專利名稱：自動(dòng)式轉(zhuǎn)化一氧化碳家用型保安器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家用型的保安器，特別是一種自動(dòng)式轉(zhuǎn)化一氧化碳家用型保安器。
目前家庭使用液化石油氣、天然氣、 煤氣的燃燒器具來(lái)作飯、取暖和熱水洗浴時(shí)，往往產(chǎn)生大量的CO2和CO氣體。尤其是在(寒冷季節(jié))封閉的室內(nèi)使用燃?xì)馐狡骶撸捎诳諝饬康牟蛔?、燃燒時(shí)間過短都必導(dǎo)致燃燒不完全，致使CO含量急驟增高，加上CO是無(wú)色無(wú)味的有毒氣體，極其使人急視而發(fā)生一氧化碳中毒的生命不幸?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明一氧化碳與人的血液中的血紅素的親合力是氧與血紅素親合力的200多倍，人在CO濃度高于50PPM的空間里就會(huì)導(dǎo)致死亡，CO氣體在居室中不得超過最高允許濃度30豪克/米3，否則輕者會(huì)出現(xiàn)頭暈、惡心、無(wú)力、意識(shí)不清，而重者就使人立即陷入昏迷、 呼吸停止而發(fā)生死亡。所以，排除或降低室內(nèi)的CO濃度就成為使用燃?xì)馐狡骶叩囊豁?xiàng)必不可少的重要防治措施。減少CO的濃度，其基本途徑有兩個(gè)，一是改變?nèi)紵龡l件，使得碳氧氣體完全燃燒成CO2，二是設(shè)法吸收CO或轉(zhuǎn)化CO成無(wú)毒的CO2氣體。但高濃度的CO2環(huán)境，也同樣危及人的生命之安全，可引起人的呼吸困難、發(fā)生窒息。
由于受種種條件所限，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上最新型的家用式防止燃?xì)馐狡骶咚a(chǎn)生的CO中毒的保安設(shè)備，也只是在CO達(dá)到非安全的濃度時(shí)進(jìn)行報(bào)警，而沒有解決涉及CO和CO2氣體濃度的問題。
本發(fā)明的目的在于填補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)在家用型防CO中毒應(yīng)用上的空白，而提供一種可使CO氣體發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化來(lái)降低其濃度、較完全地吸收轉(zhuǎn)化后的CO2、保證使用燃?xì)馐狡骶叩娜藗兊纳踩淖詣?dòng)式轉(zhuǎn)化一氧化碳家用型保安器。
本發(fā)明的目的是通過以下原理來(lái)構(gòu)想實(shí)現(xiàn)的。把整個(gè)過程分為三個(gè)階段CO的轉(zhuǎn)化階段、CO2的吸收階段、吸收液的再生階段。具體闡述如下第一階段CO的轉(zhuǎn)化，就需考慮涉及CO轉(zhuǎn)化的各種反應(yīng)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)表明，CO可與CO2反應(yīng)生成CO2、也可與水蒸汽反應(yīng)、也可與氫氣反應(yīng)，還可與氧化物發(fā)生反應(yīng)。其反應(yīng)式通常有以下五個(gè).....................①................②..............③...④...............⑤以上的CO的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的發(fā)生條件、催化劑的成份、安全程度及其成本高低不相同，見表I表I.CO發(fā)生反應(yīng)的條件、安全、成本比較
對(duì)表I所列的各種因素進(jìn)行比較后，擇定家用型采取安全程度較高而成本較低的⑤反應(yīng)式作為CO的轉(zhuǎn)化反應(yīng)，只要通過加熱裝置將CO預(yù)熱到所需的溫度即可。
為保證I2O5與CO能較完全反應(yīng)，在盛放I2O5的反應(yīng)板槽內(nèi)加入少許的KMNO4，使之受熱產(chǎn)生一定適量的O2(限定在所生成的O2濃度不得與CO混合后發(fā)生意外的安全范圍之內(nèi))，O2與CO、I2O5的反應(yīng)生成物I2反應(yīng)再生成I2O5。其反應(yīng)式為第二階段就是CO2的吸收，使得CO2在室內(nèi)的濃度也極大地降低。吸收CO2的方法，分為物理吸收法和化學(xué)吸收法兩類。物理吸收，主要有活性炭吸附法和水洗法?；钚蕴课椒SCO2量而需增大活性炭的數(shù)質(zhì)量，不適合家庭設(shè)備使用；水洗法因CO2在水中溶解需要一定溫度等條件，吸收也不夠理想?；瘜W(xué)吸收主要有碳酸納水溶液吸收法、吸收也不夠理想?；瘜W(xué)吸收主要有碳酸納水溶液吸收法、氨水吸收法、乙醇胺吸收法、砜---胺法等幾種。其吸收CO2的反應(yīng)式如下........⑦......⑧......⑨以上吸收反應(yīng)的發(fā)生條件、腐蝕力、成本比較見表II。
表II.CO2化學(xué)吸收方法比較
根據(jù)表II的各種因素來(lái)進(jìn)行相互比較后，擇定使用環(huán)丁砜--二乙醇胺水溶液法對(duì)CO2進(jìn)行綜合吸收，即反應(yīng)式⑨。
第三階段，主要是通過一定的裝置對(duì)吸收CO2后的溶液(富液)進(jìn)行解吸再生。環(huán)丁砜--二乙醇胺溶液吸收CO2后，只需加熱就可使C2廢氣放出，而達(dá)到吸收液的再生目的。其吸收與解吸的化學(xué)反應(yīng)方程式為解吸的過程中注意防止CO2氣體逆流，保證把廢氣排放到室外。
本發(fā)明的目的通過以下原理來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明包括氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置、吸收再生裝置、電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置、抽氣裝置、輸氣裝置、排氣管、殼體等，其工作原理是，燃?xì)馐狡骶吲欧诺腃O、CO2氣體，經(jīng)抽氣裝置抽入氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置內(nèi)后，混合氣體在電阻加熱裝置的預(yù)熱條件下，其中的CO氣體在105-110℃下與I2O5發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成CO2氣體，爾后所有的CO2氣體在輸氣裝置的作用下，經(jīng)導(dǎo)氣通道、輸氣通道、輸氣管進(jìn)入吸收再生裝置里，被吸收液充分地溶解吸收，從而完成CO的轉(zhuǎn)化和CO2的吸收的工作進(jìn)程；關(guān)閉輸氣通道后，對(duì)吸收CO2的吸收液進(jìn)行加熱解吸，而最后從排氣口向室外排出廢氣，使得吸收液再生，從而完成解吸排氣的工作進(jìn)程。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來(lái)完成氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置和吸收再生裝置之間進(jìn)行輸氣裝置相連，氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置、抽氣裝置、輸氣裝置的電路與電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控設(shè)置相聯(lián)而同步協(xié)調(diào)進(jìn)行。氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置由位于反應(yīng)室中部位的反應(yīng)板槽(其內(nèi)盛I2O5、KMNO4)、上下兩個(gè)電阻加熱板所構(gòu)成。導(dǎo)氣通道位于反應(yīng)裝置的下方，兩個(gè)電阻加熱板所構(gòu)成。導(dǎo)氣通道位于反應(yīng)裝置的下方與輸氣通道(內(nèi)有輸氣裝置)、輸氣管相通。吸收再生裝置由吸收解吸室(內(nèi)貯環(huán)丁砜--二乙醇胺溶液)、加熱解吸裝置和防漏液控制片、排氣口組成。排氣管以螺紋方式旋按入排氣口，旋內(nèi)時(shí)可推開防漏液控制片，與吸收再生室相通。
本發(fā)明還可以通過以下措施來(lái)達(dá)到電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置包括功能開關(guān)、活動(dòng)式控氣片、聯(lián)動(dòng)桿、工作狀態(tài)指示燈。功能開關(guān)上下進(jìn)行移動(dòng)而改變與轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置內(nèi)的加熱板、吸收再生裝置內(nèi)的加熱解吸裝置的電路聯(lián)接來(lái)變換不同的工作狀態(tài)。功能開關(guān)通過聯(lián)動(dòng)桿與活動(dòng)式控氣片相聯(lián)，活動(dòng)式控片隨功能開關(guān)移動(dòng)而在輸氣通道里上下移動(dòng)，從而打開或關(guān)閉輸氣通道。


圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置的側(cè)視示意3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)化再生裝置的側(cè)視示意4為本發(fā)明轉(zhuǎn)化吸收工作時(shí)電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置與各裝置的關(guān)系示意5為本發(fā)明解吸排氣工作時(shí)電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置與各裝置的關(guān)系示意圖下面結(jié)合附圖(實(shí)施例)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述參照?qǐng)D1-圖6，本發(fā)明由氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1、吸收再生裝置2、電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3、抽氣裝置4、輸氣裝置5、排氣管6、殼體7、進(jìn)氣窗8、電陰加熱板9、反應(yīng)板槽10、導(dǎo)氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13、吸收解吸室14、防漏液控制片15、排氣口16、加熱解吸裝置17、添劑螺口18、固定螺19、后蓋板20、功能開關(guān)21、活動(dòng)式控氣片22、聯(lián)動(dòng)桿23、轉(zhuǎn)化吸收工作指示燈24、解吸排氣工作指示燈25、吸收液26等組成。
參照附圖，本發(fā)明的殼休7被分為三大部分，其左部分為氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1和左上部進(jìn)氣窗8、抽氣裝置4，右部分為吸收再生裝置2和右上部的防漏液控制片15、排氣16，其中部分為輸氣裝置5、電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3、電阻加熱板9為半輻射式，上下分別固定在后蓋板的殼體上。進(jìn)氣窗8、電阻加熱板9、反應(yīng)板槽1O所構(gòu)成的空間與導(dǎo)氣通道11相聯(lián)通。導(dǎo)氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13相通，輸氣管13向下通入吸收解吸室14所貯的吸收再生液26之中。排氣口16在排氣管6旋內(nèi)時(shí)推開防漏液控制片15，而與吸收解吸室14相通。防漏液控制片15位于排氣口16腔道內(nèi)，下端固定、上端可旋轉(zhuǎn)。加熱解吸裝置17在吸收解吸室14之下方，二者由易傳導(dǎo)熱的耐堿材料而隔離。殼體7左側(cè)頂端中央位置有添劑螺口18，殼體7后外部是埋沒電源電路線的后蓋板20，其上分布有固定螺19。電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3中有功能開關(guān)21，通過聯(lián)動(dòng)桿23來(lái)調(diào)控活動(dòng)式控氣片22的開閉。轉(zhuǎn)化吸收工作指示燈24、解吸排氣工作指示燈25，通過在殼體7里面的電路和功能開關(guān)21相聯(lián)接。
圖4為本發(fā)明處于轉(zhuǎn)化吸收工作狀態(tài)下電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3與抽氣裝置4、電阻加熱板9、輸氣裝置5的關(guān)系示意、功能開關(guān)21在下部的位置，活動(dòng)式控氣片22打開輸氣通道12。此時(shí)，電源功能開關(guān)21接通了抽氣裝置4、電阻加熱板9、輸氣裝置5的電路、室內(nèi)上部空間的CO、CO2氣體在抽氣裝置4的吸力作用下從進(jìn)氣窗8進(jìn)入機(jī)體，CO氣體經(jīng)電阻加熱板9的預(yù)熱而與反應(yīng)板槽10中的I2O5發(fā)生反應(yīng)而生成CO2和I2，隨后KMNO4受熱分解發(fā)生O2氣體(由于量少不能使CO發(fā)生較大的燃燒)又與I2反應(yīng)重新生成I2O5。吸入的CO2和轉(zhuǎn)化的CO2氣體在輸氣裝置5的作用，從轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1的下部進(jìn)入導(dǎo)氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13而輸入吸收解吸室14中，被吸收再生液26所溶解和吸收。此工作狀態(tài)，電源功能開關(guān)21切斷與加熱解吸裝置17及解吸排氣指示燈25的電路聯(lián)接。
圖5為本發(fā)明處于解吸排氣工作狀態(tài)時(shí)電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3與加熱解吸裝置17的關(guān)系示意。電源功能開關(guān)21上移使得活動(dòng)式控氣片22封閉輸氣通道12。吸收CO2后的吸收再生液26在加熱解吸裝置17的加熱下，進(jìn)行釋放CO2廢氣的工作。CO2廢氣經(jīng)防漏液控制片15、排氣口16而進(jìn)入排氣管6，最后完全排放到室外去。這一工作狀態(tài)，電源功能開關(guān)21切斷了與抽氣裝置4、輸氣裝置5、氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1的電路聯(lián)接。
本發(fā)明的操作分為兩大步驟。第一步就是插上電源插座接通電源，把電源功能開關(guān)21下?lián)苤赁D(zhuǎn)化吸收工作位置，其標(biāo)志是轉(zhuǎn)吸工作指示燈24發(fā)光；第二步就是在使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)化吸收之后什么時(shí)間都可進(jìn)行，把功能開關(guān)21撥至解吸排氣工作工作位置，其標(biāo)志是解排工作指示燈25發(fā)光。最后，關(guān)閉電源開關(guān)即可。
本發(fā)明的氣體轉(zhuǎn)化裝置的內(nèi)壁由耐熱、隔熱材料所制成，吸收再生裝置內(nèi)壁由耐堿腐材料制成，電阻加熱板上下兩塊的電阻分別在200Ω左右成并聯(lián)電路可保證加熱氣體的溫度達(dá)到105-110℃，加熱解吸裝置由電阻發(fā)熱絲構(gòu)成(功率不必過大)，吸收再生溶液為環(huán)丁砜--二乙醇胺水溶液。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明寬60厘米、高30厘米、厚15厘米(圖實(shí)比為1∶5)。
本發(fā)明所具的突出特點(diǎn)1、從根本上解除了CO中毒的危險(xiǎn)，保證了使用燃?xì)馐狡骶邥r(shí)的生命之安全，解除了使用燃?xì)馐狡骶叩呢?fù)面憂慮。
2、使用燃?xì)馐狡骶邥r(shí)，不再因CO濃度過高出現(xiàn)報(bào)警而被迫停止原來(lái)的使用作業(yè)，同時(shí)減小室內(nèi)CO2濃度，凈化了居室生活的環(huán)境。
3、既可與燃?xì)馐綗崴鞯扰涮资褂?，又可?dú)立使用，為人們的生活提供了較大的便利條件。
4、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、操作簡(jiǎn)便、安全可靠、成本較低、便于走進(jìn)千家萬(wàn)戶。
5、本發(fā)明可分步進(jìn)行，排除廢氣工作可隨意獨(dú)立進(jìn)行實(shí)施，方便了人們?cè)跁r(shí)間上的安排。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)式轉(zhuǎn)化一氧化碳家用型保安器，包括氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1、吸收再生裝置2、電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3、抽氣裝置4、輸氣裝置5、排氣管6、殼體7。其特征在于室內(nèi)上空的CO、CO2氣體，經(jīng)抽氣裝置4的作用通過殼體7的左上部進(jìn)氣窗8而進(jìn)入氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1之內(nèi)，混合氣體在電阻加熱板9的預(yù)熱達(dá)到105℃之后，CO氣體與反應(yīng)板槽10中的I2O5發(fā)生反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成CO2氣體，爾后所有在機(jī)內(nèi)的CO2氣體經(jīng)導(dǎo)氣通道11在輸氣裝置4的吸力作用下進(jìn)行輸氣通道12，再經(jīng)輸氣管13向下進(jìn)入吸收再生裝置2的吸收解吸室14所貯的吸收液26之中而被溶解和吸收，而當(dāng)接通加熱解吸裝置17的電路時(shí)，吸收液26在加熱的情況下進(jìn)行解吸工作放出所吸收的CO2氣體，廢氣經(jīng)右上部位的防漏液控制片15、排氣口16、排氣管6排放到室外去，同時(shí)使得吸收液26得到再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用型保安器，其特征在于電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置3包括功能開關(guān)21、活動(dòng)式控氣片22、聯(lián)動(dòng)桿23、轉(zhuǎn)吸工作指示燈24、解排工作指示燈25，聯(lián)動(dòng)桿23一端固定在功能開關(guān)21上、另一端固定在活動(dòng)式控氣片22上，使得功能開關(guān)21上下移動(dòng)時(shí)，活動(dòng)式控氣片22關(guān)閉或打開輸氣通道12，功能并關(guān)21通過殼體7面板內(nèi)的電路與抽氣裝置4、輸氣裝置5、電阻加熱板9、轉(zhuǎn)吸工作指示燈24相連接，功能開關(guān)21又通過電路與加熱解吸裝置17、解排工作指標(biāo)燈25相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用型保安器，其特征在于氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1包括上、下兩片電阻加熱板9、位于電阻加熱板槽9中部空間的反應(yīng)板槽10，電阻加熱板9的電極端固定在殼體7的后蓋板20上，反應(yīng)板槽10兩端分別固定在殼體7的左右兩側(cè)，電阻加熱板9為上下相對(duì)的半輻射式以使在一定時(shí)間內(nèi)使得反應(yīng)板槽10的周圍空間達(dá)到105-110℃的反應(yīng)溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用型保安器，其特征在于導(dǎo)氣通道11、輸氣通道12、輸氣管13相通，輸氣裝置5位于輸氣通道口中央部位，輸氣通道12可隨活動(dòng)式控氣片22而關(guān)閉，導(dǎo)氣通道11前與氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置1相通，輸氣管13下部與吸收再生裝置2相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用型保安器，其特征在于吸收再生裝置2包括輸氣管13、吸收解吸室14、防漏液控制片15、加熱解吸裝置17、吸收再生液26，輸氣管13垂直向下插入吸收再生液26之中，吸收再生液26貯在吸收解吸室14內(nèi)，吸收再生液26的液面距輸氣通道12有一定的空間距離，吸收解吸室14右上部有防漏液控制片15而封閉，加熱解吸裝置17與吸收解吸室14上下隔離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的家用型保安器，其特征在于排氣管6與排氣口16以螺紋而結(jié)合，旋內(nèi)時(shí)推開排氣口16里側(cè)里防漏液控制片15使其向左下方旋轉(zhuǎn)，從而與吸收再生裝置2相通。
全文摘要
一種自動(dòng)式轉(zhuǎn)化一氧化碳家用型保安器。由氣體轉(zhuǎn)化反應(yīng)裝置、吸收再生裝置、電源聯(lián)動(dòng)調(diào)控裝置、抽氣裝置和輸氣裝置、排氣管等構(gòu)成。本發(fā)明通過抽氣裝置把室內(nèi)上空的一氧化碳有毒氣體吸入機(jī)內(nèi)，經(jīng)過一定條件下的化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的二氧化碳，再通過對(duì)CO
文檔編號(hào)B01D53/62GK1151904SQ9611902
公開日1997年6月18日 申請(qǐng)日期1996年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月29日
發(fā)明者張國(guó)棟, 吳 琳 申請(qǐng)人:張國(guó)棟