用于去除气体混合物的味道的设备和方法

专利名称：用于去除气体混合物的味道的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于污浊空气的除臭设备领域。
背景技术：
释放到大气中的来自工业处理、下水道、分解床等的污浊空气导致味道污染。污浊 空气中的有气味的气体可能包括易挥发的有机化合物(VOCs)、硫化氢(H2S)等等。从污浊空气去除这种臭气的方法包括气体吸附、催化分解等等。吸附依靠臭气与吸附物之间比空气与吸附物之间更大的分子吸引力。这种吸附物 的实例是活性碳。然而，这种吸附物需要繁重的维护工作，诸如通过加热以清除吸附分子的 频繁再生。催化转化器很昂贵。此外，代替被完全氧化，如果较大VOC分子部分分裂成更小 VOC分子，催化转化器甚至可能促进有气味。因此，催化转化器在清洁臭气中并不总是可靠 的。为解决上述问题，臭氧已被用于氧化污浊空气中的臭气。臭氧是高氧化的，并且由 于它是不稳定分子，它优选地随着时间分解成无害的氧气。此外，臭氧可容易地通过照射氧 气获得，并能够连续供应并且具有低成本。一种特殊方法将臭氧应用于其中探测到污浊空 气的环境中。然而，臭氧是高腐蚀性的，并且因此可用量由法律限制为不超过O.lppm。因 此，这个方法无法大范围使用。此外，这种方法难以控制，因为其性能取决于空气运动。可选地，已使用臭氧水。通常，污浊空气被扇动横过供应自由下落臭氧水的结构， 以氧化污浊空气中的臭气。然而，这种方法取决于污浊空气暴露于臭氧水的程度。使污浊 空气与臭氧水自由地相互作用并不是充分可控的，以在氧化多数污浊空气中的臭气有效。相应地，期望提供一种具有改进效率的清洁有味道气体中的污浊空气的设备和/ 或方法。

发明内容
在第一方面，本发明提供了一种去除气体混合物的气味的方法，包括步骤提供氧 化液体到容器；提供有气味的气体混合物到容器，使得有味气体混合物在容器中加压，其 中有味气体混合物在压力下与氧化液体相互作用。在第二方面，本发明提供了一种去除气体混合物的除臭设备，包括容器；氧化液 体的供应装置；气体入口，其被布置以将有味气体混合物引入容器；该容器被配置以使容 器中的有味气体混合物保持受压，使得有味气体混合物在压力下与氧化液体相互作用。在第三方面，本发明提供了一种去除气体混合物的除臭设备，包括容器；布置以 将氧化液体供应到容器的装置；布置以将有味气体混合物引入容器的装置；该容设备有布 置以将氧化液体形成液体膜的装置，使得有味气体混合物与氧化液体的液体膜的表面相 互作用。


现在将参照附图通过实例描述本发明的实施例，其中相似标号代表相似部件并且 其中图1显示了本发明的一个实施例；图Ia显示了当实施例并未完全操作时图1的实施例；图Ib显示了图1的实施例的变型；图2是图1的实施例的一部分的放大横断面图；图3显示了图1的实施例的变型；图3a还显示了图1的实施例的变型；图4显示了图1实施例的另一变型；图5显示了本发明的另一个实施例；图5a显示了本发明的另一个实施例；和图6显示了图1的实施例的另一变型。
具体实施例方式图1显示了本发明的一个实施例100，包括箱体101 ；—组管道102 ；蓄水池115 ； 泵103 ；臭氧发生器104 ；和文氏管阀105。该箱体101具有气体入口 107 ；水入口 106 ；和箱体出口 109。该气体入口 107被连接到用于将污浊空气108吸入到箱体101中的风扇(未显 示)。优选地，该风扇采用传统用作排风扇的类型，或能够利用污浊空气108对箱体101加 压的其它类型风扇。该气体入口 107从水入口 106内突出，以超过水入口 106的口部，使得 水入口 106包围气体入口 107。唇113围绕气体入口的外部表面形成。该水入口 106被连 接到管道102，以将水吸入箱体101。在箱体101下方，该箱体出口 109被连接到蓄水池110。该蓄水池110具有气体出 口 111和水出口 112。该水出口 112被连接到管道102，管道102顺序地连接到箱体101中 的水入口 106。因此，管道102提供了从箱体101到蓄水池110和相反的循环通路。该蓄水池110被填充有预定量的水，使得空气的顶部空间115提供在蓄水池110 中的水的上方。该蓄水池110的气体出口 111被定位以使顶部空间115中的空气经气体出 口 111排出。当实施例操作时，该泵103将水从蓄水池110吸入管道102，并经水入口 106将水 释放到箱体101中。一旦在箱体内，水流经箱体出口 109，并重新收集在蓄水池110中，以经 管道102进行循环。该臭氧发生器104沿管道102定位，使得在管道102中运动的水经由文氏管阀 105、利用文氏管作用将来自臭氧发生器的臭氧吸入水中。当臭氧水被引导入箱体101中时，臭氧水流经水入口 106，向下流至气体入口 107 的外部表面，并由唇113引导以径向散开。换言之，进入箱体的臭氧水被引导以形成臭氧水 薄罩，即流动水膜116，扩散并下落在箱体101内。该水膜116被引导以平滑地落在偏转器114上。该偏转器114采用箱体101的内 壁上的突出部的形式，并被定位在箱体101的中央高度，并围绕箱体101的内径周长延伸。图2是偏转器114的放大侧横断面视图。此外，图2显示了从顶部具有圆形横断面的箱体 101，使得排列在箱体101的内圆周的偏转器114类似于环状。该偏转器114使水膜116偏转，使得水膜116a会聚在箱体101中央的会聚点 117处。在那里，水膜116a会聚，并且然后自由落向并通过箱体101的出口 109，进入蓄水 池110。因此，除了引导污浊空气108的气体入口 107以外，该水膜116，116a实际包围箱体 101中的空气空间118。为提供水膜116的偏转，优选地，偏转表面y及其厚度12取决于应用。此外，还优 选地，偏转板114表面与箱体101壁的垂直表面成90度角。为了纯化污浊空气源，诸如自下水道系统的污浊空气，该污浊空气108由排风扇 (未显示)经气体入口 107吸入箱体101，并被释放在被水膜包围的空气空间118内。该污 浊空气被连续供应，使得被水膜包围的空气空间118受压。该压力导致污浊空气108分子 变得在空气空间中更集中，该污浊空气分子因此与臭氧水有效相互作用，以氧化污浊空气 中的有味气体。换言之，污浊空气108的压缩改善了分子相互作用的可能性，并且因此，改 善了污浊空气中有味气体的氧化。此外，一些有味气体被压缩以溶解入氧化水，其进一步改善了其氧化的可能性。散布氧化水以形成水膜116提供了比如果氧化水作为水滴自由下落的更大的水 表面面积。因此，该氧化水被尽可能完全地暴露于空气空间118中的受压污浊空气108。这 进一步改善了臭氧水与污浊空气之间的相互作用，促进了污浊空气中的有味气体的有效氧 化。此外，由于臭氧在水中并不太能被溶解，氧化水中一部分臭氧作为臭氧气体泄漏 入空气空间118 (从臭氧发生器104运送的任何非溶解臭氧气泡也被释放入空气空间118)。 因此，空气空间118中的污浊空气108也与臭氧气体连续混合。这进一步保证了污浊空气 108中的有味气体的氧化。该流动水膜116具有表面张力，该表面张力防止被污浊空气108容易破坏。因此， 箱体中的压力必须达到在污浊空气108能够被加压以在会聚点117突破水膜前的特定水 平。实验已表明在供应污浊空气118和从蓄水池释放清洁空气之间存在压力损失，这被认 为是用于突破会聚点117的能量。因此，在会聚点117处，臭氧水、臭氧气体和空气混乱地 混合，这进一步氧化污浊空气108中的任何剩余有味气体。图Ia显示了会聚点117，这时它未被污浊空气的受压流破坏。然而，在操作期间， 并不能总看到未破裂的会聚点117，因此在会聚点117处的水膜116通过受压污浊空气的连 续供应被混乱和频繁地破坏。下落的臭氧水和清洁空气119从该会聚点向下运动，并穿过箱体出口 109以积蓄 在蓄水池110中。在蓄水池110中，清洁的空气119和水被允许停留和分离。如果存在任 何残余的有味化合物，则在顶部空间和水中的残余臭氧进一步氧化了蓄水池110中的残余 有味化合物。清洁空气119从该蓄水池经气体出口 111离开蓄水池110，被通过污浊空气108连 续引导入箱体101而施加的压力推进。蓄水池110中的水被泵103吸入到通过管道102的 循环中并与箱体101中的污浊空气108混合。优选地，出口 109具有一定的尺寸以在箱体101中保持预定量的压力，使得该箱
6体中的环境也轻微受压，虽然并不及由水膜封闭的空气空间。这是可能的，因为出口 109提 供最终均衡地产生稳定的箱体压力的输出限制。图Ib组合显示了图1实施例的两种可能变型。该实施例可装配用于调节箱体出 口 109的阀120a，并控制箱体101中的压力。可选地，该阀120b可被放置在蓄水池的出口 处，其将允许头部空间115中的压力也得到控制。因此，当前实施例提供了一种去除气体混合物108气味的方法，包括步骤提供氧 化液体到容器101中；在容器101中提供有味气体混合物108，使得有味气体混合物108 在容器101中被加压，其中有味气体混合物108在压力下与氧化液体相互作用。此外，本实施例提供了一种去除气体混合物108的气味的方法，包括步骤提供氧 化液体；将氧化液体形成液体膜116 ；提供有味气体混合物108，使得有味气体混合物108 与氧化液体的液体膜116的表面相互作用。此外，本实施例提供了一种去除气体混合物108的除臭设备100，包括容器101 ； 用于将水引导至容器101中的水引导装置102，106 ；臭氧发生器104，其被布置以将臭氧引 导至水中以形成臭氧化水；该容器101还具有气体入口 107，其被布置以将有味气体混合 物108引入容器101中；容器101，其被配置以使容器101中的有味气体混合物108保持受 压，使得有味气体混合物108在压力下与臭氧水相互作用。此外，本实施例是一种用于去除气体混合物108气味的除臭设备100，该设备包 括容器101 ；用于提供氧化液体的装置104 ；该容器101具有液体入口 106，其布置以将 氧化液体引导入容器101 ；该容器101还具有气体入口 107，其被设置成将有味气体混合物 108引入容器101 ；该容器101具有用于使氧化液体形成液体膜116的装置113，使得有味 气体混合物108与氧化液体的液体膜116的表面相互作用。因此，该实施例提供了一种高度受压、在污浊空气与臭氧水之间的高相互作用区 域和浑浊混合的混合环境。这使得臭氧氧化空气中的有味气体比仅将臭氧水洒在横向流动 的污浊空气更高效。实例实验数据如表1所示，已实验发现以1. 8m3/分钟流速吸入本发明实施例原型机中的含 440ppb硫化氢(H2S)的污浊空气108具有Oppb硫化氢的清洁空气119输出，即100%去除 硫化氢。在第二实验中，已实验发现以1. 8m3/分钟流速吸入本发明实施例原型机中包括 1800ppb的硫化氢(H2S)的污浊空气108去除87%的硫化氢。表 1
最初H2S含 量在与实施例原型机中的臭氧 水混合后的H2S含量的减小有气味空气108进入原 型机的引入速度(m3/分 钟)实验1440ppb100%1. 8
权利要求
一种去除气体混合物的气味的方法，包括步骤提供氧化液体到容器；提供有味气体混合物到容器，使得有味气体混合物在容器中加压，其中有味气体混合物在压力下与氧化液体相互作用。
2.根据权利要求1所述的去除气体混合物的气味的方法，其中 氧化液体被连续供应；和有味气体混合物被连续供应。
3.根据权利要求1或2所述的去除气体混合物的气味的方法，还包括步骤 使氧化液体形成液体膜；和在液体膜的一侧上对有味气体混合物加压。
4.根据权利要求3所述的去除气体混合物的气味的方法，还包括步骤 偏转液体膜以会聚在会聚点处；其中有味气体混合物在会聚点处穿过液体膜。
5.根据权利要求4所述的去除气体混合物的气味的方法，还包括步骤 引导来自会聚点的有味气体混合物与氧化液体以在表面上碰撞。
6.一种去除气体混合物的气味的方法，包括步骤 提供氧化液体；使氧化液体形成氧化液体的液体膜； 提供有味气体混合物，使得有味气体混合物与氧化液体的液体膜的表面相互作用。
7.根据权利要求6所述的去除气体混合物的气味的方法，还包括步骤 引导液体膜，使得液体膜形成用于容纳有味气体混合物的气体滞留空间。
8.一种用于去除气体混合物气味的除臭设备，所述设备包括 容器；氧化液体的供应装置；气体入口，其被布置以将有味气体混合物引入容器；所述容器被配置以保持容器中的有味气体混合物在受压状态下，使得所述有味气体混合物在压力下与氧化液体相互作用。
9.根据权利要求8所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中 氧化液体的供应是连续的；和有味气体混合物的供应是连续的。
10.根据权利要求8或9所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，所述设备还包 使氧化液体形成氧化液体的液体膜的装置。
11.根据权利要求10所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中所述氧化液体的液体膜限定了用于容纳受压的有味气体混合物的气体滞留空间。
12.根据权利要求11所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中 所述有味气体混合物受压，使得有味气体混合物穿过所述氧化液体的液体膜。
13.根据权利要求12所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中所述容器还包括偏转器，所述偏转器用于偏转氧化液体的液体膜，使得氧化液体的液 体膜会聚在会聚点处；和使所述有味气体混合物受压，使得有味气体混合物在会聚点处穿过臭氧水的液体膜。
14.根据权利要求8到13中任一项所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中所述容器包含浮子，所述浮子能够浮在积蓄在容器中的氧化液体上； 所述浮子提供有表面，有味气体混合物和氧化液体被引导以在所述表面上碰撞。
15.根据权利要求8到14中任一项所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中所述偏转器由能够浮在积蓄在容器中的氧化液体上的浮子支撑。
16.一种用于去除气体混合物的气味的除臭设备，所述设备包括 容器；被布置成将氧化液体供应到容器的装置； 被布置成将有味气体混合物引入到容器中的装置； 所述容器具有被布置成使氧化液体形成液体膜的装置，使得 有味气体混合物与氧化液体的液体膜的表面相互作用。
17.根据权利要求16所述的用于去除气体混合物气味的除臭设备，其中 所述液体膜限定了用于容纳有味气体混合物的气体滞留空间。
全文摘要
一种用于去除诸如污浊空气的气体混合物的气味的设备(101)，包括装置，以通过增加污浊空气的压力并增加氧化液体的表面面积，实现供应的污浊空气(107)与供应的氧化液体(106)相互作用。
文档编号B01D53/38GK101983099SQ200780100592
公开日2011年3月2日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者许盟来, 郑行芮 申请人:许盟来;郑行芮