專利名稱：除氨過濾材料及其制作方法和利用該過濾材料的除氨方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空氣中的除氨技術(shù)領(lǐng)域，提供一種過濾材料，尤其是一種可清除室內(nèi)空氣中氨氣的除氨過濾材料。另外，本發(fā)明還提供該過濾材料的制作方法。再有，本發(fā)明還提供利用該除氨材料的除氨方法。
背景技術(shù)：
在二十世紀(jì)末期，在我國北方地區(qū)，特別是在北京和天津等地，土建工程冬季施工現(xiàn)象較多。冬季施工中為了保證質(zhì)量和進(jìn)度，要使用含有尿素的混凝土防凍液，由此造成建筑物在使用過程中緩慢的釋放氨氣出來，其時(shí)間會(huì)延續(xù)10年以上。現(xiàn)在，有些施工中使用防凍液的建筑投放使用后，其室內(nèi)空氣中氨氣的濃度超過國家標(biāo)準(zhǔn)數(shù)十倍，導(dǎo)致人體皮膚、粘膜等受到很強(qiáng)的刺激，嚴(yán)重的還出現(xiàn)肺水腫和中毒性肝損害。
要去除室內(nèi)空氣中的氨氣，最簡單的方法是通風(fēng)換氣，通過打開門窗或使用換氣扇、通風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)等，使室內(nèi)外空氣對(duì)流，即，大量補(bǔ)進(jìn)新風(fēng)。這樣做，可以使室內(nèi)的空氣質(zhì)量得到改善，但是，對(duì)于有較高濃度的氨氣不斷逸出的環(huán)境，或室外空氣及氣溫不良的情況下通風(fēng)的方法效果不理想。
現(xiàn)有技術(shù)中的另外一種改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法是使用空氣凈化機(jī)、負(fù)氧離子發(fā)生器和加濕器對(duì)空氣進(jìn)行凈化和改良，一般空氣凈化機(jī)是通過簡單的吸附方式清除空氣中的有害物質(zhì)，負(fù)氧離子發(fā)生器是通過輝光放電，產(chǎn)生O-或O3對(duì)空氣中的有害氣體進(jìn)行分解而去除。這些裝置對(duì)室內(nèi)空氣中輕微的異味、煙塵有良好的凈化作用，但對(duì)于空氣中的氨氣，尤其是對(duì)于超標(biāo)濃度和不斷逸出的氨氣，降解速度遠(yuǎn)小于釋放速度，故此，在實(shí)際的除氨過程中無法通過上述方法使室內(nèi)的空氣中的氨氣含量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
公開號(hào)為CN1478755A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種負(fù)離子空氣凈化材料，其中通過電解產(chǎn)生堿性羥基負(fù)離子與空氣中的氨離子反應(yīng)而除氨。這種除氨方法的除氨速度遠(yuǎn)低于由建筑物混凝土中逸出氨氣的速度，因此，光靠這種凈化材料對(duì)于除去混合有防凍劑的混凝土結(jié)構(gòu)中的氨氣，要使得室內(nèi)的氨氣含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)是比較困難的。
再有，對(duì)于因建筑物主體的混凝土中存在氨而長時(shí)間不斷的氨氣逸出，除氨的裝置的除氨效果應(yīng)該能夠在較長的時(shí)間內(nèi)保持。如果只能在很短的時(shí)間里有很好的除氨效果，使用中需要頻繁地維護(hù)設(shè)備，則在實(shí)際應(yīng)用中也是不可取的。
再有，現(xiàn)有技術(shù)中除氨的方法也有缺陷，在諸如中央空調(diào)系統(tǒng)中，往往將凈化材料置于風(fēng)機(jī)盤管的入口處，這種方法對(duì)于室內(nèi)氨氣的凈化效果較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的凈化手段都不能對(duì)于建筑物長時(shí)間不斷逸出的氨氣很好地去除的問題，提供一種可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述過濾材料的制作方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種利用該過濾材料的除氨方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分非揮發(fā)性無機(jī)酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉，該吸附劑的各組分的重量比為無機(jī)酸根為100份時(shí)，二氧化鈦粉30-70，二氧化硅粉20-30，該吸附劑附著在所述過濾吸附材料的內(nèi)外表面上，該非揮發(fā)性無機(jī)酸為與NH4+反應(yīng)可生成固體無機(jī)鹽的無機(jī)酸。
所述非揮發(fā)性無機(jī)酸可以是硼酸、磷酸和硅酸等無機(jī)酸，但最好的是磷酸，其濃度為2-30％。
所述過濾吸附材料可以是活性炭粉，也可以是活性炭纖維，或是活性炭纖維氈。在該過濾吸附材料中含有所述吸附劑的量為含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量20-55％。
本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料的制作方法是1、制備吸附劑混合液所述非揮發(fā)性無機(jī)酸100重量份，二氧化鈦30-70重量份，二氧化硅20-30重量份；在上述原料中加入水200-1000重量份，配成懸濁液；2、制備過濾材料將所述過濾吸附材料在上述懸濁液中浸泡20分鐘-2小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在100-150℃下烘干1-3小時(shí)，或自然晾曬10-20小時(shí)即成。
本發(fā)明提供的過濾吸附材料除氨的機(jī)理是過濾吸附材料中的TiO2和SiO2其自身的靜電場(chǎng)可以隨時(shí)使其周圍的水分子電解，成為H+和OH-離子，OH-離子和其它水分子可以形成H2O·OH-，即堿性羥基負(fù)離子，借助它就可以捕捉空氣中的氨離子(NH4+)了。當(dāng)NH4+流過本過濾吸附材料時(shí)，即被捕捉，更重要的是，在本過濾吸附材料中含有無機(jī)酸，其與堿性的氨離子發(fā)生反應(yīng)，生成無機(jī)鹽沉淀在過濾材料上。這一反應(yīng)的速度是很驚人的，基于此點(diǎn)，本過濾材料完全可以將室內(nèi)不斷逸出的氨氣及時(shí)快速的吸收凈化掉，使得室內(nèi)氨氣的濃度保持低于國家的標(biāo)準(zhǔn)。
如果所述非揮發(fā)性無機(jī)酸采用磷酸，捕捉到的NH4+與磷酸反應(yīng)可生成磷酸二氫氨，它是固體，附著在過濾吸附材料的內(nèi)外表面上，無毒無害，還可以做化肥。
本發(fā)明提供的利用該過濾材料的除氨方法是將所述過濾材料灌裝到濾料盒中或安置在過濾裝置上，固定在空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)口處。
更好的方法是，將所述回風(fēng)口的周邊進(jìn)行密封。
由上述方法，就可以有效地使室內(nèi)的空氣全部通過本過濾材料，達(dá)到高效凈化室內(nèi)氨氣的目的。
本發(fā)明提供的過濾吸附材料的特點(diǎn)在于在吸附劑中加入了非揮發(fā)性的無機(jī)酸，它可以使與NH4+結(jié)合成固體無機(jī)鹽，這樣，就可以使羥基負(fù)離子重新釋放出來，捕捉新的NH4+。這樣，本發(fā)明提供的過濾吸附材料克服了單純活性炭等吸附濾料的不足，大幅度提高了除氨效率。另外，本發(fā)明提供的過濾吸附材料使用周期長?，F(xiàn)有技術(shù)中除氨等的材料使用壽命只有1-2個(gè)月，而本過濾材料的使用壽命是現(xiàn)有材料的2-3倍，可以保持高效率除氨連續(xù)使用3-7個(gè)月，甚至可以延長到10-12個(gè)月。其原因就在于本過濾材料中含有所述吸附劑的量，而又取決于本過濾材料的制作工藝，其可以使吸附劑均勻地分布到過濾材料的所有的內(nèi)外表面上，故近百倍地延長了吸附過濾材料的飽和期。在實(shí)際應(yīng)用中將本吸附過濾材料安放在空調(diào)或換氣裝置的回風(fēng)口中，可以使室內(nèi)空氣中的氨氣濃度很快降低到國家標(biāo)準(zhǔn)，且長時(shí)間保持。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭粉，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為2-30％的磷酸100重量份，二氧化鈦粉30-70重量份，二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為60-80目。
將磷酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，并加入水，在上述原料中加入水500重量份，配成懸濁液；將過濾吸附材料粉末在上述混合液中浸泡20分鐘-2小時(shí)，浸泡過程中經(jīng)常攪動(dòng)，避免浸泡不透，然后，將過濾吸附材料在100-150℃下烘干1-3小時(shí)。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量20-55％。
在使用中，將上述過濾材料灌裝到濾料盒中，放置在盤管風(fēng)機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等的回風(fēng)口處，并對(duì)周邊進(jìn)行密封，這樣，對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量影響最小，且保證含有氨氣的空氣盡可能多地經(jīng)過本過濾材料。
實(shí)施例2本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭纖維氈，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為25％的磷酸100重量份，二氧化鈦粉50重量份，二氧化硅粉25重量份。二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為60目。
將磷酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，在上述原料中加入水800重量份，配成懸濁液；將作為過濾吸附材料活性炭纖維在上述混合液中浸泡1.5小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在150℃下烘干1小時(shí)，或自然晾曬10-15小時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度而定。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑前的過濾材料增加重量35％。
將本過濾材料鋪設(shè)在空調(diào)的回風(fēng)口上，其它安裝同實(shí)施例1。
實(shí)施例3本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭纖維氈，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為25％的硼酸100重量份，二氧化鈦粉50重量份，二氧化硅粉25重量份。二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為80目。
將磷酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，在上述原料中加入水1000重量份，配成懸濁液將作為過濾吸附材料的活性炭纖維氈在上述混合液中浸泡1.5小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在150℃下烘干1小時(shí)，或自然晾曬10-15小時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度而定。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量20％。
將上述的活性炭纖維氈鋪設(shè)在中央空調(diào)系統(tǒng)中各個(gè)房間的回風(fēng)口上，并將回風(fēng)口的四周用密封材料密封起來。
實(shí)施例4本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭纖維氈，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為25％的硅酸100重量份，二氧化鈦粉30重量份，二氧化硅粉20重量份。二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為70目。
將硅酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，在上述原料中加入水700重量份，配成懸濁液；將過濾吸附材料在上述混合液中浸泡2小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在150℃下烘干1小時(shí)，或自然晾曬10-15小時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度而定。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量55％。
實(shí)施例5本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭纖維氈，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為2％的磷酸100重量份，二氧化鈦粉30重量份，二氧化硅粉20重量份。二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為70目。
將磷酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，在上述原料中加入水200重量份，配成懸濁液；將過濾吸附材料在上述混合液中浸泡3小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在150℃下烘干1小時(shí)，或自然晾曬10-15小時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度而定。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量20％。
實(shí)施例6本發(fā)明提供的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料包括過濾吸附材料，其為活性炭纖維，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分濃度為10％的磷酸100重量份，二氧化鈦粉30重量份，二氧化硅粉20重量份。二氧化硅粉20-30重量份，二氧化鈦和二氧化硅的粒徑為80目。
將磷酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉混合在一起，在上述原料中加入水700重量份，配成懸濁液；將過濾吸附材料在上述混合液中浸泡3小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在150℃下烘干1小時(shí)，或自然晾曬10-15小時(shí)，根據(jù)環(huán)境溫度而定。含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量25％。
權(quán)利要求
1.一種可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料，其特征在于包括過濾吸附材料，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分非揮發(fā)性無機(jī)酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉，該吸附劑的各組分的重量比為無機(jī)酸根為100份時(shí)，二氧化鈦粉30-70，二氧化硅粉20-30，該吸附劑附著在所述過濾吸附材料的內(nèi)外表面上，該非揮發(fā)性無機(jī)酸為與NH4+反應(yīng)可生成固體無機(jī)鹽的無機(jī)酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征在于所述非揮發(fā)性無機(jī)酸是硼酸、磷酸和硅酸等無機(jī)酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征在于所述非揮發(fā)性無機(jī)酸是磷酸，其濃度為2-30％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾材料，其特征在于所述過濾吸附材料為活性炭粉末，或是活性炭纖維，或是活性炭纖維氈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的過濾材料，其特征在于含有該吸附劑的本過濾材料比不含有該吸附劑之前的過濾材料增加重量20-55％。
6.如權(quán)利要求1的可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料的制作方法是(1)、制備吸附劑混合液所述非揮發(fā)性無機(jī)酸100重量份，二氧化鈦30-70重量份，二氧化硅20-30重量份；在上述原料中加入水200-1000重量份，配成懸濁液；(2)、制備過濾材料將所述過濾吸附材料在上述懸濁液中浸泡20分鐘-2小時(shí)，然后，將過濾吸附材料在100-150℃下烘干1-3小時(shí)，或自然晾曬10-20小時(shí)即成。
7.利用如權(quán)利要求1的過濾材料除氨的方法，其特征在于將含有吸附劑的過濾材料固定在空調(diào)系統(tǒng)或通風(fēng)系統(tǒng)的回風(fēng)口處，并將所述回風(fēng)口的周邊進(jìn)行密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可清除室內(nèi)空氣中氨氣的過濾材料，其特征在于包括過濾吸附材料，在該過濾吸附材料中浸漬有吸附劑，該吸附劑包括以下成分非揮發(fā)性無機(jī)酸、二氧化鈦粉和二氧化硅粉，該吸附劑的各組分的重量比為無機(jī)酸根為100份時(shí)，二氧化鈦粉30－70，二氧化硅粉20－30，該吸附劑附著在所述過濾吸附材料的內(nèi)外表面上，該非揮發(fā)性無機(jī)酸為與NH
文檔編號(hào)B01D53/04GK1730140SQ20041007016
公開日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月4日
發(fā)明者安世旺, 瞿政秋 申請(qǐng)人:安世旺, 瞿政秋