一种建筑火灾用烟气吸收器及烟气吸收方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑火灾用烟气吸收器及烟气吸收方法，包括外部箱体，外部箱体内由下至上依次设有重力除烟尘装置、网格过滤室、HCN吸附室、CO反应吸收室、光催化反应箱和CO2吸收箱，重力除烟尘装置的大喇叭口与外部箱体连通，底部分别连接吸气泵和半U型管道；重力除烟尘装置、网格过滤室、HCN吸附室、CO反应吸收室、光催化反应箱、CO2吸收箱通过管道依次分别连接，外部箱体的内侧壁设有温度感应器和内置电源，外侧壁设有电源连接线，外部箱体的底部设有烟雾感应器，顶部设有排气管道，排气管道上连接有吸气泵。本发明专利技术用于降低火灾现场烟雾浓度，减少CO、CO2、HCN在空气中的浓度以达到保护人民生命安全，降低财产损失。

A flue gas absorber and smoke absorption method for building fire

The invention discloses a method for building fire smoke absorber and flue gas absorption, including external box, outside the box body from top to bottom gravity smoke removal device, grid filtering chamber, HCN adsorption chamber, CO reaction absorption chamber, photocatalytic reaction tank and CO2 absorption box in turn, heavy force of large bell and smoke removal device the external box connected at the bottom are respectively connected with the suction pump and semi U type pipeline; gravity smoke removal device, grid filtering chamber, HCN adsorption chamber, CO reaction absorption chamber, photocatalytic reaction tank, CO2 absorption box through the pipeline respectively connected to the medial wall of external box body is provided with a temperature sensor and a built-in power supply, the lateral wall is provided with a power supply the connecting line, the outer box body is arranged at the bottom of the smoke detectors, top exhaust pipe, the exhaust pipe is connected with a suction pump. The invention is used to reduce the smoke concentration in the fire scene, reduce the concentration of CO, CO2 and HCN in the air so as to protect the people's life safety and reduce the property loss.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑火灾用烟气吸收器及烟气吸收方法
本专利技术属于建筑火灾救援领域，尤其涉及一种建筑火灾用烟气吸收器及烟气吸收方法。
技术介绍
目前我国拥有高层建筑大于150000栋，超高层建筑大于2000栋。近年来高层建筑火灾层出不穷，严重影响着我国人民生命财产安全和社会的稳定，其危害性和复杂性也逐渐被人们认识。现代化的高层建筑物在装修的过程中，追求美观、新颖，使用合板、塑胶、纤维等易燃材料，火灾时不断燃烧迅速，并产生大量烟雾及有毒气体，危害很大。其中危害最大的有毒有害气体有CO、CO2、HCN和烟尘，据研究在高层建筑物火灾死亡的人中，70％-80％是中毒窒息而死的。在高层建筑火灾救援案例中常存在着由于楼层较高设备设施一时难以抵达火灾现场的问题，考虑到这种情况我们可以在高层装置一种在火灾发生时自动吸收烟尘、有毒有害气体，降低现场烟雾浓度，减少CO、CO2、HCN在空气中的浓度以达到保护人民生命安全，降低财产损失的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了降低高层建筑火灾中烟雾浓度，减少CO、CO2、HCN在空气中的浓度，当发生火灾时烟雾达到一定浓度，吸收器自动运行，吸收烟雾，有害气体，保护人民生命安全，降低财产损失，为后续的救援工作提供帮助。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：提供一种建筑火灾用烟气吸收器，包括外部箱体，所述外部箱体内由下至上依次设有重力除烟尘装置、网格过滤室、HCN吸附室、CO反应吸收室、光催化反应箱和CO2吸收箱，所述重力除烟尘装置的大喇叭口与外部箱体连通，所述大喇叭口的底部分别连接吸气泵和半U型管道，所述吸气泵将烟气吸入半U型管道，所述半U型管道为内壁涂有硅油层的耐高温硅胶管，且螺旋连接成耳蜗状，其上端通过连接管与网格过滤室连接，所述网格过滤室、HCN吸附室、CO反应吸收室、光催化反应箱、CO2吸收箱通过管道依次分别连接，外部箱体的内侧壁设有温度感应器和内置电源，外侧壁设有电源连接线，外部箱体的外侧底部设有烟雾感应器，外侧顶部设有排气管道，所述排气管道上连接有吸气泵，火灾烟气由大喇叭口进入，吸收后从排气管道排出。进一步的，所述网格过滤室包括箱体，所述箱体下侧开有进气管道、其顶部开有排气管道，所述箱体内设有网格过滤层，所述网格过滤层由多层排布的网格过滤网组成，每层网格过滤网内置过滤膜，所述箱体下部设有灰尘收集盒，灰尘盒位于箱体下部，制作成内凹型，过滤层位于其上部，灰尘盒的投影面积小于过滤层。进一步的，所述过滤膜采用静电纺驻极复合纳米纤维膜。进一步的，所述HCN吸附室包括箱体，所述箱体下侧开有进气管道、箱体顶部开有排气管道，所述排气管道外连接有吸气泵，所述箱体内设有吸附层，所述吸附层为类水滑石及其衍生氧化物。进一步的，所述吸附层的结构为蜂窝状。进一步的，所述CO反应吸收室包括箱体，箱体分为上下两部分，箱体的上部由装有反应液的反应液箱组成，所述反应液为Cucl-Mgcl2水溶液；下部由进气管道、排气管道、抽水泵、硅胶管道、气压感应器及雾化喷头组成，所述进气管道开在箱体底部，所述排气管道开在箱体的侧壁，且排气管道上设有排气管道开关，所述抽水泵通过硅胶管道与箱体上部的反应液箱连接，所述气压感应器位于箱体侧壁，所述雾化喷头上设有雾化喷头开关，且雾化喷头平行设置有多个。进一步的，所述光催化反应箱包括箱体，所述箱体下部开设有进气管道、箱体上部开有排气管道、所述进气管道和排气管道不在同一竖直线上，所述箱体内设有催化膜，催化膜(503)粘结在箱体上，遍布四周，所述催化膜为TiOxN0.075分散于纤维素颗粒表面的膜材料，所述箱体正中央的位置设有紫外光反应灯，紫外光灯形状是长圆柱体，两端固定在反应箱侧壁。进一步的，所述CO2吸收箱包括箱体，所述箱体下部开有进气管道，箱体上部开有排气管道，所述排气管道上设有吸气泵，所述箱体内设有吸附剂，所述吸附剂为蜂窝状的沸石分子筛，用于吸附CO2、CO、HCN和烟尘。进一步的，所述箱体均采用SiC质复相耐高温材料。为了实现上述建筑火灾用烟气吸收器进行烟气吸收的方法，本专利技术采用如下技术方案：一种利用建筑火灾用烟气吸收器进行烟气吸收的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)接通电源后，吸气泵开始工作，气体经大喇叭口被吸入半U型管道，气体半U型管道内由于外部压强大内部压强小沿着管道上升，在上升的过程中一部分灰尘由于自身的重力会沉淀在管道下部，一部分灰尘会被管道内的硅油层吸附，被除尘的气体经连接管传送出重力除烟尘装置；2)气体经进气管道传送至网格过滤室，网格过滤层本身会吸收一部分灰尘，网格过滤层内含静电纺驻极复合纳米纤维过滤膜，该膜会阻止烟尘颗粒物通过，没有通过的烟尘会落在烟尘收集盒内；3)气体通过进气管道传送至HCN吸附室，因HCN吸附室连接有吸气泵，故HCN吸附室的内部压力会小于外部压力，气体被推送入HCN吸附室；气体通过类水滑石及其衍生氧化物吸附层，对CO、CO2有吸附作用且能释放出H2O分子降低气体温度；混合气体除去HCN气体后被传送管道送至CO反应吸收室；4)气体通过进气管道被送至CO反应吸收室内部，气体刚进入CO反应吸收室不会发生反应，当气体压强达到一定界限时，气压感应器操控雾化喷头开关打开，Cucl-Mgcl2水溶液经反应液箱流出，后经雾化喷头雾化迅速与混合气体结合发生化学反应：CO+Cucl+Mg2++2CI-+nH2O→CO.CuMgCl3.NH2O；排气管道开关打开，抽水泵开始工作，抽水泵将吸收室底部的液体抽至反应液箱,确保反应液充分利用，除去CO的混合气体经排气管道传送出CO反应吸收室；5)气体经过进气管道进入光催化反应箱，混合气体在紫外光反应灯的照射下，经TiOxN0.075分散于纤维素颗粒表面的膜材料的催化下发生反应将CO转化成CO2，由CO反应吸收室带入的H2O分子会对CO的反应起催化作用，除去CO的混合气体经排气管道运输到CO2吸收箱；6)气体经进气管道传送至CO2吸收箱，由于存在吸气泵的原因CO2吸收箱的内部气压低于外部气压，气体能够通过沸石分子筛吸附剂，沸石分子筛吸附剂对HCN，CO,CO2起到多重吸附的作用，净化的气体经排气管道排到大气中。本专利技术的有益效果有以下几点：1、该吸收器选用外置电源和内置电源，可以保证该吸收器在外置电源损坏时不会丧失运作能力。2、该吸收装置选用的吸收剂对气体的吸收虽有主次之分，但是类水滑石及其衍生氧化物和沸石分子筛吸附剂都对烟尘、CO、CO2、HCN都有吸附作用，可以起到多重吸收的作用达到最大程度的降低混合气体中的烟尘、CO、CO2、HCN的浓度。3、高层建筑火灾中产生的有毒有害物质中危害最大的是CO，该吸收装置对CO进行了多次吸收，先对CO进行了物理吸附如类水滑石及其衍生氧化物和沸石分子筛吸附剂，然后进行了化学反应如与Cucl-Mgcl2水溶液反应、光催化CO反应，以达到多次降低CO浓度的目的。附图说明图1为本专利技术的结构示意图图2为网格过滤室的结构示意图图3为HCN吸附室的结构示意图图4为CO反应吸收室的结构示意图图5为光催化反应箱的结构示意图图6为CO2吸收箱的结构示意图图中：1-重力除烟尘装置，101-大喇叭口，102-吸气泵，103-半U型管道，104-连接管道；2-网格过滤室，201-进气管道，202-网格过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑火灾用烟气吸收器，包括外部箱体(7)，其特征在于：所述外部箱体(7)内由下至上依次设有重力除烟尘装置(1)、网格过滤室(2)、HCN吸附室(3)、CO反应吸收室(4)、光催化反应箱(5)和CO2吸收箱(6)，所述重力除烟尘装置(1)的大喇叭口(101)与外部箱体(7)连通，所述大喇叭口(101)的底部分别连接吸气泵(102)和半U型管道(103)，所述吸气泵(102)将烟气吸入半U型管道(103)，所述半U型管道(103)为内壁涂有硅油层的耐高温硅胶管，且螺旋连接成耳蜗状，其上端通过连接管(104)与网格过滤室(2)连接，所述网格过滤室(2)、HCN吸附室(3)、CO反应吸收室(4)、光催化反应箱(5)、CO2吸收箱(6)通过管道依次分别连接，外部箱体(7)的内侧壁设有温度感应器(9)和内置电源(10)，外侧壁设有电源连接线(8)，外部箱体(7)的外侧底部设有烟雾感应器(11)，外侧顶部设有排气管道，所述排气管道上连接有吸气泵，火灾烟气由大喇叭口(101)进入，吸收后从排气管道排出。

【技术特征摘要】
1.一种建筑火灾用烟气吸收器，包括外部箱体(7)，其特征在于：所述外部箱体(7)内由下至上依次设有重力除烟尘装置(1)、网格过滤室(2)、HCN吸附室(3)、CO反应吸收室(4)、光催化反应箱(5)和CO2吸收箱(6)，所述重力除烟尘装置(1)的大喇叭口(101)与外部箱体(7)连通，所述大喇叭口(101)的底部分别连接吸气泵(102)和半U型管道(103)，所述吸气泵(102)将烟气吸入半U型管道(103)，所述半U型管道(103)为内壁涂有硅油层的耐高温硅胶管，且螺旋连接成耳蜗状，其上端通过连接管(104)与网格过滤室(2)连接，所述网格过滤室(2)、HCN吸附室(3)、CO反应吸收室(4)、光催化反应箱(5)、CO2吸收箱(6)通过管道依次分别连接，外部箱体(7)的内侧壁设有温度感应器(9)和内置电源(10)，外侧壁设有电源连接线(8)，外部箱体(7)的外侧底部设有烟雾感应器(11)，外侧顶部设有排气管道，所述排气管道上连接有吸气泵，火灾烟气由大喇叭口(101)进入，吸收后从排气管道排出。2.根据权利要求1所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述网格过滤室(2)包括箱体，所述箱体下侧开有进气管道(201)、其顶部开有排气管道，所述箱体内设有网格过滤层(202)，所述网格过滤层(202)由多层排布的网格过滤网组成，每层网格过滤网内置过滤膜(203)，所述箱体下部设有灰尘收集盒(204)。3.根据权利要求2所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述过滤膜(203)采用静电纺驻极复合纳米纤维膜。4.根据权利要求1所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述HCN吸附室(3)包括箱体(303)，所述箱体下侧开有进气管道(301)、箱体顶部开有排气管道，所述排气管道外连接有吸气泵(304)，所述箱体(303)内设有吸附层(302)，所述吸附层(302)为类水滑石及其衍生氧化物。5.根据权利要求4所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述吸附层(302)的结构为蜂窝状。6.根据权利要求1所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述CO反应吸收室(4)包括箱体，箱体分为上下两部分，箱体的上部由装有反应液(406)的反应液箱(403)组成，所述反应液(406)为Cucl-Mgcl2水溶液；下部由进气管道(401)、排气管道(407)、抽水泵(405)、硅胶管道、气压感应器(402)及雾化喷头(404)组成，所述进气管道(401)开在箱体底部，所述排气管道(407)开在箱体的侧壁，且排气管道(407)上设有排气管道开关(408)，所述抽水泵(405)通过硅胶管道与箱体上部的反应液箱(403)连接，所述气压感应器(402)位于箱体侧壁，所述雾化喷头(404)上设有雾化喷头开关(409)，且雾化喷头(404)平行设置有多个。7.根据权利要求1所述的建筑火灾用烟气吸收器，其特征在于：所述光催化反应箱(5)包括箱体(502)，所述箱体下部开设有进气管道(501)、箱体上部开有排气管道(505)、所述进气管道(501)和排气管道(505)不在同一竖直线上，所述箱体内设有催化膜(503)，所述催化膜(503)为TiOxN0....

【专利技术属性】
技术研发人员：田水承，石磊，杨鹏飞，杨兴波，张成镇，张德桃，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61