撞击流气体净化系统的制作方法

撞击流气体净化系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种撞击流气体净化系统，包括若干个顺序相间隔设置的净化单元装置，相邻两个净化单元装置之间通过第一管道连通；每个净化单元装置包括正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室以及连通第二连接管；回旋状液体射流管深入到撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道；连通相邻两个净化单元装置的第一管道内设置有紫外线灯；每个净化单元装置的倒立的撞击流式气液反应室的末端还设置有自净式催化膜；自净式催化膜包括不锈钢网和镀在不锈钢网上的二氧化钛层；位于最末端的净化单元装置内依次设有气液分离室；气液分离室内设置有气液分离导板和气液分离膜。该系统可以对大气体量且含多种成分的气体进行高效率净化处理。
【专利说明】撞击流气体净化系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及空气净化设备领域，尤其涉及一种撞击流气体净化系统。

【背景技术】
[0002]现在城市空气质量越来越差，人们对改善空气质量的诉求也越来越强烈，人们对于pm2.5 (particulate matter,颗粒物)，即环境空气中空气动力学当量直径小于等于
2.5 μ m (微米)的颗粒物，也称细颗粒物。pm2.5这个数值越高就代表空气污染越严重。然而在日常工业生产中，常常会排出大量不同成分的气体(包括污染类的固体颗粒、粉尘、有机污染气体等)造成空气的污染；
[0003]空气净化器按净化原理进行分类有三种:
[0004]1、过滤吸附型:利用多孔性过滤材料，如无纺布、滤纸、纤维、泡沫棉等(目前吸附能力最强的当数HEPA高密度空气滤材)，吸附空气中的悬浮颗粒，有害气体，从而净化空气。2、静电集尘型:通过静电使空气中污染物带电，然后用集尘装置捕集吸附了带电粒子的空气尘埃，达到净化空气目的。3、复合型:同时利用过滤和静电除尘方式净化空气。
[0005]其中:过滤吸附型，例如:(I)采用虑料、虑板、滤筒等有型气体膜或活性炭等(其对于颗粒富集较为明显)，但是时间久了，气体膜的膜体一定会被富集后的颗粒物污染，从而其处理后的空气造成二次污染，而且该气体膜的膜体不可再生(因其附着的颗粒往往很小、成分很复杂，但是清洗后的气体膜同样还附着这样的颗粒，无法继续使用)，更为重要的是其对大气体量和多成分的气体的净化更显无能为力。
[0006]其中，静电式气体净化设备其处理空气物质很单一，对VOC不能有效的予以去除。
[0007]其中，在复合型气体净化设备中，主要采用滤料制备滤网或滤筒并结合静电设备对空气中的颗粒物进行富集；或采用某些极性物质(例如:硫磺纤维浸湛某些化学物质)对很少一部分小气体量的含VOC气体(V0C物质是指在常温下容易挥发的有机物质的总称，常见的有甲醛、甲苯和二甲苯等等。)进行降解和去除；但是其仍然存在如下几个方面的技术缺陷:在气体膜和静电净化结构复合使用时，风阻较大，其不可能对大气体量的气体进行高效率的净化，处理量很小，空气中仍然存在着大量污染物质不能予以净化，其净化处理效率很低。其处理气体成分并不多；例如燃煤空气的中二氧化硫无法予以去除。
[0008]在现有技术中作为最接近的技术方案，涉及一种家庭用厨房油烟净化设备(即专利申请号为03102035.6)，其主要结构包括前部的撞击流式气液反应室2以及后部的气液分离室，其中；正立放置的撞击流式气液反应室2包括进气口 21和导流板I (即第一导流板23)，两侧对称设有导流板II (即第二导流板25)，中部形成气体撞击区(即对撞腔24)，其底部为撞击区排出口(即排气口 22);在该气体撞击区的空间内设置至少一对射流管；该对射流管的喷射孔在同一平面内相向设置；第一导流板23的两端的翻边分别与下方的第二导流板25形成正向流通道26和反向流通道27。气液分离室，其上部设置一对导流板III，形成两侧气体排出口，并在顶部形成集气区，该集气区的中部设有排出口，该技术方案有以下特点，该方案提供了一种高速的、主动的、气液反应器，可在较短时间内对较大气体量进行效率较高的反应和对气体中不同痕量成分进行分离和富集。该方案有以下不足:1.对待处理气体只进行了一次气液接触，不能进行深度和多波次的气液接触。2.只能采用一种液体作为气液接触介质，不能对含多种不同成分的气体进行反应和分离富集处理。3.该技术方案不能组成高效光触媒结构，因而对含不同化学成分的气体进行化学反应时的效率很低。


【发明内容】

[0009]本发明的目的在于提供一种撞击流气体净化系统，以解决上述问题。
[0010]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0011 ] 本发明提供了一种撞击流气体净化系统，包括若干个顺序相间隔设置的净化单元装置，相邻两个所述净化单元装置之间通过第一管道连通；每个所述净化单元装置包括正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室以及连通正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室的第二连接管；所述第二连接管为180度转弯角的连接管；正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室相对第二连接管左右相对称设置；
[0012]还包括液体供给管道、液体回流管道和用于盛装多种类型反应液的液箱；且所述液箱内还设有泵体；
[0013]所述液体供给管道的一端与所述液箱内部的泵体连通，另一端设有可循环的回旋状液体射流管，并深入到撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道；所述液体回流管道的一端与所述第二连接管的底部连通，所述液体回流管道的另一端与所述液箱连通；
[0014]每个连通相邻两个所述净化单元装置之间的第一管道内还设置有紫外线灯；
[0015]每个所述净化单元装置的倒立的撞击流式气液反应室的末端还设置有自净式催化膜；所述自净式催化膜包括不锈钢网和镀在所述不锈钢网上的二氧化钛层；
[0016]位于最末端的净化单元装置内还依次设有气液分离室；所述气液分离室内设置有气液分离导板和气液分离膜。
[0017]优选的，所述撞击流式气液反应室中所述正向流通道和所述反向流通道内均设有模块化磁净化装置；所述模块化磁净化装置包括多组相对排列分布的永磁体；所述回旋状液体射流管部分穿过多组永磁体之间；所述回旋状液体射流管上设有多个沿管的长度方向开设的呈线段状的喷液孔。
[0018]与现有技术相比，本发明实施例的优点在于:
[0019]分析上述空气净化结构可知:上述撞击流气体净化系统的主要改进结构在于:
[0020]1、若干个顺序相间隔设置的净化单元装置，相邻两个所述净化单元装置之间的顶部(或上方)通过第一管道连通，从而构成连续的多级净化设备；
[0021]2、每个所述净化单元装置包括正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室以及连通正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室的第二连接管；所述第二连接管为180度转弯角的连接管；正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室相对第二连接管左右相对称设置；
[0022]其中，每个净化单元装置都具有如下结构:其左端由正立气液分离室、其右端为倒立气液分离室，中间由180度转弯角的第二连接管连接构成，正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室左右相对称设置。
[0023]3、每个连通相邻两个所述净化单元装置之间的第一管道内还设置有紫外线灯；每个所述净化单元装置的倒立的撞击流式气液反应室的末端还设置有自净式催化膜；所述自净式催化膜包括不锈钢网和镀在所述不锈钢网上的二氧化钛层。上述二氧化钛作为催化齐U，在紫外线灯的照射下，催化膜表面会形成光生电子和光生空穴该光触媒结构具有较强的氧化和还原能力可对VOC(即主要是有机物挥发物)进行强氧化和还原反应，经过上述反应后将VOC的大分子转化为小分子物质(例如二氧化碳和水)；并产生大量的负氧离子。需要说明的是，第一管道内所设置的紫外线灯和前一反应器末端所设置的催化膜，是一种光触媒结构互为必要条件。该结构能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解和无害化处理，同时还具备除臭、抗污、净化空气等功能。大量的负氧离子可优化空气质量，提供一个优质的空气环境。
[0024]4、还包括液体供给管道、液体回流管道和用于盛装多种类型反应液的液箱；且所述液箱内还设有泵体；所述液体供给管道的一端与所述液箱内部的泵体连通，另一端设有可循环的回旋状液体射流管，并深入到撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道；所述液体回流管道的一端与所述第二连接管的底部连通，所述液体回流管道的另一端与所述液箱连通；
[0025]所述撞击流式气液反应室中所述正向流通道和所述反向流通道内均设有模块化磁净化装置；所述模块化磁净化装置包括多组相对排列分布的永磁体；所述回旋状液体射流管部分穿过多组永磁体之间；所述回旋状液体射流管上设有多个沿管的长度方向开设的呈线段状的喷液孔。
[0026]上述过程中，气体进入撞击流式气液反应室时，液体供给管道的一端与液箱(其包含了多种类型的溶液，例如臭氧水、过滤水、反应液等)内部的泵体连通，另一端设有可循环的回旋状液体射流管，并深入到撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道；上述气体可在撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道内实施液体净化操作；
[0027]从正立的撞击流式气液反应室的撞击区排出口排出的气体先下降经过第二连接管的底部，然后上升(此过程经过了 180度转弯角处)迅速进入倒立的撞击流式气液反应室的气体排入口，迅速完成一个净化处理单元的净化处理流程；随后气体通过第一管道进入下一级的净化处理单元。
[0028]5、撞击流式气液反应室中所述正向流通道和反向流通道内均设有模块化磁净化
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[0029]分析上述撞击流气体净化系统的工作原理可知:含有多种复杂化学成分(富含各种颗粒物质、VOC或是S02等成分)的气体在风机的作用下先高速进入前处理净化装置，前处理净化装置通过富氧气体和高温蒸汽对颗粒物质在撞击流气液反应室内进行富集、沉降；然后待处理气体随即进入连续的若干个净化单元装置内进行多波次的、高速连续的气体净化；在进入每个净化单元装置时，均先后进入正立的撞击流式气液反应室以及内部的模块化磁净化装置和第二连接管和倒立的撞击流式气液反应室；并通过催化膜在紫外线灯的照射下在催化膜表面进行氧化和还原反应。具体情况:待净化的气体进入正立的撞击流式气液反应室的气体排入口后，先遇到壳体中部设有的具有中部凸起弧面结构的第一导流板，然后迅速地向沿第一导流板两端流动，随后进入正向流通道和反向流通道；在正向流通道和反向流通道内经过磁化净化处理后，进入气体撞击区；在气体撞击区内的气液混合物不仅运动速度快(即保证大气体量气体中痕量成分进行高速富集)，且可针对不同成分的污染气体以及颗粒物实现高速净化和沉降；另外，正立的撞击流式气液反应室的撞击区排出口向下设置；气体迅速从撞击区排出口排出下降进入第二连接管以及第二连接管的底部，转弯快速上升随后进入倒立的撞击流式气液反应室(同时完成撞击反应)；
[0030]其中:模块化磁净化装置在磁化净化处理时，在正向流通道和反向流通道内回旋状液体射流管喷液体(例如:臭氧水或反应液，这些喷射的液体将会对空气进行净化处理)，而液体中常具有带电粒子和离子)受到磁铁组件(即模块化磁净化装置的具体结构)的洛伦兹力的作用下，迅速在正向流通道和反向流通道内定向运动形成颗粒物富集区，该富集区和撞击区重叠，强化了反应速率和沉降速率。正向流通道和反向流通道的气体高速撞击，形成撞击流独有的震荡过程，使部分液体分子极化并强化了化学反应过程和颗粒物的富集和沉降过程。
[0031]由于在同一水平方向上，由多个相间隔的净化单元装置组成了多级净化设备；所以待净化空气在每次进入一级净化单元装置后都会先后进入正立的撞击流式气液反应室、模块化磁净化装置以及第二连接管，倒立的撞击流式气液反应室、模块化磁净化装置；和由催化膜和紫外线灯构成的光触媒结构。由于多级净化单元装置(包括上述具体结构)连续排列分布可以对待净化空气进行多级(即多波次)、连续、含有多成分的大气体量气体进行净化、富集和沉降处理。
[0032]6、其中:位于最末端的净化单元装置内还依次设有气液分离室；所述气液分离室内设置有气液分离导板和气液分离膜；气液分离膜为不锈钢网膜或无纺布膜或活性炭膜；所述气液分离膜沿水平面铺设且表面具有多个褶皱层。
[0033]其中，所述气液分离膜沿水平面铺设且表面具有多个褶皱层(即其横截面为锯齿状，其用于增加气体与气液分离膜的接触时间)。从气液分离室分离出的气体(仍然含有一定量的水汽的气液混合物)，随后进入气液分离膜，气液混合物进入气液分离膜后，大部分水分会沿着褶皱层顺延而下，气体会通过气液分离膜，完成气液分离操作；在分离后的水分沿着褶皱层的表面顺延而下时，同时完成了对气液分离膜的冲刷(即而通过上述结构实现自动冲刷作用)。
[0034]综上所述，本发明实施例提供的净化系统，克服了传统净化设备不能对同一气体进行多波次深度净化处理和不能对气体中不同化学成分(包括化学成分复杂有机气体)进行分离富集的技术缺陷，在撞击流气液反应器的结构中，加入光触媒结构采用自净式催化膜从根本上消除了膜体污染的可能，是本发明的一个特点。

【专利附图】

【附图说明】
[0035]图1a为现有技术中的撞击流式气液反应室的结构示意图；
[0036]图1为本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0037]图1b为本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0038]图1c为本发明实施例一提供的另一种结构形式的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0039]图2为图1中本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统中的撞击流式气液反应室的阵列结构示意图；
[0040]图3为图2中本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统中的撞击流式气液反应室与模块化磁净化装置的装配结构示意图；
[0041]图4为图3的俯视结构示意图；
[0042]图5为图3的另一俯视结构不意图；
[0043]图6为本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统中的气液分离室的结构示意图；
[0044]图7为本发明实施例一提供的撞击流气体净化系统中的气液分离室的俯视结构示意图；
[0045]图8为本发明实施例二提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0046]图9为本发明实施例三提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0047]图10为本发明实施例四提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0048]图11为本发明实施例五提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0049]图12为本发明实施例六提供的撞击流气体净化系统的结构示意图；
[0050]图13为本发明实施例七提供的撞击流气体净化系统中回旋状液体射流管的结构示意图。
[0051]其中:撞击流气体净化系统I ;净化单兀装置200 ;第一管道300 ;撞击流式气液反应室2 ;进气口 21 ;排气口 22 ;第一导流板23 ;对撞腔24 ;第二导流板25 ;正向流通道26 ；反向流通道27 ;模块化磁净化装置28 ;永磁体29 ;第二连接管3 ;液体供给管道40 ;液体回流管道41 ;液箱42 ;泵体43 ;回旋状液体射流管5 ;喷液孔51 ；自净式催化膜6 ;前置过滤管道10 ;气液分离室11 ;第三导流板110 ;风机12 ;系统主机外壳13 ;排污阀门130 ;紫外线消毒灯管131 ;臭氧出口 132 ;尾气处理设备133 ;制冷设备14 ;总控制箱15 ;进水阀门16、液面控制仪17 ;静电集尘装置18 ;紫外线灯19 ;泄流孔20。

【具体实施方式】
[0052]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0053]实施例一
[0054]参见图1，本发明实施例一提供了一种撞击流气体净化系统1，包括若干个顺序相间隔设置的净化单元装置200，相邻两个所述净化单元装置200之间通过第一管道300连通(即多个净化单元装置200在同一水平方向上顺序通过第一管道300相连通)；每个所述净化单元装置200包括正立的撞击流式气液反应室2、倒立的撞击流式气液反应室2以及连通正立的撞击流式气液反应室2和倒立的撞击流式气液反应室2的第二连接管3 ;其中，上述第二连接管3实际为具有180度转弯角的一种连接管；正立的撞击流式气液反应室2、倒立的撞击流式气液反应室2相对第二连接管3左右相对称设置；
[0055]上述撞击流气体净化系统I还包括液体供给管道40、液体回流管道41和用于盛装多种类型反应液的液箱42 ;且所述液箱42内还设有泵体43 ；
[0056]需要说明的是，上述用于盛装多种类型反应液的液箱可以是反应液箱、过滤液箱以及臭氧水箱等等不同种类；上述系统中的不同种类的液箱可以为一组或是多组，根据具体净化需求而设置，多组种类的液箱之间可相互独立，其中过滤液箱可与臭氧水箱连通，其余各种连接结构不再一一赘述；举例说明(以臭氧水箱组成的组件为例)，液体回流管道41通常与液体供给管道40相对应排布设置，且用于回收由射流管喷射后的臭氧水，并返回至过滤水箱内(或是其他水箱内)；泵体可以将过滤后的臭氧水再输送到臭氧水箱内，使臭氧水循环使用，大幅度节省了臭氧水资源，且利于环保；
[0057]所述液体供给管道40的一端与所述液箱42内部的泵体43连通，另一端设有可循环的回旋状液体射流管5，并深入到撞击流式气液反应室2内的正向流通道26和反向流通道27 ;所述液体回流管道41的一端与所述第二连接管3的底部连通，所述液体回流管道41的另一端与所述液箱42连通；
[0058]其中，上述撞击流式气液反应室2还具有如下结构:进气口 21 ;排气口 22 ;第一导流板23 ;对撞腔24 ;第二导流板25 ;正向流通道26 ;反向流通道27 ;模块化磁净化装置28 ；永磁体29 ；
[0059]具体地，每个(无论是正立的，还是倒立的)撞击流式气液反应室2中所述正向流通道26和所述反向流通道27内均设有模块化磁净化装置28 ;模块化磁净化装置28包括多组相对排列分布的永磁体29 ;上述回旋状液体射流管5部分穿过多组永磁体29之间；回旋状液体射流管5上设有多个沿管的长度方向开设的呈线段状的喷液孔51 ；
[0060]每个连通相邻两个所述净化单元装置200之间的第一管道300内还设置有紫外线灯19 ;每个所述净化单元装置200中的倒立的撞击流式气液反应室2的末端还设置有自净式催化膜6 ;自净式催化膜6包括不锈钢网(未示出)和镀在不锈钢网上的二氧化钛层(未示出)。
[0061]参见图2和图3 (箭头方向即示意待净化空气的流动方向)，撞击流式气液反应室2包括壳体(未示出)、以及壳体顶部设有的气体进气口 21、底部设有的排气口 22、壳体中部设有的具有中部凸起弧面结构的第一导流板23，第一导流板的两端的向下方沿水平方向翻边，在第一导流板的底部形成对撞腔24 (即气体撞击区)；第一导流板的下方设有水平设置的第二导流板25 ;第一导流板23的两端的翻边分别与下方的第二导流板25形成正向流通道26和反向流通道27 ;撞击流式气液反应室的排气口 22与正立U型管道和倒立U型管道的管壁弯曲处的位置相对应(其中，多个撞击流式气液反应室2连续排布设置，例如图中不意的Al, A2, A3......等结构)；
[0062]撞击流式气液反应室2中正向流通道26和反向流通道27内均设有模块化磁净化装置28(另参见图5);模块化磁净化装置28包括多组相对排列分布的永磁体29 ;回旋状液体射流管5大部分穿过多组永磁体之间；回旋状液体射流管5(另参见图13)上设有多个沿管的长度方向开设的呈线段状的喷液孔51 (用于喷射臭氧水或反应液)。如图4中，其中，未填充区域B为流体管路(即B管为液体射流管，其中箭头方向为液体流动方向)，C区域为液体撞击区，A区域为气体撞击区域。沿B管的长度方向开线性射流孔，线性射流孔同轴相向设置。B管的形状可根据撞击流接触器的实际使用情况确定，可以是圆形，也可以是三角形，梯形或其它密闭形状。但同轴相向设置的射流管，其长度、形状、大小必须对称相等。
[0063]另见图1，上述净化系统还包括前置过滤管道10，前置过滤管道位于整个净化系统的前端连通；前置过滤管道上还设有前处理净化装置(未示出)以及富氧气体进气口和水蒸气进气口 ；前处理净化装置内部设有撞击流式气液反应室2。
[0064]需要说明的是，这种利用正立的撞击流式气液反应室和倒立的撞击流式气液反应室多级反复净化处理，并结合多种净化结构，这种系统结构本身就是一种前所未有的产品；尤其针对大气体量的VOC气体净化处理尤为明显。
[0065]下面对本发明实施例提供的撞击流气体净化系统的具体结构做进一步说明:其中，需要说明的是，撞击流气体净化系统中具体结构以及各种结构变形均在如下【具体实施方式】中予以说明:
[0066]其中，所述第一管道300为倒立的U型管道(如图1中示意的结构)或倒立的180度转弯角的矩形连接管(如图2中示意的结构)。另外，第二连接管3也可以选择为正立的U型管道(如图1中示意的结构)或正立的180度转弯角的矩形连接管。
[0067]作为一种优选的可实施方式，所述液箱42用于盛装臭氧水和/或过滤水和/或反应液；还包括臭氧水制备设备。
[0068]作为一种优选的可实施方式，上述撞击流气体净化系统I还包括前置过滤管道10，所述前置过滤管道10位于最前置的净化单元装置的前端且与该正立的撞击流式气液反应室连通；所述前置过滤管道上还设有前处理净化装置以及富氧气体进气口 ；所述前处理净化装置内部还设有所述撞击流式气液反应室2。
[0069]分析上述撞击流气体净化系统的结构可知:含有多种复杂化学成分(富含各种颗粒物质、VOC或是S02等成分)的气体在风机的作用下高速进入前端的前置过滤管道10后，先后进入若干个顺序相间隔设置的净化单元装置200，具体地进入正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室以及内部模块化磁净化装置；前处理净化装置可以通过富氧气体对颗粒成分物质进行的富集；其中，最为关键的是撞击流式气液反应室；待净化的气体进行气体进气口后，先遇到壳体中部设有的具有中部凸起弧面结构的第一导流板，然后迅速地向沿第一导流板两端流动，随后进入正向流通道和反向流通道；与此同时，在正向流通道和反向流通道内回旋状液体射流管喷水臭氧水或反应液(流体中常具有带电粒子和离子)受到磁铁组件(即模块化磁净化装置的具体结构)的洛伦兹力的作用下，迅速在正向流通道和反向流通道内形成定向富集。
[0070]在对撞腔内的气液混合物不仅运动速度快(即保证大气体量气体中痕量成分进行高速富集)，且可针对不同成分的污染气体以及颗粒物实现高速净化和沉降；另外，撞击流式气液反应室的排气口与第一管道或第二连接管的管壁弯曲处的位置相对应；这样从撞击流式气液反应室的排气口流出的气液混合物将直接向上或向下流动到第一管道或第二连接管的管壁弯曲处，从而完成附着沉降；进而很显著地净化空气中的某些污染物。
[0071]由于多个净化单元装置200在同一水平方向上顺序通过第一管道300相连通；所以带净化空气在每次进入一节净化单元装置后都会先后进入撞击流式气液反应室、模块化磁净化装置以及附壁结构；由多级净化单元装置(包括上述具体结构)连续排列分布可以对待净化空气进行多级(即多波次)、连续、大气体量的净化、富集和沉降处理，其对大气体量的VOC净化处理技术效果非常明显。
[0072]参见图6，气液分离室11包括壳体(未示出)以及内部的第三导流板110 ;第三导流板110顶部具有两个并列排布的凸起弧面结构(图中箭头方向示意了气液混合物的流动方向)。较佳地，气液分离室的第三导流板的下端，其切线与垂线夹角为20°?45°。
[0073]关于撞击流式气液反应室:
[0074]本撞击流式气液反应室的工作原理是对撞反应原理。打开水泵和风机，参见图3、图4和图5，回旋状液体射流管5喷出的液体在对撞腔内产生辉散现象，第一导流板分别从左右两个出口在一定流速下沿同轴相向产生强烈的流体对撞。气体因质量轻，撞击时场能小，正向流渗入反向流，反向流同时也渗入正向流，气体产生振荡运动，使待净化空气中的某些颗粒物增大，完成造粒过程；液体因质量重，撞击时场能大，部分液体分子形成极化现象；待净化空气中的部分小分子和固体颗粒会向极化了的水分子定向运动，产生吸收、吸附作用。其中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物与极化了的液体分子(反应液中含有的)高速率地发生化学吸收反应，最后被富集在液体中，回流进入臭氧水箱或反应液箱；其中，臭氧水或反应液与空气强对流碰撞、异常活跃，导致净化作用以及相应的化学反应充分且可达到相当高的效净化效率。
[0075]最后的待净化气体经过多级净化处理后，再经气液分离室，产生造粒作用，气液进一步分离，最终释放出无污染的气体可以进行自由排放。
[0076]关于模块化磁净化装置:
[0077]参见图7，模块化磁净化装置在上述撞击流气体净化系统的应用是史无前例的，该模块化磁净化装置主要由多组磁铁构成(即磁铁组件)，该磁铁组件可以根据实际情况选择排列或分布成多种类型；可循环的回旋状液体射流管是可循环、成回旋状地分布在磁体组件周围的，其根本是利用洛伦兹力作用将对可循环的回旋状液体射流管喷射的臭氧水或反应液实施较强的雾化作用(类似于离心力分离)，将强雾化形成的臭氧水雾和反应液形成的水雾对气体在同一撞击区内反应和颗粒物进行定向富集，对流净化，其处理效果很明显；因此待净化空气在多个磁场区和多个对撞区域可充分地反应和富集，例如，采用强磁场可以对PM2.5的颗粒实施大量的富集。
[0078]关于气液分离室:
[0079]传统的气液分离室(主要结构是旋流分离器)常采用离心力作用对水和空气实施分离，需要说明的是，本发明实施例提供的净化系统中的气液分离室中的第三导流板具有特殊形状结构，其不需要其他任何设备辅助便可以进行很好的气液分离；经研究发现，参见图6可知，气液混合物在进入第三导流板后进入具有两个并列排布的凹形腔内(半封闭)，由两边向中间迅速流动，当流动到中间的尖尖部位后，水分子由小变大，最后由于该尖尖的部位十分有利于水滴的沉降、滴落；这样一来便可以通过第三导流板的特殊形状结构，实现水分子与空气的分离；在本发明实施例中，虽然第三导流板的结构看似简单，确实通过大量实验测试得到的结构外形；然而往往具有上述结构外形的第三导流板才能实现高效的、完美的气液分离操作。事实证明，上述气液分离室中的第三导流板分离出的空气虽然湿度不小，但是气液分离室效果还是很明显的，尤其结构不需要额外的去维护和保养。
[0080]较佳地，位于最末端的净化单元装置200内还依次设有气液分离室11、气液分离膜(未示出)；所述气液分离室内设置有气液分离膜。另外，位于最末端的净化单元装置外还设置有风机12。
[0081]需要说明的是，位于最末端的净化单元装置200内设置的风机12主要作用完成负压抽气作用(其用于对待净化空气提供较大的动力，使其高速地在多个净化单元装置200连接组成的系统内完成多级空气净化处理)；
[0082]需要说明的是，气液分离膜为不锈钢网膜或无纺布膜或活性炭膜；所述气液分离膜沿水平面铺设且表面具有多个褶皱层(即上述结构的气液分离膜还可用于实现自动冲刷作用，可以十分明显地帮助上述净化系统大幅提升净化能力和净化效果)。
[0083]较佳地,上述撞击流气体净化系统I还包括系统主机外壳13 ；
[0084]上述各种盛放不同液体成分介质的液箱42和所述臭氧水制备设备均设置在所述系统主机外壳13内部；所述液箱42的底部均设有的排污阀门130。所述液箱42的内箱壁的顶部还设有紫外线消毒灯管131。用于盛装臭氧水的所述液箱的顶部设有臭氧出口 132 ；所述臭氧出口 132与尾气处理设备133连通。
[0085]另外,臭氧水箱(即用于盛放臭氧水的液箱)、过滤水箱(即用于盛放过滤液的液箱)、反应液箱(即用于盛放反应液的液箱)和臭氧水制备设备均设置在系统主机外壳内部；臭氧水箱、过滤水箱和反应液箱的底部均设有的排污阀门130。臭氧水箱、过滤水箱和反应液箱内顶部还设有紫外线消毒灯管131。
[0086]需要说明的是，系统主机外壳即整个系统的箱体结构；其分布着多种类型的水箱结构；其中臭氧水箱主要用于向主过滤管道提供臭氧水，过滤水箱可以回收回流的臭氧水，然后经过过滤器过滤，最后返回输送到臭氧水箱，实现水资源的循环使用；另外，反应液箱可以盛放多种化学反应液，例如:氨水，其可与甲醛发生化学反应生成二氧化碳和水；还例如:尿素、大豆蛋白、氨基酸能与甲醛等极性化学物质进行反应，去除空气中VOC气体具有显著的作用。
[0087]另外，臭氧水在一定范围内，可以将待净化空气中的微粒子、有害空气、污染物进行排除；由于上述各类水箱必须不能有微生物的存在，因此通过紫外线灯可以对上述水箱内的空气实施杀菌处理，避免二次污染、保障净化后的空气中不含有细菌等，因此上述净化系统可以满足卫生条件较高的场所的空气净化要求(例如:医药生产企业、医院和学校等场所)。
[0088]在上述较为明显的物理吸附以及化学吸附相结合作用下(即上述撞击流式气液反应室、模块化磁净化装置、二氧化钛光触媒结构和附壁结构有助于推动化学吸附的作用，同时化学吸附又是对前述物理净化的补充)，边吸附边分解，祛除甲醛、苯、二甲苯、甲苯、TVOV (室内的总挥发性有机物(简称TV0C)主要来自油漆、含水涂料、粘合剂、化妆品、洗涤齐U、人造板、壁纸、地毯等。在室内已发现的TVOC多达几千种，例如:烷类、芳烃类、烯类、卤烯类、酯类、醛类、酮类)等有害气体，生成水和二氧化碳，在催化反应过程中不产生二次污染，其最为关键地可以快速有效地去除室内的有毒素生物、灰尘、烟味、臭味、病毒等，并产生大量的新鲜空气(即具有快速和大量的显著特点)。
[0089]臭氧出口 132与尾气处理设备133连通。尾气处理设备用于除去尾气中的臭氧气体(避免了臭氧气体排出对大气造成污染)。
[0090]另外，在本发明实施例中，上述撞击流气体净化系统中还可能包括如下结构,例如系统主机外壳内还设有制冷设备14、总控制箱15以及进水阀门16、液面控制仪17等；其中，由于需要制备臭氧水，同时制备臭氧水需要对其温度有一定的要求，因此上述制冷设备可以用于对水进行制冷；然后通过臭氧发生器(即臭氧水制备设备的具体结构)对富氧气体作为气源实施臭氧气体制备，上述结构不是本发明的改进结构对此本发明实施例不再--赘述。
[0091]实施例二
[0092]本发明实施例二提供的撞击流气体净化系统的具体结构与实施例一相同，但是其布局方式有所不同，具体请参见图8，实施例二示意的撞击流气体净化系统，其各个水箱的分布顺序以及分布位置可以根据具体情况和实际待净化气体的成分和净化需求而定。
[0093]实施例三
[0094]如图9所示，该撞击流气体净化系统的结构也是众多变形中的一种。
[0095]实施例四
[0096]图10示意出本发明实施例四的撞击流气体净化系统，其结构也是众多变形中的一种，结构相同之处不再一一赘述。
[0097]实施例五
[0098]图11示出本发明实施例五的撞击流气体净化系统，其结构也是众多变形中的一种，结构相同之处不再一一赘述。
[0099]实施例六
[0100]如图12所示，本发明实施例六的撞击流气体净化系统，其结构中的风机可以前置在主过滤管道的前端，另外其尾部还加装了静电集尘装置18 ;撞击流式净化系统可以和物理磁场匹配也可以与静电集尘装置匹配；上述静电集尘装置的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。该系统可根据待净化的混合气体的特性采用不同的物理和化学的组合方式完成对不同成分的气体和气体中的颗粒物进行高效率的大气体量的分离和富集。在倒立的撞击流反应器结构中，第一导流板的最低处沿箱体两侧处还设有向下的泄流孔20 (另参见图2);其作用是将射流管向下流动的液体排入到第二连接管内流回液箱；
[0101]实施例七
[0102]如图13所示，本发明实施例七的回旋状液体射流管5为也是众多变形中的一种，其管路分布情况不同于图4中所示意的回旋状液体射流管，另外其管路分布还可以有多种形式。B管的形状可根据撞击流接触器的实际使用情况确定，可以是圆形，也可以是三角形，梯形或其它密闭形状，对此本发明实施例不再一一赘述。
[0103]本发明实施例提供的撞击流气体净化系统的具体效果如下说明:高效率地净化作用；由于气体的对撞区与液体的辉散区相重合，气体产生振荡运动，在场能的作用下，空气中的固体颗粒、油滴和有害气体会直接、快速地与液体发生化学反应，从而达到高效去除空气中的有害物质的目的。反应速率高；本设备反应区域集中，反应速率高。经试验，它具有较高的传质系数，且比功耗较低，其反应速度之高足以完成对污染空气的净化。
[0104]本发明实施例提供的撞击流气体净化系统对于空气中不同成分和固体颗粒的分离、富集,尤其可以到达高速、不同成分、大气体量的、空气净化。
[0105]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种撞击流气体净化系统，其特征在于，包括若干个顺序相间隔设置的净化单元装置，相邻两个所述净化单元装置之间通过第一管道连通；每个所述净化单元装置包括正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室以及连通正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室的第二连接管；所述第二连接管为180度转弯角的连接管；正立的撞击流式气液反应室、倒立的撞击流式气液反应室相对第二连接管左右相对称设置； 还包括液体供给管道、液体回流管道和用于盛装多种类型反应液的液箱；且所述液箱内还设有泵体； 所述液体供给管道的一端与所述液箱内部的泵体连通，另一端设有可循环的回旋状液体射流管，并深入到撞击流式气液反应室内的正向流通道和反向流通道；所述液体回流管道的一端与所述第二连接管的底部连通，所述液体回流管道的另一端与所述液箱连通；每个连通相邻两个所述净化单元装置之间的第一管道内还设置有紫外线灯； 每个所述净化单元装置的倒立的撞击流式气液反应室的末端还设置有自净式催化膜；所述自净式催化膜包括不锈钢网和镀在所述不锈钢网上的二氧化钛层； 位于最末端的净化单元装置内还依次设有气液分离室；所述气液分离室内设置有气液分离导板和气液分离膜。
2.如权利要求1所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 所述撞击流式气液反应室中所述正向流通道和所述反向流通道内均设有模块化磁净化装置；所述模块化磁净化装置包括多组相对排列分布的永磁体；所述回旋状液体射流管部分穿过多组永磁体之间；所述回旋状液体射流管上设有多个沿管的长度方向开设的呈线段状的喷液孔。
3.如权利要求1所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 所述第一管道为倒立的U型管道或倒立的180度转弯角的矩形连接管； 所述第二连接管为正立的U型管道或正立的180度转弯角的矩形连接管。
4.如权利要求1所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 所述液箱用于盛装臭氧水和/或过滤水和/或反应液； 还包括臭氧水制备设备。
5.如权利要求1所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 还包括前置过滤管道，所述前置过滤管道位于最前置的净化单元装置的前端且与该正立的撞击流式气液反应室连通；所述前置过滤管道上还设有前处理净化装置以及富氧气体进气口和水蒸气进气口； 所述前处理净化装置内部还设有所述撞击流式气液反应室。
6.如权利要求1所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 所述气液分离膜为不锈钢网膜或无纺布膜或活性炭膜；所述气液分离膜沿水平面铺设且表面具有多个褶皱层。
7.如权利要求4所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 位于最末端的净化单元装置外还设置有风机，并与系统连接。
8.如权利要求7所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 还包括系统主机外壳； 所述液箱和所述臭氧水制备设备均设置在所述系统主机外壳内部；所述液箱的底部均设有的排污阀门； 所述液箱的内箱壁的顶部还设有紫外线消毒灯管。
9.如权利要求4所述的撞击流气体净化系统，其特征在于， 用于盛装臭氧水的所述液箱的顶部设有臭氧出口； 所述臭氧出口与臭氧尾气处理设备连通。
【文档编号】F24F1/00GK104128059SQ201410366353
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】罗建民, 罗逸嘉 申请人:罗建民, 罗逸嘉