一种二次燃烧处理艾烟的设备及方法与流程

本发明涉及艾烟处理的技术领域，更具体地，涉及一种二次燃烧处理艾烟的设备及方法。

背景技术：

艾灸，是中医针灸疗法中的灸法，是用艾叶制成的艾灸材料产生的艾热刺激体表穴位或特定部位，通过激发经气的活动来调整人体紊乱的生理生化功能，从而达到防病治病目的的一种治疗方法。艾灸作为一种操作方便、温经通络效果明显的医疗保健方法已经广泛为人们所接受和运用。然而艾叶在燃烧过程中会产生大量的艾烟，据研究显示艾烟中主要含有微尘(包括固体颗粒和焦油颗粒)，以及一氧化碳、氮氧化物等有害物质。这些污染物无论是停留在室内或是排放到室外都会对空气造成污染，并且艾烟中的微尘及有害气体还会严重影响到人们的身体健康。

因此艾烟就极大地阻碍了传统中医艾灸的应用与发展，也为广大的艾灸用户和艾灸机构所研究的重点课题。目前市面上处理艾烟的设备主要包括两种：一种是静电吸附除尘技术；另一种是采用过滤网和活性炭吸附技术。对于静电吸附除尘技术，存在的问题主要在于：艾烟中存在大量的焦油在静电场的吸附作用下很快就粘附在电场两边的静电板上，被焦油粘附的静电板很快就释放不出静电，导致此后再起不到除艾烟的作用，对于用户来讲，每天清洗静电板也是很费劲的事情。使用过滤网和活性炭吸附艾烟，使用很短时间就得更换过滤网及活性炭，对于用户来讲既耗费大量的人力物力，且过滤网及活性炭成本昂贵又不能重复利用，使用成本极高。

在中国申请号为201721205052.8的专利中公开一种艾烟净化装置，包括依次连通的水箱、净化器和风机；水箱远离净化器的一端设置有与其连通的水泵和进烟管；水泵上设置有分别延伸至进烟管和水箱内的环形喷头；风机上设置有出烟管，通过水洗加静电及活性炭吸附处理艾烟。

上述的艾烟处理中，均只能短期且不可再循环式处理艾烟中的颗粒物及焦油，对于艾烟中的气体等其它有害物质没有多少作用，水洗、静电及活性炭吸附处理艾烟后还会剩余大量有害气体，达不到完全除去艾烟中有害物质的效果。

因此，提供一种高效、可长期完全除去艾烟中有害物质的方案是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种二次燃烧处理艾烟的设备及方法，解决了现有技术中不能完全除去艾烟中有害物质的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种二次燃烧处理艾烟的设备，包括：雾化室、混合室、二次燃烧室及冷却室；其中，

所述雾化室，包括：雾化器及雾化出气口，所述雾化出气口与所述混合室相连接；所述雾化器位于所述雾化室的内腔中；

所述混合室，包括：混合进烟口、混合进气口及混合出烟口，所述混合进气口与所述雾化出气口相连接，所述混合出气口与所述二次燃烧室相连接；其中，所述混合出气口位于所述混合室上的一端处，所述混合进烟口及混合进气口位于所述混合室上与所述混合出气口相对的另一端处；

所述二次燃烧室，包括：燃烧进烟口、燃烧腔、反应腔及反应出气口，所述燃烧进烟口与所述混合出烟口及燃烧腔相连接；所述燃烧腔内设置有加热器，所述燃烧腔一端与所述燃烧进烟口相连接，另一端与所述反应腔相连接；在所述反应腔内设置有催化芯，所述反应腔的一端与所述燃烧腔相连接，另一端与所述反应出气口相连接；

所述冷却室，包括：冷却进气口、冷却出气口及冷却腔，所述冷却进气口与所述反应出气口相连接；所述冷却进气口及冷却出气口位于所述冷却腔上相对两端的位置。

可选地，其中，所述催化芯，包括：载体和催化剂，所述载体由隔热材料构成且位于所述催化芯内腔中；所述催化剂为氧化还原催化剂，且所述催化剂散布在所述载体上。

可选地，其中，所述催化剂为铂，和/或铑，和/或钯。

可选地，其中，所述加热器，为电热丝，和/或电发热管，和/或电红外线石英管。

可选地，其中，所述冷却室为水冷冷却装置，和/或气冷冷却装置，和/或半导体冷却装置。

可选地，其中，该设备还包括：静电净化器，所述静电净化器与所述冷却室的出气口相连接。

可选地，其中，该设备还包括：活性炭吸附器，所述活性炭吸附器与所述冷却室的出气口相连接。

另一方面，本发明还提供一种二次燃烧处理艾烟的方法，该方法包括：

将雾化产生的雾气与艾烟以大于或等于1:1的比例导入混合室，并在所述混合室内混合后导入二次燃烧室；

在所述二次燃烧室内，保持温度在200℃-1000℃对混合后的艾烟进行二次燃烧；

保持温度在200℃-1000℃的条件下，将二次燃烧后的艾烟通过氧化还原催化芯进行催化转换；

将催化转换后得到的气体导入冷却室进行冷却至室温；

将冷却后的气体排出。

可选地，其中，该方法还包括：将混合室内混合后的艾烟导入离心器中进行离心；

再将离心后的混合艾烟导入所述二次燃烧室内。

可选地，其中，该方法还包括：将冷却后的气体经过静电净化，和/或，将冷却后的气体经过活性炭吸附处理再排出。

与现有技术相比，本发明提供的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，至少实现如下有益效果之一：

(1)本发明所述的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，通过雾化的水汽与艾烟混合洗去艾烟中的部分颗粒物及焦油，再将剩余物质进行二次燃烧除去有害气体，能够彻底消除艾烟中的有害物质，不需要经常的人工清理，也不用消耗昂贵的耗材，达到了高效消除艾烟中有害物质的效果。

(2)本发明所述的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，将艾烟经水洗后的物质进行二次燃烧得到的气体物质是大气的组成气体，不会影响到周边环境，且使用的消耗品是普通的水，不会对环境造成污染，还有利于节约资源。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例中所述的一种二次燃烧处理艾烟的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，图1为本实施例所述的二次燃烧处理艾烟的设备的结构示意图。本实施例中结合雾化混合及在腔体中二次燃烧艾烟的方式处理艾烟，达到除去艾烟中有害物质的效果，该设备包括：雾化室101、混合室102、二次燃烧室103及冷却室104。

其中，所述雾化室101，包括：雾化器111及雾化出气口112，雾化出气口112与混合室102相连接；雾化器111位于雾化室101的内腔中。其中，雾化器111可以是喷头雾化器，也可以是超声震荡雾化器，将液体雾化形成细小的液体颗粒，与艾烟混合后除去艾烟中一些颗粒物及焦油。

混合室102，包括：混合进烟口121、混合进气口122及混合出烟口123，混合进气口121与雾化出气口112相连接，混合出气口122与二次燃烧室103相连接；其中，混合出气口123位于混合室上的一端处，混合进烟口121及混合进气口122位于混合室102上与混合出气口123相对的另一端处。可选地，在混合室内还可以设有带孔的挡片，通过带孔挡片使得艾烟和雾化液颗粒尽可能地完全混合，增加混合的效果。

二次燃烧室103，包括：燃烧进烟口131、燃烧腔132、反应腔133及反应出气口134，燃烧进烟口131与混合出烟口123及燃烧腔132相连接；燃烧腔132内设置有加热器135，燃烧腔132一端与燃烧进烟口131相连接，另一端与反应腔133相连接；在反应腔133内设置有催化芯136，反应腔133的一端与燃烧腔132相连接，另一端与反应出气口134相连接。

燃烧室是金属制成的艾烟的容器或者通道，艾烟被导入到燃烧室。燃烧室的作用是将含有微尘、一氧化碳和氮氧化物的艾烟再次加热燃烧，消除艾烟中剩余可燃烧的物质，并提高艾烟的温度。燃烧室内的温度由电热丝、电发热管或者电红外线石英管中任何一种单独或者组合的加热器件提供，燃烧室的温度可以为200-1000℃。

催化反应腔的腔体外壳由金属制成，催化反应腔内有催化芯。在燃烧室被加热的艾烟中含有一氧化碳、氮氧化物、剩余氧气等气体会在催化反应室内与催化芯中的重金属催化剂发生氧化还原反应，生成二氧化碳和水、氮气和氧气，从而大大减少排放污染。由于催化反应必须是在高温下进行，所以催化芯或者外壳可以装有电热加热装置，包括电热丝、电发热管或者电红外线石英管，催化反应腔内的温度可以在200-1000℃。

冷却室104，包括：冷却进气口141、冷却出气口142及冷却腔143，冷却进气口141与反应出气口134相连接；冷却进气口141及冷却出气口142位于冷却腔143上相对两端的位置。

艾烟经过氧化还原的转化后，气体温度较高，直接排放是有危险的，需要进行冷却。冷却室由金属容器制成，是转化后气体的通道。冷却室内可以由水冷、气冷或者半导体冷却器中任何一种或者组合的冷却器构成的冷却装置，该冷却装置可以是一重的，也可以是多重冷却器串联起来的。催化还原后的艾烟空气在通过冷却器模块后，温度不高于50℃，可以安全的排放到室外。在上述设备中还可以设置离心机，通过离心机将混合颗粒物和焦油的水甩至离心机壁后从排液口排出。

在一些可选的实施例中，催化芯采用耐热材料(如陶瓷材料)制成多孔的载体，在该多孔载体上覆盖氧化还原催化剂，通过催化剂的作用可以把废气中的碳氢化合物及co变成水和co2，同时把氮氧化合物nox分解成氮气和氧气。氮氧化合物及co是有毒气体，过多吸入会导致人死亡，而nox会直接导致光化学烟雾的发生。通过催化芯对艾烟的转化作用，最后生成二氧化碳和水、氮气和氧气，从而大大减少艾烟中污染的排放。催化芯的载体可以做成网状、带孔的球形、带孔螺旋形及其它不规则形状。催化芯包括：载体和催化剂，载体由隔热材料构成且位于催化芯内腔中；催化剂为氧化还原催化剂，且所述催化剂散布在所述载体上。催化剂可以为铂、铑、钯中的一种或者几种的混合物。在催化芯外壳的双层薄板夹层中装有绝热材料，如石棉纤维毡材料。

在一些可选的实施例中，与图1中不同的是，还包括静电净化器301，静电净化器301与冷却室的出气口142相连接。经过静电净化器301处理后的剩余气体通过静电净化器301上的净化排气口311排出。静电净化器301内设置有静电释放器及吸附板，将艾烟处理后少量的烟油吸附除去，达到完全消除艾烟中有害物质的目的，甚至还能将艾烟转化至室内气体的排放标准，消除了艾烟排放室外危害人体健康的影响。

在一些可选的实施例中，与图1中不同的是，还包括活性炭吸附器401，活性炭吸附器401与冷却室的出气口142相连接。经过活性炭吸附器401处理后的剩余气体通过活性炭吸附器401上的吸附排气口411排出。可选地，上述二次燃烧处理艾烟的设备中的活性炭吸附器还可以与静电净化器结合使用，进一步地保证消除经过处理后排放的气体中的有害物质。

在一些可选的实施例中，提供一种实施例中所述的二次燃烧处理艾烟的方法，该方法可以通过上述的二次燃烧处理艾烟的设备来实现，该方法包括如下的步骤：

步骤501、开启雾化器并将雾化生产的雾气导入混合室；

在雾化器中将水或其它液体雾化产生雾气，将雾气吹入到混合室内，雾化产生的形式可以是通过超声雾化，也可以通过雾化喷头生产雾气，通过雾气混合艾烟可以洗去艾烟中的一些颗粒和焦油等物质。

步骤502、将雾化产生的雾气与艾烟以大于或等于0.1:1的比例导入混合室进行混合；

步骤503、将与雾气混合后的艾烟导入二次燃烧室；

步骤504、在二次燃烧室内，保持温度在200℃-1000℃对混合后的艾烟进行二次燃烧；

步骤505、保持温度在200℃-1000℃的条件下，将二次燃烧后的艾烟通过氧化还原催化芯进行催化转换；

步骤506、将催化转换后得到的气体导入冷却室进行冷却至室温。

步骤507、将冷却后的气体排出。

在一些可选的实施例中，与上述方法不同的是，该方法还包括：

步骤601、将混合室内混合后的艾烟导入离心器中进行离心；

步骤602、再将离心后的混合艾烟导入所述二次燃烧室内。

在一些可选的实施例中，与上述方法不同的是，该方法还包括：

步骤508、将冷却后的气体经过静电净化，和/或，将冷却后的气体经过活性炭吸附处理再排出。

通过上述实施例可知，本发明的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，达到了如下的有益效果：

(1)本发明所述的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，通过雾化的水汽与艾烟混合洗去艾烟中的部分颗粒物及焦油，再将剩余物质进行二次燃烧除去有害气体，能够彻底消除艾烟中的有害物质，不需要经常的人工清理，也不用消耗昂贵的耗材，达到了高效消除艾烟中有害物质的效果。

(2)本发明所述的二次燃烧处理艾烟的设备及方法，将艾烟经水洗后的物质进行二次燃烧得到的气体物质是大气的组成气体，不会影响到周边环境，且使用的消耗品是普通的水，不会对环境造成污染，还有利于节约资源。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。