用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法,先制成電氣石質(zhì)蜂窩體,再將電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在含塵煙氣、尾氣和空氣或水汽通道的一定位置,氣流中的水分子和含塵氣體與蜂窩孔上的電氣石接觸和摩擦,被電極化而產(chǎn)生負(fù)離子,通過(guò)負(fù)離子與煙氣、尾氣和空氣中帶正電荷的超微細(xì)顆粒物相互吸引、結(jié)合,來(lái)中和超微細(xì)粒子的正電性,使超微細(xì)顆粒不再相斥而聚集沉降,通過(guò)負(fù)離子對(duì)甲醛、NOx、CO和未燃盡的碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)降解和電氣石的強(qiáng)吸附性對(duì)煙氣、空氣中的重金屬離子和酸根離子進(jìn)行脫除,從而降低或消除空氣污染,凈化空氣。它不僅效果更好,能連續(xù)運(yùn)行,且運(yùn)行能耗和費(fèi)用要低30%以上,體現(xiàn)出高效、節(jié)能、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保/保健領(lǐng)域,具體涉及一種用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人類(lèi)的生產(chǎn)、生活活動(dòng),已使大氣、水體、土壤受到程度不同的污染。作為制造業(yè)大國(guó)的中國(guó),面臨的生態(tài)環(huán)境保護(hù)壓力很大,特別是治理空氣污染的工作任重道遠(yuǎn)。首先是我國(guó)大氣污染物排放量仍居高限,近年來(lái)北方多次出現(xiàn)霧霾天氣,就是我國(guó)空氣污染狀況趨于嚴(yán)重的集中體現(xiàn)。霧霾產(chǎn)生的外因是溫度、氣壓、濕度等氣候因素,內(nèi)因主要是機(jī)動(dòng)車(chē)排放的尾氣和火電、化工、冶金、建材、供熱等行業(yè)排出的燃燒物、廢棄物等。霧霾主要由so2、NOx、多環(huán)芳烴等有機(jī)物和(亞)微米級(jí)的顆粒物等組成,由于超微細(xì)顆粒物的反重力性和正電性,因而可以長(zhǎng)期懸浮在空中,滯留于空氣不流動(dòng)、濕度大的地區(qū),形成霧霾。顆粒物本身既是一種污染物,又是重金屬、有機(jī)物、氮和硫的氧化物等有毒物質(zhì)的載體,因極細(xì)微而易被人體吸入,造成嚴(yán)重疾病。證據(jù)顯示,大氣中PM2.5濃度的上升與咳嗽等呼吸道癥狀產(chǎn)生、肺功能減弱及哮喘的發(fā)病相關(guān);英國(guó)專(zhuān)家認(rèn)為細(xì)顆粒物是導(dǎo)致人類(lèi)死亡率上升的主要原因,尤其是呼吸系統(tǒng)疾病及心肺疾病的死亡率;研究者還發(fā)現(xiàn)大氣顆粒物的污染與人類(lèi)生殖能力的改變顯著相關(guān),高濃度的細(xì)顆粒物污染會(huì)對(duì)胚胎發(fā)育造成影響;PM2.5可以進(jìn)入人的血液系統(tǒng),導(dǎo)致心血管疾病。其次是室內(nèi)空氣污染“久居不散”,在家庭、辦公室、機(jī)動(dòng)車(chē)等室內(nèi)和超市、地鐵、車(chē)站等公共場(chǎng)所空間內(nèi),由于大量使用涂料、油漆、有機(jī)裝飾材料,使得強(qiáng)致癌物多環(huán)芳烴、甲醛、苯和其他各種有機(jī)揮發(fā)物含量居高不下,嚴(yán)重危及人類(lèi)健康。鑒此,必須采取措施對(duì)室內(nèi)外空氣加以凈化治理。
[0003]目前,對(duì)污染大氣的源頭的治理,特別是對(duì)PM2.5的治理,效果還不盡如人意。如火電、鋼鐵、水泥、化工等粉塵排放量大的行業(yè),目前使用的靜電、袋式等除塵裝置,以及汽車(chē)尾氣凈化催化劑,均不能去除2.5 μ m以下的顆粒,用微孔陶瓷(膜)之類(lèi)的過(guò)濾器去除PM2.5,又存在阻力過(guò)大導(dǎo)致能耗高,需反吹而不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等不足;
對(duì)室內(nèi)環(huán)境的污染,盡管有很多方案和措施,但均有不足之處。例如以活性炭為主的物理吸附方式,雖可以吸附有毒有機(jī)物,但活性炭飽和后即不可再用了,且溫度升高,被吸附的有機(jī)物又可能重新釋放出來(lái);臭氧發(fā)生器依靠高壓電暈放電來(lái)產(chǎn)生負(fù)離子,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有害氣體,不利于人體健康,且熏黑墻面;以稀土復(fù)合鹽制成的發(fā)射負(fù)離子裝置,是依靠輻射出放射線導(dǎo)致空氣中分子電離而產(chǎn)生負(fù)離子的,缺乏安全性;光觸媒需要用紫外線照射才有降解甲醛的作用,存在能耗大(產(chǎn)生紫外線需消耗電能)、不安全(紫外線可以致盲和引發(fā)皮膚癌)等缺陷。
[0004]電氣石俗稱(chēng)碧璽,英文名稱(chēng)Tourmaline (托瑪琳),系以含硼元素為典型特征的環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物。自1989年日本學(xué)者Kubo首次發(fā)現(xiàn)電氣石存在自發(fā)電極和靜電場(chǎng)現(xiàn)象后,許多科學(xué)家對(duì)電氣石的展開(kāi)了一系列應(yīng)用研究,興起了電氣石在環(huán)保、保健領(lǐng)域的研究、應(yīng)用熱潮。永井博士稱(chēng)電氣石掀起了“健康革命”、“環(huán)境革命”,電氣石能“拯救地球環(huán)4*立,,
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[0005]電氣石具有獨(dú)特的異極對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),其[Si6O18]六元環(huán)的六個(gè)硅氧四面體,角頂指向同一方向,導(dǎo)致兩個(gè)高電荷的原子在結(jié)晶格架上排列明顯錯(cuò)位,使晶體一端為電荷正極,另一端為電荷負(fù)極,電子永不停息地從負(fù)極流向正極,從而形成了電流和靜電場(chǎng),在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為具有自發(fā)電極性,在表面厚度十幾微米范圍內(nèi)存在IO4 ^lO7 V/m的高場(chǎng)強(qiáng)……,這些特性使電氣石有諸多重要功能,如:電解水分子,產(chǎn)生空氣負(fù)離子;發(fā)射遠(yuǎn)紅外線,縮小水分子團(tuán),使水活化;產(chǎn)生氫氣(可供燃料電池和無(wú)污染發(fā)動(dòng)機(jī)用);吸附重金屬離子和酸根離子;優(yōu)化飲用水;屏蔽電磁波等,從而在治理大氣和水體污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人民健康水平,開(kāi)發(fā)新能源、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。
[0006]但目前電氣石制品多制成球狀、環(huán)狀,由此散堆物所形成的電場(chǎng)則是不穩(wěn)定和非連續(xù)的,孔隙當(dāng)量直徑較大,電氣石的效能不能很好地發(fā)揮;且散堆系統(tǒng)形成的孔隙無(wú)規(guī)律且通道曲折,其流體阻力較大,運(yùn)行能耗和費(fèi)用較大,未能發(fā)揮電氣石的治理污染的潛在性能與功效;也有將電氣石粉體摻入涂料、油漆中來(lái)刷墻和油漆家具。由于電氣石對(duì)有機(jī)化合物有分解作用(見(jiàn)前述的對(duì)甲醛的降解反應(yīng)式),故上述利用方式是不適宜的,尤其是油漆、涂料都含有有機(jī)物(大多含有甲醛、苯等),而電氣石對(duì)它們有強(qiáng)烈的分解作用,使用日久將使油漆、涂料脫落、無(wú)光,因而也不是理想之策。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明針對(duì)目前的現(xiàn)狀,公開(kāi)了一種用用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法。
[0008]本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:所述方法應(yīng)用于空調(diào)、空調(diào)扇、尾氣管、加濕器和除油煙器上,先制成電氣石質(zhì)蜂窩體,再將電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在含塵煙氣、尾氣和空氣或水汽通道的一定位置,利用煙氣、尾氣、空氣或水汽氣流通過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體的蜂窩孔時(shí),氣流中的水分子和含塵氣體與蜂窩孔上的電氣石接觸和摩擦,被電極化而產(chǎn)生負(fù)離子,通過(guò)負(fù)離子與煙氣、尾氣和空氣中帶正電荷的超微細(xì)顆粒物相互吸引、結(jié)合,來(lái)中和超微細(xì)粒子的正電性,使超微細(xì)顆粒不再相斥而聚集沉降,同時(shí)通過(guò)負(fù)離子對(duì)甲醛、NOx, CO和未燃盡的碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)降解和電氣石的強(qiáng)吸附性對(duì)煙氣、空氣中的重金屬離子和酸根離子進(jìn)行脫除,從而降低或消除空氣污染凈化空氣。
[0009]所述蜂窩體的蜂窩孔與含塵煙氣、尾氣、空氣或水汽的流動(dòng)方向平行,也可以與含塵煙氣的流動(dòng)方向成角度。
[0010]電氣石質(zhì)蜂窩體為含電氣石的整體式蜂窩陶瓷體,或是含電氣石的整體式蜂窩塑料體;或是在蜂窩孔表面涂覆有電氣石膜層的蜂窩形陶瓷、金屬或塑料體。 [0011]蜂窩對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界改造世界產(chǎn)生了非常重要的影響。人們通過(guò)對(duì)蜜蜂構(gòu)筑的蜂窩進(jìn)行長(zhǎng)期、深入的研究發(fā)現(xiàn),蜂窩結(jié)構(gòu)節(jié)省材料而且堅(jiān)固美觀。今天,在飛機(jī)制造、橋梁建設(shè)中廣泛使用蜂窩式結(jié)構(gòu),取得了成倍提高強(qiáng)度、大幅節(jié)約材料的技術(shù)效果。
[0012]將電氣石制成蜂窩體既可以節(jié)材節(jié)能,又可以提高使用性能。首先,蜂窩體壁厚極薄,僅0.2~2mm,而比表面積很大(800-2000m2/m3,差不多是球體的十倍),故只需消耗很少的電氣石制成蜂窩體,就可以起到數(shù)倍于球形、環(huán)形電氣石制品的作用;其次,蜂窩體平行通道的個(gè)孔孔徑僅I~5_,當(dāng)流體通過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體時(shí),會(huì)全部被切割成IX I~5X5mm2或更細(xì)的流體,在狹窄的、由電氣石形成的電場(chǎng)中被逐漸連續(xù)地極化,而收到更好的處理效果(電場(chǎng)強(qiáng)度e=K*Q/r2,r為距離。顯然通道越狹窄,電場(chǎng)強(qiáng)度大幅增加)。研究表明,孔道越細(xì)密的蜂窩體,負(fù)離子產(chǎn)率越高。而電氣石球或拉西環(huán)等散堆物所形成的電場(chǎng)則是不穩(wěn)定和非連續(xù)的,孔隙當(dāng)量直徑較大,電氣石產(chǎn)生負(fù)離子的效能不能很好地發(fā)揮;且散堆系統(tǒng)形成的孔隙無(wú)規(guī)律且通道曲折,其流體阻力較通孔多而平直的蜂窩體大數(shù)量級(jí),故使用電氣石質(zhì)蜂窩體制品,由于流通阻力極小而體現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)成本低的優(yōu)勢(shì),使用戶取得良好的節(jié)能效果。
[0013]電氣石的永久自發(fā)極化效應(yīng)是指在無(wú)電場(chǎng)作用下,只要電氣石所處環(huán)境溫度和壓力發(fā)生變化時(shí),電氣石晶體中的帶電粒子就會(huì)發(fā)生位移而在電氣石周?chē)a(chǎn)生靜電場(chǎng),因而可使其周?chē)乃肿影l(fā)生微弱的電解作用,分解為氫氧根離子和氫離子,氫氧根離子與水分子或其他大分子結(jié)合形成負(fù)離子團(tuán),當(dāng)水汽通過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體時(shí),即被電解,產(chǎn)生數(shù)量超過(guò)10000個(gè)/cm3的負(fù)離子;電氣石具有壓電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng),當(dāng)外界溫度、壓力變化時(shí),晶體單向極軸兩端會(huì)產(chǎn)生等量異種電荷,導(dǎo)致電氣石表面附近出現(xiàn)電場(chǎng),使周?chē)目諝獍l(fā)生電離,伴隨產(chǎn)生的電子會(huì)附著于周?chē)钠渌肿?,如水分子、氧氣分子、二氧化碳分子、氮?dú)夥肿拥龋瑥亩纬蒓2 (H20)n、0H (H20)n、C04 (H2O)n等大量的負(fù)尚子團(tuán)。電氣石所具有熱釋電效應(yīng),在環(huán)境溫度提高時(shí),可以提升負(fù)離子釋放量;煙氣、尾氣中均含有&0、CO2,
02、隊(duì)等,且有較高的溫度,故電氣石質(zhì)蜂窩體對(duì)工業(yè)窯爐尾氣、煙氣有良好的治理效果。將其加裝于水蒸氣和煙氣、尾氣流通的通道內(nèi),還由于存在壓差,致電氣石的壓電效應(yīng)也得以發(fā)揮,從而生成更多的負(fù)離子。
[0014]上述負(fù)離子與帶正電的PM2.5微粒相互吸引、碰撞而結(jié)合,中和微粒的正電性,致微粒不再相斥、懸浮,而是聚集長(zhǎng)大而易于沉降;
負(fù)離子還可以降解氮氧化物和甲醛、多環(huán)芳烴之類(lèi)的有機(jī)物:
?0Η+Ν0 = HNO2,.0H+HN02 = H2O+ NO2,.0H+N02 = HNO3
?0H+HCH0 = H2O+.CHO,.0H+.CHO = HC00H, 2.0H+HC00H = H20+C02
此外,電氣石對(duì) Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Cr3+、Cr6+ 和酸根離子 SO廣、AsO43-、AsO33' Cl'F—等也有很強(qiáng)的吸附性,將電氣石蜂窩體加裝于輸送含有這些物質(zhì)的煙氣、尾氣的通道內(nèi),有助于減少或消除上述有毒物質(zhì)向大氣的排放;
同時(shí),對(duì)于家居、辦公室,以及超市、車(chē)站、影劇院、汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)等公共場(chǎng)所,也可以使用電氣石質(zhì)蜂窩體來(lái)消除霧霾和各種裝修材料的甲醛等有毒有機(jī)物的危害,并殺菌、除異味,凈化空氣。例如,可以將電氣石質(zhì)蜂窩體制成薄片,安裝在窗戶上,既可以阻絕霧霾侵入,又采光透氣,改善空 氣質(zhì)量;也可在地鐵、超市、公共交通設(shè)施內(nèi)等人流量大、空間相對(duì)密閉的場(chǎng)所,于換氣扇的入口加裝電氣石蜂窩體;在室內(nèi)的加濕器、空調(diào)等出風(fēng)口安裝電氣石蜂窩體;隨著階梯電價(jià)的實(shí)施,空調(diào)扇(蒸發(fā)式冷氣機(jī))將會(huì)得到廣泛普及。因?yàn)槿藗兛梢岳蒙钜闺妰r(jià)低廉的優(yōu)勢(shì)制作冰塊,然后在白天將冰塊用到空調(diào)扇上,獲得廉價(jià)的清涼享受。這里電氣石質(zhì)蜂窩體可以裝在空調(diào)扇出風(fēng)口,為用戶增加一項(xiàng)功能一消除霧霾和裝修材料的有毒揮發(fā)物的危害,優(yōu)化空氣質(zhì)量。
[0015]本發(fā)明所取得的技術(shù)效果:一是針對(duì)目前廣泛使用的靜電、袋式等除塵裝置,以及汽車(chē)尾氣凈化催化劑,均不能去除2.5 μ m以下的粉塵顆粒的現(xiàn)狀,開(kāi)辟出用電氣石這種天然礦物制成蜂窩體,來(lái)治理霧霾的新途徑;二是針對(duì)室內(nèi)空氣污染,用現(xiàn)有的活性炭、高壓臭氧發(fā)生器和光催化的方法來(lái)治理存在的缺陷和不足的狀況,尋找到簡(jiǎn)單、高效的方案一在現(xiàn)有的最常用的加濕器、空調(diào)扇上,僅簡(jiǎn)單地加裝電氣石質(zhì)蜂窩體,即獲得了治理室內(nèi)空氣污染之效,同時(shí)因產(chǎn)生“空氣維生素”一負(fù)離子而兼具人體保健功能;三是相對(duì)于用微孔陶瓷(膜)之類(lèi)的過(guò)濾器去除PM2.5和用電氣石質(zhì)球或環(huán)狀制品所形成的散堆物來(lái)治理霧霾、室內(nèi)空氣污染的方案,存在阻力過(guò)大導(dǎo)致能耗高,需反吹而不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)等不足,藉蜂窩體的特殊構(gòu)造,用電氣石質(zhì)蜂窩體來(lái)治理污染,不僅效果更好,能連續(xù)運(yùn)行,且運(yùn)行能耗和費(fèi)用要低30%以上,體現(xiàn)出高效、節(jié)能、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在加濕器上的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖2是電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在空調(diào)扇上的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖3是電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在汽車(chē)尾氣排放管上的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖4是電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在煙氣通道上的結(jié)構(gòu)示意圖,
圖5是電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在廚房用排煙管上的結(jié)構(gòu)示意圖。[0017]在圖1中,al、底座 a2、電氣石質(zhì)蜂窩體 a3、換能器 a4、霧化池 a5、水箱a6、控水閥a7、水位控制器 a8、霧量控制器a9、濕度控制器 alO、電源 11、控制電路
12、風(fēng)機(jī),
在圖2中,bl、過(guò)濾網(wǎng) b2、電氣石質(zhì)蜂窩體b3、水泵b4、水管b5、蜂窩孔b6、扇外殼b7、吸風(fēng)輪 b8、纖維蒸發(fā)器b9、風(fēng)道blO、冰水盒,
在圖3中,Cl、出口 c2、電氣石質(zhì)蜂窩體c3、催化劑c4、進(jìn)口 c5、蜂窩孔,
在圖4中,dl、水蒸汽噴射器d2、電氣石質(zhì)蜂窩體d3、煙氣通道d4、通道墻d5、蜂窩孔d6、導(dǎo)流槽,
在圖5中,el、排煙管e2、立式電氣石質(zhì)蜂窩體e3、集油槽e4、橫向電氣石質(zhì)蜂窩體e5、蜂窩孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例1
如圖1所示,先制成壁厚為0.9mm、孔徑5mm、高度30mm的電氣石質(zhì)蜂窩體a2,再將電氣石質(zhì)蜂窩體加裝在加濕器的空氣出口處制成電氣石加濕器,所述電氣石加濕器支撐在底座al上的水箱a5、在水箱與底座之間設(shè)置有霧化池a4、在水箱中的排濕管外端內(nèi)設(shè)置有電氣石質(zhì)蜂窩體a2,在霧化池內(nèi)設(shè)置有換能器a3、水位控制器a7和控水閥a6,在底座內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)12和控制電路11、控制電路與電源alO、霧量控制器a8相連,濕度控制器a9與電源相連,當(dāng)啟動(dòng)加濕器后,即產(chǎn)生大量水汽,在風(fēng)機(jī)作用下,水汽自內(nèi)向外流動(dòng),當(dāng)水汽通過(guò)電氣石質(zhì)蜂體上的蜂窩孔時(shí),水分子、co2、o2、n2等被電尚,產(chǎn)生大量負(fù)尚子,隨水汽一同噴出。負(fù)離子即可對(duì)室內(nèi)的超微顆粒物、氮氧化物、甲醛等分別產(chǎn)生聚集沉降和化學(xué)降解作用。原有的加濕器加裝電氣石質(zhì)蜂窩體后,由于蜂窩孔的流通阻力極小,故不需額外增加動(dòng)力消耗,也不必對(duì)裝置作更改,卻增加了保健和治理空氣污染的功能。液體水經(jīng)過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體預(yù)處理,可以將預(yù)處理前的由100-200個(gè)水分子聚集的大水分子團(tuán),減小為:1-4個(gè)水分子聚集成的小水分子團(tuán),大大降低表面張力,非常有助于霧化,從而減少電力消耗;此外,液體水經(jīng)過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體預(yù)處理,可以使水的溶解氧含量增加10-30%,有利于負(fù)離子的大量生成。所以在水池中可以裝幾片電氣石質(zhì)蜂窩體。
[0019]實(shí)施例2
如圖2所示,先制成壁厚為0.7mm、孔徑4mm、高度40mm的電氣石質(zhì)蜂窩體b2,再將電氣石質(zhì)蜂窩體加裝在空調(diào)扇的空氣出口處制成電氣石空調(diào)扇,所述電氣石空調(diào)扇包括扇外殼b6,在扇殼體徑向的風(fēng)道b9內(nèi)左端依次設(shè)置有細(xì)密的過(guò)濾網(wǎng)bl、纖維蒸發(fā)器b8和大風(fēng)量的吸風(fēng)輪b7,在扇殼體徑向的通道b9內(nèi)右端設(shè)置有電氣石質(zhì)蜂窩體b2,纖維蒸發(fā)器上端通過(guò)高能量的水泵b3與水管b4 —端相連,水管另一端與扇殼體內(nèi)的冰水盒blO相連,當(dāng)啟動(dòng)空調(diào)扇后,即產(chǎn)生大量水汽,使機(jī)內(nèi)氣壓大于機(jī)外氣壓,在該壓差作用下,水汽自內(nèi)向外流動(dòng),當(dāng)水汽通過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體上的蜂窩孔b5時(shí),水分子、CO2、02、N2等被電離,產(chǎn)生大量負(fù)離子,隨水汽一同噴出。負(fù)離子即可對(duì)室內(nèi)的超微顆粒物、氮氧化物、甲醛等分別產(chǎn)生聚集沉降和化學(xué)降解作用。原有的空調(diào)扇加裝電氣石質(zhì)蜂窩體后,由于蜂窩孔的流通阻力極小,故不需額外增加動(dòng)力消耗,也不必對(duì)裝置作更改,卻增加了保健和治理空氣污染的功能。(同樣道理,冰水盒中可以加幾片電氣石質(zhì)蜂窩體)。
[0020]實(shí)施例3
如圖3所示,先制成200cell/in2、厚度的50mm電氣石質(zhì)蜂窩體c2,再將電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排氣管出口 c4中,排氣管具有尾氣的進(jìn)口 c4和出口 Cl,在排氣管中間設(shè)置有蜂窩形的催化劑c3,在出口一端續(xù)加一或幾節(jié)電氣石質(zhì)蜂窩體c2。當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)點(diǎn)火后,發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的由CO2、CO、碳?xì)浠衔?、H2O、NOx、SO2、含Pb化合物和固體顆粒物等組成的燃燒產(chǎn)物,在經(jīng)過(guò)蜂窩形的催化劑凈化處理后,繼續(xù)流動(dòng)到電氣石質(zhì)蜂窩體,當(dāng)尾氣中的H2O, CO2, N2等經(jīng)過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體上的蜂窩孔c5時(shí),被電氣石電離而產(chǎn)生大量的負(fù)離子。負(fù)離子對(duì)殘存的有機(jī)、無(wú)機(jī)氣態(tài)物繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)降解;對(duì)超微固體顆粒產(chǎn)生中和正電、聚小成大的作用,使結(jié)團(tuán)長(zhǎng)大的微粒在逸出消聲器后不致于漂浮在空中形成霧霾;電氣石質(zhì)蜂窩體對(duì)汽車(chē)尾氣中的含Pb物還可產(chǎn)生吸附作用,從而降低Pb逸出量。由于蜂窩孔的流通阻力極小,故不會(huì)額外增加機(jī)動(dòng)車(chē)動(dòng)力消耗。
[0021]實(shí)施例4
如圖4所示,先制成壁厚為0.6mm、孔徑3mm、厚度50mm的電氣石質(zhì)蜂窩體c2,再將電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在產(chǎn)生煙塵、尾氣的諸如鋼鐵廠、火電廠、建材廠、化工廠、供熱廠的煙氣通道d3的左右兩端下部和頂部的通道墻c4上,使電氣石質(zhì)蜂窩體上的蜂窩孔d5與煙氣的流動(dòng)方向垂直或成一定角度;同時(shí),設(shè)置蒸汽產(chǎn)生和噴射裝置,并與蜂窩體連接,使蒸汽通過(guò)蜂窩孔后再射向煙氣。當(dāng)蒸汽中的水分子在經(jīng)過(guò)蜂窩孔d5時(shí),就會(huì)被電氣石電解而釋放出負(fù)離子,在高溫環(huán)境和高壓差作用下,電氣石的壓電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)(由于溫度變化引起極化狀態(tài)變化的現(xiàn)象)得以更好地發(fā)揮,負(fù)離子的數(shù)量大幅增加。由蜂窩孔中噴射出的負(fù)離子與煙道中的帶正電性的超微固體顆粒相互吸引,并中和粉塵正電,使之不再相斥而能聚小成大,加上水蒸氣微珠液滴的表面張力之粘附作用,使超微粒子逐步結(jié)團(tuán)成長(zhǎng)為更大的顆粒,而可以沉降下來(lái);負(fù)離子對(duì)NOx、碳?xì)浠衔镆灿薪到庾饔?,形成圓03為(:03等,并在煙道上端自上至下噴出的水汽的沖擊作用下,沉降到煙氣通道底部的廢液進(jìn)入導(dǎo)流槽d6內(nèi),連同固體顆粒物一同隨導(dǎo)流溝流至收集池內(nèi)。這樣就大幅降低了超微粉塵和NOx、碳?xì)浠衔锏呐欧?,從源頭上有效遏制了霧霾。[0022]實(shí)施例5
餐飲業(yè)和家庭廚房所產(chǎn)生的油煙也是發(fā)生大氣污染的源頭之一。為此,設(shè)計(jì)了如圖5所示的治理裝置。先制成蜂窩孔壁厚為0.5mm、孔徑3mm、厚度40mm的立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2和厚度30mm、孔目數(shù)120cell/in2的橫向電氣石質(zhì)蜂窩體e4,電氣石質(zhì)蜂窩體均呈方形板狀。將排煙管按立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2大小分成若干層,每層依次從下至上按正面、左側(cè)面、背面和右側(cè)面的螺旋循環(huán)方式,在各個(gè)面上分別垂直設(shè)置有一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2,立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2上的蜂窩孔呈水平狀,在立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2上設(shè)置有集油槽e3,熱蒸汽從不同方向通過(guò)立式電氣石蜂窩體噴入排煙管內(nèi),在最上層排煙管管口水平設(shè)置有橫向電氣石質(zhì)蜂窩體e4,橫向電氣石質(zhì)蜂窩體上的蜂窩孔呈垂直狀。這種方法更能產(chǎn)生治理空氣污染的積極效果。具體方法是:將立式電氣石質(zhì)蜂窩體按以下方式安裝在排煙管el,在排煙管最下端正面上垂直安裝一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2 (第一層),e2上的蜂窩孔呈水平狀,與油煙流動(dòng)方向垂直,在該蜂窩體的外端設(shè)置蒸汽噴管,第一層左、右和背面為排煙管壁,在該電氣石質(zhì)蜂窩體的正對(duì)面的排煙管壁下端和兩側(cè)均設(shè)置有集油槽e3;再在第一層上的排煙管右側(cè)面上垂直安裝一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體(第二層),在該蜂窩體的外端設(shè)置蒸汽噴管,第二層正、背和左面為排煙管壁,在該電氣石質(zhì)蜂窩體相對(duì)的排煙管壁下端和兩側(cè)均設(shè)置有集油槽e3 ;再在第二層上的排煙管背側(cè)面上安裝一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體(第三層),在該蜂窩體的外端設(shè)置蒸汽噴管,第三層正、右和左面為排煙管壁,在電氣石質(zhì)蜂窩體相對(duì)的排煙管壁下端和兩側(cè)設(shè)置有集油槽;再在第三層上的排煙管左側(cè)面上垂直安裝一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體(第四層),在該蜂窩體的外端設(shè)置蒸汽噴管,第四層正、背和右面為排煙管壁,在電氣石質(zhì)蜂窩體相對(duì)的排煙管壁下端和兩側(cè)設(shè)置有集油槽,各層排油槽均通過(guò)管路相連;視情況,可裝設(shè)4n個(gè)立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2 ;在排煙管的最外端(出口)再安裝廣3塊橫向電氣石質(zhì)蜂窩體e4, e4上的蜂窩孔e5呈垂直狀,與油煙流動(dòng)方向平行。使用時(shí),熱油煙氣被風(fēng)機(jī)由排煙管底部導(dǎo)向上部,同時(shí)熱蒸汽X從四個(gè)方向經(jīng)過(guò)立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2噴向排煙管內(nèi),熱蒸汽經(jīng)過(guò)蜂窩孔后,被電氣石電解而產(chǎn)生大量的負(fù)離子,負(fù)離子對(duì)排煙管內(nèi)煙氣中的有機(jī)、無(wú)機(jī)氣態(tài)物進(jìn)行化學(xué)降解,并通過(guò)熱水滴的表面張力將油煙粘附成團(tuán),后被水蒸氣噴射到對(duì)面的筒壁而匯集成液態(tài),順著相互連通的油槽流入廢油水池,立式電氣石蜂窩體上的蜂窩孔e5對(duì)更微小的油滴和氣體做最后的狙殺,從而將從Y方向進(jìn)入排煙管內(nèi)含油煙氣處理為干凈氣體,從Z方向外排出。
【權(quán)利要求】
1.用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法,主要應(yīng)用于空調(diào)、空調(diào)扇、尾氣管、加濕器和除油煙器上,其特征在于:先制成電氣石質(zhì)蜂窩體,再將電氣石質(zhì)蜂窩體安裝在含塵煙氣、尾氣和空氣或水汽通道的一定位置,利用煙氣、尾氣、空氣或水汽氣流通過(guò)電氣石質(zhì)蜂窩體的蜂窩孔時(shí),氣流中的水分子和含塵氣體與蜂窩孔上的電氣石接觸和摩擦,被電極化而產(chǎn)生負(fù)離子,通過(guò)負(fù)離子與煙氣、尾氣和空氣中帶正電荷的超微細(xì)顆粒物相互吸引、結(jié)合,來(lái)中和超微細(xì)粒子的正電性,使超微細(xì)顆粒不再相斥而聚集沉降,同時(shí)通過(guò)負(fù)離子對(duì)甲醛、NOx, CO和未燃盡的碳?xì)浠衔锏幕瘜W(xué)降解和電氣石的強(qiáng)吸附性對(duì)煙氣、空氣中的重金屬離子和酸根離子進(jìn)行脫除,從而降低或消除空氣污染,凈化空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法,其特征是:所述蜂窩孔與含塵煙氣、尾氣和空氣或水汽的流動(dòng)方向平行,也可以與含塵煙氣、尾氣的流動(dòng)方向成角度設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法,其特征是:所述電氣石質(zhì)蜂窩體為含有電氣石的整體式蜂窩陶瓷體,或是含電氣石的整體式蜂窩塑料體;或是蜂窩孔表面涂覆有電氣石膜層的陶瓷、金屬或塑料質(zhì)蜂窩體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電氣石質(zhì)蜂窩體治理霧霾和室內(nèi)空氣污染的方法,其特征在于:將排煙管按立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2大小分成若干層,每層依次從下至上按正面、左側(cè)面、背面和右側(cè)面的螺旋循環(huán)方式,在各個(gè)面上分別垂直設(shè)置有一塊立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2,立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2上的蜂窩孔呈水平狀,在立式電氣石質(zhì)蜂窩體e2上設(shè)置有集油槽e3,熱蒸汽從不同方向通過(guò)立式電氣石蜂窩體噴入排煙管內(nèi),在最上層排煙管管口水平設(shè)置有橫向電氣石質(zhì)蜂窩體e4,橫向電氣石質(zhì)蜂窩體上的蜂窩孔呈垂直狀。
【文檔編號(hào)】B01D53/72GK103830989SQ201410083978
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】曹南萍 申請(qǐng)人:曹南萍