研磨环节重新参与研磨；C、在去除沉淀物的研磨浆中加入润湿剂，采用超声分散，并对悬浮液压滤获得滤饼；采用高能球磨对滤饼进行研磨，通过离心分离加速沉淀，分离出超细研磨沉淀物，送回超细研磨环节重新参与研磨；去除沉淀物的超细研磨浆料，通过压滤获得滤饼，干燥获得纳米级生蛭石粉；D、室温下，将清洗干净的钛管作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.3%氟化铵（质量分数）、乙二醇和2%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为30min，钛管表面形成二氧化钛阵列；E、将钛管取出后，置于去离子水中通过超声震荡使钛管表面的二氧化钛纳米管阵列被移除，烘干；F、将纳米级生蛭石粉放入步骤D中的电解液中超声分散，再加入经过步骤E处理的钛管作为阳极，金属铂作为阴极进行二次氧化，氧化电压为20-50V，氧化时间为1小时，将钛管取出后用去离子水清洗风干；G、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘加勇，王喆，
申请(专利权)人：中环清新人工环境工程技术北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11