一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置

摘要

本发明公开了一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置，本发明的处理罐体内部设有上小下大的圆台空腔，且圆台空腔与处理罐体之间还设有相变层，通过太阳能空气加热器对空气进行加热后通入圆台空腔，在逐步向上升的同时，由相变层进行逐级降温，最终实现圆台空腔内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，从而可提高空气流动速率，进而提高净化效率。总之，本发明具有处理量大、净化效率高、绿色环保等优点。

说明书

技术领域

本发明属于环境处理技术领域，具体涉及一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置。

背景技术

根据研究报告所知，目前大部分的大气环境污染，是由于化石燃料的燃烧和不合理使用，如煤的燃烧生成二氧化硫等气体，是形成酸雨的主要成因；如石油燃烧的氮氧化物含铅化物都会污染大气环境，这些污染会腐蚀建筑物、使土壤酸化、破坏土质结构，直接或间接地影响到动植物生物生命活动和生理机能。

现有技术中有很多针对工厂排放气体的处理装置，作为一种集中处理的方法。但是还是有很多污染气体难以被收集，从而难以进行集中处理。因此，需要一种可对周围环境中的污染大气进行批量处理的分散式装置，来进一步弥补集中处理的不足。

公开号为CN108060821A的中国发明专利公开了一种分体式铁塔基座，包括机房、塔台、铁塔固定座、集水槽、水泵、雾化喷头、壳体以及压缩机，铁塔固定座中部装配有塔台，机房安装在地面上，水泵通过水管与集水槽右端面下侧连接，雾化喷头通过水管与水泵相连接，该设计实现了本发明利用雨水进行人工洒水，解决了原有的分体式铁塔基座无法在干旱时为周围的居民提供水源的问题，压缩机装配在壳体内部，该设计净化了本发明周边的空气，提高了空气质量，解决了原有的分体式铁塔基座无法保护环境的问题，本发明功能全面，绿化环境，功能多样，实用性强。虽然该装置满足分散式处理的要求，但是仅限于对空气中的物理污染物进行净化，而对于化学污染则效果欠佳。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明提供一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置。

本发明的技术方案为：一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置，包括处理罐体、填料塔架、填料块、储液箱、太阳能空气加热器、气体检测装置，所述处理罐体为圆柱结构，通过底部支架垂直竖立在地面上，处理罐体的内部中心设有上小下大的圆台空腔，所述圆台空腔与处理罐体等底等高，圆台空腔与处理罐体的内壁之间设有相变层，可起到降温保温的作用，圆台空腔的底部设有进气口，顶部设有出气口，所述填料塔架包括实心杆、中空管和开口环管，所述实心杆垂直设立在圆台空腔的纵轴位置，且下端贯穿处理罐体底部，所述中空管斜置在圆台空腔的内侧壁上，中空管的上端与实心杆上端通过连杆固定连接，中空管的下端贯穿处理罐体底部，所述开口环管有3-5个，开口环管以实心杆为圆心，上下等距地连接在中空管侧壁上，开口环管的一端与中空管内部相通，另一端为闭口并与中空管侧壁之间留有缝隙，开口环管的外缘分别与圆台空腔的内侧壁相贴合，开口环管下方开设有30-50个出液孔，30-40个所述填料块通过所述缝隙紧密穿套在开口环管上，填料块的末端紧密环绕在实心杆的外围，为填料块提供支撑力，所述储液箱位于处理罐体的下方，内部装有酸性液体，实心杆、中空管的下端均延伸至储液箱内部，且中空管通过抽水泵抽送储液箱内液体；所述太阳能空气加热器位于处理罐体的侧边，并与所述进气口相连，所述气体检测装置设置在处理罐体的顶部，并与所述出气口相连。

进一步地，所述填料块包括扇形壳体、侧挡板、挂环，所述扇形壳体上设有透气孔，所述侧挡板的底边与扇形壳体的下底面侧边相连，并呈100-110度夹角，30-40个填料块拼接后形成锥形斜面，气体由下往上从填料块穿过时，斜面可增加气体与填料块的接触面积，提高净化率，同时还可使从出液孔流出的液体浸润过填料块后，沿斜面汇聚至填料块的末端，最终沿实心杆回流至储液箱内，实现液体的循环使用，所述挂环连接在侧挡板的顶边上，填料块通过挂环穿套在所述开口环管上。填料块的材质为弹性材料，可在开口环管上进行穿套时实现过盈装载，使得填料块之间更为紧凑，防止松动。

进一步地，所述太阳能空气加热器包括支撑架、回形管和储气箱，所述支撑架斜置在底面上，所述回形管布设在支撑架的向阳面，所述储气箱设置在支撑架的上方，回形管的一端与外部大气相通，另一端连接至储气箱，回形管可增加空气的受热面积，储气箱用于收集热气体，使其具备一定的压力。加热后的空气经进气口输送至圆台空腔内，在逐步向上升的同时，由相变层进行逐级降温，最终实现圆台空腔内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，从而可提高空气流动速率，进而提高净化效率。同时太阳能空气加热器可进行多个串联或并联接入进气口，扩大净化区域。

进一步地，所述气体检测装置包括检测室、气体检测仪、微控器、蓄电池，所述检测室底部与所述出气口相连，所述气体检测仪位于检测室左下方，且检测探头延伸至检测室内部，检测室左右两侧分别设有开口一和开口二，所述开口一通过管路与所述进气口相通，所述开口二与外部大气相通，开口一和开口二内分别设有电磁阀一和电磁阀二，所述微控器位于检测室的右下方，并分别与气体检测仪、电磁阀一和电磁阀二电性连接，所述蓄电池位于气体检测仪左侧，为气体检测仪、电磁阀一和电磁阀二供电。检测不合格的处理气体通过打开电磁阀一，从开口一反流回圆台空腔底部，进行重新净化处理，直至合格，打开电磁阀二，从开口二释放排出。

进一步地，所述回形管与外部大气相通的一端、所述储气箱与所述进气口之间、所述开口一与进气口之间、所述开口二与外部大气相通的外端口均设有单向气阀。设置单向气阀可保证空气的单向流通，防止其进行逆流。

进一步地，所述微控器内部还设有wifi通讯模块，用于将所述气体检测仪的检测结果通过无线传输信号传送至终端控制平台。实现对各局部区域装置及空气质量的把控。

进一步地，所述处理罐体的外侧壁还设有太阳能柔性电池薄膜，处理罐体的外侧壁下部设有蓄电逆变器，所述太阳能柔性电池薄膜将太阳能转化为直流电，再经所述蓄电逆变器将直流电转化为交流电，并为所述抽水泵和所述蓄电池进行供电。利用天阳能进行发电，为本装置进行供电，可节约电能，并且更适合在偏远地区工作。

进一步地，所述相变层为高导热稀碳储能相变材料，高导热稀碳储能相变材料的降温速度快，保温时间长，可满足空气在短时间内降温的效果，促进形成压力差。

本发明的工作方法为：

首先，通过抽水泵抽取储液箱内的酸性液体，经中空管输送至各个开口环管内，再经开口环管底部的出液孔流至穿套在开口环管上的填料块，将填料块浸润，多余酸性液体沿斜面汇聚至填料块末端，最后沿实心杆回流至储液箱内。同时，空气流进回形管，在回形管内经太阳能加热后存储在储气箱内，加热后的空气再通过进气口流入圆台空腔，在逐步向上升时经过被酸性液体浸润后的填料块，进行吸附净化，同时由相变层进行逐级降温，最终实现圆台空腔内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，提高空气流动速率。经过净化的空气从出气口进入气体检测装置的检测室，经气体检测仪检测后，将检测结果首先反馈至微控器，若检测结果不合格，微控器打开电磁阀一，将不合格气体反流回圆台空腔底部，进行重新净化处理，直至合格，打开电磁阀二，从开口二释放排出。微控器将检测结果通过内置的wifi通讯模块传送至终端控制平台，实现对各局部区域装置及空气质量的把控。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的处理罐体内部设有上小下大的圆台空腔，且圆台空腔与处理罐体之间还设有相变层，通过太阳能空气加热器对空气进行加热后通入圆台空腔，在逐步向上升的同时，由相变层进行逐级降温，最终实现圆台空腔内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，从而可提高空气流动速率，进而提高净化效率；

(2)本发明的圆台空腔内设有填料塔架，填料塔架从上之下等距间隔设有与圆台空腔内径相等的开口环管，开口环管上穿套有多个填料块，且填料块拼接后形成锥形斜面，气体由下往上从填料块穿过时，斜面可增加气体与填料块的接触面积，提高净化率；

(3)本发明还设有气体检测装置，通过度净化处理后的空气进行检测，检测合格后才能排出，不合格则返回圆台空腔底部，进行重新净化，保障了排放出的气体质量；

(4)本发明在处理罐体的外侧壁还设有太阳能柔性电池薄膜与蓄电逆变器，用于为自身装置进行供电，可节约电能，并且更适合在偏远地区工作。

总之，本发明具有处理量大、净化效率高、绿色环保等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的填料塔架的立体图；

图3是本发明的开口环管的仰视图；

图4是本发明的填料块的立体图；

图5是本发明的太阳能空气加热器的右视图。

其中，1-处理罐体、11-圆台空腔、12-相变层、13-进气口、14-出气口、15-太阳能柔性电池薄膜、16-蓄电逆变器、2-填料塔架、21-实心杆、22-中空管、23-开口环管、231-出液孔、24-连杆、3-填料块、31-扇形壳体、311-透气孔、32-侧挡板、33-挂环、4-储液箱、41-抽水泵、5-太阳能空气加热器、51-支撑架、52-回形管、53-储气箱、6-气体检测装置、61-检测室、611-开口一、612-开口二、613-电磁阀一、614-电磁阀二、62-气体检测仪、63-微控器、631-wifi通讯模块、64-蓄电池、7-单向气阀、8-终端控制平台。

具体实施方式

下面通过本发明的一个较优的实施例，来对本发明的具体实施方式作具体说明，但本发明的实施和保护不限于此。

如图1所示，一种用于去除大气环境中化学污染物的处理装置，包括处理罐体1、填料塔架2、填料块3、储液箱4、太阳能空气加热器5、气体检测装置6，处理罐体1为圆柱结构，通过底部支架垂直竖立在地面上，处理罐体1的内部中心设有上小下大的圆台空腔11，圆台空腔11与处理罐体1等底等高，圆台空腔11与处理罐体1的内壁之间设有相变层12，其中，相变层12为高导热稀碳储能相变材料，高导热稀碳储能相变材料的降温速度快，保温时间长，可满足空气在短时间内降温的效果，促进形成压力差。圆台空腔11的底部设有进气口13，顶部设有出气口14。如图1所示，处理罐体1的外侧壁还设有太阳能柔性电池薄膜15，处理罐体1的外侧壁下部设有蓄电逆变器16，太阳能柔性电池薄膜15将太阳能转化为直流电，再经蓄电逆变器16将直流电转化为交流电，并为抽水泵41和蓄电池64进行供电。利用天阳能进行发电，为本装置进行供电，可节约电能，并且更适合在偏远地区工作。

如图2所示，填料塔架2包括实心杆21、中空管22和开口环管23，实心杆21垂直设立在圆台空腔11的纵轴位置，且下端贯穿处理罐体1底部，中空管22斜置在圆台空腔11的内侧壁上，中空管22的上端与实心杆21上端通过连杆24固定连接，中空管22的下端贯穿处理罐体1底部，开口环管23有5个，开口环管23以实心杆为圆心，上下等距地连接在中空管22侧壁上，开口环管23的一端与中空管22内部相通，另一端为闭口并与中空管22侧壁之间留有缝隙，开口环管23的外缘分别与圆台空腔11的内侧壁相贴合，如图3所示，开口环管23下方开设有32个出液孔231。

如图1所示，40个填料块3通过缝隙紧密穿套在开口环管23上，填料块3的末端紧密环绕在实心杆21的外围，为填料块3提供支撑力，如图4所示，填料块3包括扇形壳体31、侧挡板32、挂环33，扇形壳体31上设有透气孔311，侧挡板32的底边与扇形壳体31的下底面侧边相连，并呈100-110度夹角，30-40个填料块3拼接后形成锥形斜面，气体由下往上从填料块3穿过时，斜面可增加气体与填料块3的接触面积，提高净化率，同时还可使从出液孔231流出的液体浸润过填料块3后，沿斜面汇聚至填料块3的末端，最终沿实心杆21回流至储液箱4内，实现液体的循环使用，挂环33连接在侧挡板32的顶边上，填料块3通过挂环33穿套在开口环管23上。填料块3的材质为聚氨酯树脂，强度高、耐腐蚀、抗老化，还具有一定的弹性模量，可在开口环管23上进行穿套时实现过盈装载，使得填料块3之间更为紧凑，防止松动。

如图1所示，储液箱4位于处理罐体1的下方，内部装有酸性液体，实心杆21、中空管22的下端均延伸至储液箱4内部，且中空管22通过抽水泵41抽送储液箱4内液体；

如图1所示，太阳能空气加热器5位于处理罐体1的侧边，并与进气口13相连，如图1和5所示，太阳能空气加热器5包括支撑架51、回形管52和储气箱53，支撑架51斜置在底面上，回形管52布设在支撑架51的向阳面，储气箱53设置在支撑架51的上方，回形管52的一端与外部大气相通，另一端连接至储气箱53，回形管52可增加空气的受热面积，储气箱53用于收集热气体，使其具备一定的压力。加热后的空气经进气口13输送至圆台空腔11内，在逐步向上升的同时，由相变层12进行逐级降温，最终实现圆台空腔11内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，从而可提高空气流动速率，进而提高净化效率。同时太阳能空气加热器5可进行多个串联或并联接入进气口13，扩大净化区域。

如图1所示，气体检测装置6设置在处理罐体1的顶部，气体检测装置6包括检测室61、气体检测仪62、微控器63、蓄电池64，检测室61底部与出气口14相连，气体检测仪62位于检测室61左下方，且检测探头延伸至检测室61内部，检测室61左右两侧分别设有开口一611和开口二612，开口一611通过管路与进气口13相通，开口二612与外部大气相通，开口一611和开口二612内分别设有电磁阀一613和电磁阀二614，微控器63位于检测室61的右下方，并分别与气体检测仪62、电磁阀一613和电磁阀二614电性连接，蓄电池64位于气体检测仪62左侧，为气体检测仪62、电磁阀一613和电磁阀二614供电。检测不合格的处理气体通过打开电磁阀一613，从开口一611反流回圆台空腔11底部，进行重新净化处理，直至合格，打开电磁阀二614，从开口二612释放排出。如图1所示，微控器63内部还设有wifi通讯模块631，用于将气体检测仪62的检测结果通过无线传输信号传送至终端控制平台8。实现对各局部区域装置及空气质量的把控。

如图1所示，回形管52与外部大气相通的一端、储气箱53与进气口13之间、开口一611与进气口13之间、开口二612与外部大气相通的外端口均设有单向气阀7。设置单向气阀7可保证空气的单向流通，防止其进行逆流。

本实施例的工作方法为：

首先，通过抽水泵41抽取储液箱4内的酸性液体，经中空管22输送至各个开口环管23内，再经开口环管23底部的出液孔231流至穿套在开口环管23上的填料块3，将填料块3浸润，多余酸性液体沿斜面汇聚至填料块3末端，最后沿实心杆21回流至储液箱4内。同时，空气流进回形管52，在回形管52内经太阳能加热后存储在储气箱53内，加热后的空气再通过进气口13流入圆台空腔11，在逐步向上升时经过被酸性液体浸润后的填料块3，进行吸附净化，同时由相变层12进行逐级降温，最终实现圆台空腔11内空气由下至上温度逐渐降低，由冷热空气实现压力差，提高空气流动速率。经过净化的空气从出气口14进入气体检测装置6的检测室61，经气体检测仪62检测后，将检测结果首先反馈至微控器63，若检测结果不合格，微控器63打开电磁阀一613，将不合格气体反流回圆台空腔11底部，进行重新净化处理，直至合格，打开电磁阀二614，从开口二612释放排出。微控器63将检测结果通过内置的wifi通讯模块631传送至终端控制平台8，实现对各局部区域装置及空气质量的把控。

利用本发明与市售的空气净化器进行对比试验，试验结果表明，本发明空气处理效率提高了10-20倍，对于化学成分的去除率提高了30-40％，且每小时耗能率降低了70-85％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。