一种密闭型空气净化洗涤装置的制作方法

专利名称：一种密闭型空气净化洗涤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗涤装置，具体涉及一种密闭型空气净化洗涤装置。
背景技术：
空气净化，是指把环境空气中被对人体有害物质污染的气体成分和杂物去除，使环境空气恢复到洁净的过程。空气净化处理可分为大环境治理和小环境处理两个方面。大环境治理主要以目前国家大力引导与 支持的节能减排为主要治理手段，已经取得了很大的进步；然而，针对小环境空气质量的监督与治理，现在由于种种原因，还远未能达到人们所希望的环境要求，而小环境却是人们最常接触和生活在其中的场所。与人的生活感受和身体健康关系密切，是空气净化不可忽视的场所。但是针对小家伙空气污染净化处理的难度大，要求高，污染空气的污染物庞乱而复杂，加之重视有限科技与市场的投入较弱，治理的手段与方法略显不足，现在，随着人们对生活质量要求的提升及健康意识的增强，市场需求已呈现井喷之势。所谓“小环境”是指一个人们工作、生活的特定范围，可以是一个密闭的空间，如室内、社区、场区、商业区、公共场所、车间、封闭型市场、车厢、船舱、机舱等以及印刷、喷漆、橡胶工业车间、农业生产大棚、室内畜牧饲养场、展厅、车站、医院等与工作和活动密切相关的场所，都属于小环境的范畴。也可以是一片特定的区域，如污水处理厂周边、垃圾处理站周边、化工厂周边、水泥厂周边和所有污染性烟尘、粉尘飘落的区域等。小环境空气质量的好坏直接影响生活与工作在其中的人们的健康与舒适感受。比如在某些环境中的二氧化硫、硫化氢、氨气等过浓，或者局部环境的空气中有毒有害物质如甲醛、氡气、苯等的严重超标，以及局部环境中粉尘或至人过敏性物质，甚至是病毒、病菌过多等问题。针对小环境空气净化主要从除臭、除害、除尘三种领域着手，目前主流的技术手段有以下几个方面I)吸附过滤法通过选用一些有吸附能力的介质性物质或膜，对空气中的有味、有害、有毒、粉尘等物质进行吸附滤除，其常用物质如活性炭、火山浮石、硅藻土、聚乙烯酰胺等，利用其吸附物质自身的孔隙、毛刺或电位性对空气中的污物分子、臭气分子、对人体的有害分子以及粉尘、花粉、化学剂雾滴等进行吸附收集。可以减少空气中有毒、有害、有味物质和粉尘的浓度。然而吸附过滤法是一个变量的过程，初期效果明显，但随着吸附材料的逐渐饱和，吸附能力下降，效果会出现明显的变化，不能达到滤除效果的稳定，而且更换吸附材料的成本也相对较高。2)覆盖法运用一些芳香气味来遮蔽、覆盖原有气味，使人从感官上减轻对不雅气味的接受程度。覆盖法虽对于处理的环境效果明显，适用于大面积作业。但不能消除空气中的有毒有害的物质，不能从根本上改善空气的环境质量，而且有一些化学芳香剂的使用可能还会增加对空气的污染度。
3)分解中和法运用臭氧和紫外等强氧化气体或化学药剂及超声波、微波、加热、加压、蒸馏、萃取或焚烧等物理手段对空气中的有害分子进行分解、中和、破碎等处理，将有毒有害的气体分子转化成无毒无害的合成分子或气体非气态分子。分解法是当前空气环境治理的较为理想的方法。分解合成法需要一定介质形态的支持，才能完成对特定物质分子的分解或降解。如气体与气体的分子反应，需要分子间的碰撞以及分子从新构成的反应时间；而气液的反应，也同样需要时间与接触面积的保证，就目前所能了解到的技术手段来说，无论是喷淋还是喷雾，时间与面积都是非常有限的。因此现用的各种分解反应的手段来说都存在着技术复杂、成本高、效果差，技术普及困难大等难题。空气中的污染物基本上是以三种形态存在I)气体分子形式，是一些有机化学演化或无机材料生产过程中产生的，如硫化氢、 甲烷、氟化氢、一氧化碳、四氯化碳、氨氮等一切对人体和生活有害气体，有些还伴随有浓烈的刺激气味。这些物质的去除，需要通过中和或氧化等化学反应合成反应及络化等手段。2)微小颗粒形式，如烟尘、粉尘、灰尘、二噁英(团性物)、石墨粉、矿石粉、纤维段、有机物物质团、生物体细胞碎屑、微生物尸体等，这些微小颗粒物或化学物质团，可以通过水的亲和力和吸附力的作用，截留于水中或有机溶剂中，并可通过在水或有机溶剂中施加的特殊化学成分，对其进行分解、中和、氧化、还原等处理。即便是暂时无法处理的物质，也以及被复集于液态的物质之中，为转移或深入处理提供了方便。3)活体形态物质，如病毒、病菌、微小生命体、花粉、虫卵、活体微生物、菌类孢子、过敏物质源等，针对这些污物，最好的方法就是在水中加入抗毒、抗菌、杀菌、灭菌药剂对其进行去活处理，并将处理后的尸体容留于水中。基于上述三种原因，我们在借鉴了我们过去所运用和掌握的空气净化技术，以及我们所能了解到的国内外有关空气治理的先进技术与方案，经过认真的研究与对照，我们发现，通过水洗的方式。可以将大部分空气中的污染物截留于水中，同时，在水中我们可以融入一些溶解剂、中和剂、催化剂、氧化剂或吸附、置换、絮凝等物质，变可以将空气中大部分污染物去除。对也一些不溶于水的物质，其大部分也可以溶于有机溶剂中，所以我们开始考虑水洗技术的可行性。综上所述，空气净化最好最有效的方法是分解法，但分解法需解决三个难题I)接触时间也就是单个分子与分子进行反应的时间和整体有害物质参与反应的数量完成的时间；2)接触面积空气中有害物质被分解或降解，一定要与能分解、降解它的物质接触，接触的概率越大、反应的数量就越多，污染物就去除的越彻底；3)接触方法无论是中和剂还是消毒剂，都需要一个负载的环境，这个环境以液体最佳，因为很多药剂是可以直接溶入水或有机溶液中，当空气中所需处理的有害物质被弓丨入到溶有药剂的溶液中，便可以充分的进行复集、容留、反应，以达到去除有害的目的。所以时间、面积与方法决定了分解反应的成败与效果，如果能在一个设备平台内完成分解、降解、吸附、溶解多种技术手段集成，将可有效的提升处理效果。集成的手段越多，其特定的功能也就越强，一些很难处理的有害气体，也就会变得容易。空气净化洗涤装置通过将空气打成一定规格的微小的气泡融入旋转翻腾的水溶液中，利用气泡在水或有机溶剂中的停留时间以及在停留过程中的线性运动，造成气泡内空气的自身换位来取得空气与水接触面积的最大化和全面化，让水中所含的氧化剂、置换齐U、分解剂和合成剂等物质与空气中的有害物质充分的接触和反应，以实现其对气泡内空气的洗涤、置换和还清等。这样的洗涤可以将特定气体中的颗粒物、悬浮物、粉尘、纤维、细胞碎屑、花粉、细菌等洗涤出去，同时利用在水中添加的针对特定气体分子进行分解、合成或氧化反应的氧化剂、合成剂、催化剂等改变空气中有毒有害气体的分子或分子链，剪短或嫁接，达到改变分子形态，产生新的无害物质，全程无毒、无害。喷淋塔是现在普遍采取的空气洗涤手段，洗涤塔一般由一个8 10米高的罐体构成，在塔的顶端设置喷淋或喷雾装置，所需处理的空气由塔的下部吹入，空气向上流动，水滴或雾滴向下做自由落体运动，水滴与空气在塔内形成碰撞、接触，从而产生吸附、溶解、容留或反应(水中添加必要的中和剂、反应剂等)，达到对空气的洗涤效果。但是水滴或雾滴下降的速度过快，，水滴的落地时间(洗涤塔的罐体10米高)仅为I. 42秒，而很多的洗涤反应还未完成，过程就已经结束了。水滴和雾滴在洗涤塔中均为直线运动，所能形成的交换 面积有限而固定，由于时间与交换面积都有限，因此效果和洗涤净度也有限。由于气液接触为直线接触，因此许多空气中的污染物未能与划过的水滴相触、相溶，很多的特性物质是能难被水分子亲和黏留的，比如空气中的重金属离子、有毒有害的气体分子等。无论是洗涤塔还是喷雾法，其用水量都是非常巨大的，所以在对污染空气进行净化之后，都必须配备一个完整的污水处理，空气处理与污水处理相加，工程费用和成本都是一个比较重的负担。

发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种密闭型空气净化洗涤装置，通过洗涤剂定量供给系统将洗涤剂供给洗涤系统，洗涤废水循环系统用于维持所述洗涤系统的稳定连续运行，该装置对污染空气的处理效果较好，用水量少，结构简单，过程成本和使用成本都较低。为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案一种密闭型空气净化洗涤装置，所述洗涤装置包括集气系统、洗涤系统、沉降物排出系统和洁净空气释放系统；其特征在于所述洗涤系统包括洗涤罐、搅拌轴、搅拌螺带、气帽、主电机、减速器、液体浊度视窗和缓流沉降舱；所述主电机、减速器和搅拌轴同轴，所述缓流沉降舱轴线所在的方向与所述搅拌轴的径向一致，所述集气系统连接到所述洗涤系统洗涤罐靠近所述主电机一侧的底部，所述沉降物排出系统连接所述缓流沉降舱的下端，洗涤剂定量供给系统位于所述洗涤系统的顶部，所述洁净空气释放系统连接所述洗涤系统缓流沉降舱的顶部，所述缓流沉降舱内的液体通过洗涤废水循环系统回流到所述洗涤罐；自动化调节系统控制所述集气系统、沉降物排除系统和洁净空气释放系统。所述集气系统包括集气环管、罗茨风机和气体输送管路；所述罗茨风机将所述集气环管收集的污染空气通过所述气体输送管路输送给所述洗涤系统。所述集气系统预留有臭氧发生器安装插口和紫外光源安装插口。所述主电机带动减速器使搅拌轴转动，所述液体浊度视窗设置于所述缓流沉降舱侧壁的上部，所述污染气体经所述气帽引入到所述洗涤罐内，随洗涤液体旋转洗涤后通过所述洁净空气释放系统释放。所述搅拌螺旋包括外圈右推旋向螺带和内圈左推旋向螺带，所述外圈右推旋向螺带的带片呈75° 80°下倾斜角，所述内圈左推旋向螺带的带片呈100° 125°上倾斜角。所述沉降物排出系统包括导泥斜面平台、螺杆污泥输送管和卸泥闸阀；所述导泥斜面平台的倾斜度为30° 50°。 所述洗涤剂定量供给系统包括洗涤剂供给罐、药罐插口、药剂控制阀、定时器和滴入管；所述洗涤剂定量供给系统通过所述滴入管将洗涤剂滴入到所述洗涤罐中，所述药剂控制阀为手动控制阀或自动控制阀。所述洁净空气释放系统包括排气管和排气定向装置；其预留有负氧离子发生器安装插口、含芳香剂滤膜安装插槽、抑菌灭菌药剂释放器安装插口。所述洗涤废水循环系统包括回流罐、回流泵、回流控制阀和回流输送管路；所述回流控制阀设置于所述回流输送管路上，所述回流泵将回流罐中的液体通过所述回流输送管回送到所述洗涤罐。与现有技术相比，本发明的有益效果在于I)气泡在洗涤液体中停留的时间长，气泡里的有害分子被反应的程度彻底，洗涤系统对污染空气的处理效果较好；比现有的诸如布帘法和水帘法等湿法空气净化提升洗涤效果达90% ；2)密闭性强，不仅可以对一般污染气体进行洗涤，还可以对特殊有害气体进行有机溶剂的洗涤与容留；3)结构简单，可以小型化，适合在1000m3/H以内的环境空气净化使用；4)该装置用水量为传统洗涤塔用水量的3% 8%左右，过程成本和使用成本都较低；5)社会价值、产业价值和配套附加价值都较高；6)噪音低，噪音可降低20%。


图I是本发明实施例的结构示意图；其中1.洗涤罐，2.搅拌螺带，3.气帽，4.主电机，5.减速器，6.回流罐，7.回流泵，10.回流控制阀，11.换流沉降舱，12.液体浊度视窗，13.搅拌轴，14.回流输送管路。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明。如图1，一种密闭型空气净化洗涤装置，所述洗涤装置包括集气系统、洗涤系统、沉降物排出系统和洁净空气释放系统；其特征在于所述洗涤系统包括洗涤罐I、搅拌轴13、搅拌螺带2、气帽3、主电机4、减速器5、液体浊度视窗12和缓流沉降舱11 ;所述主电机4、减速器5和搅拌轴13同轴，所述缓流沉降舱11轴线所在的方向与所述搅拌轴13的径向一致，所述集气系统连接到所述洗涤系统洗涤罐I靠近所述主电机一侧的底部，所述沉降物排出系统连接所述缓流沉降舱的下端，洗涤剂定量供给系统位于所述洗涤系统的顶部，所述洁净空气释放系统连接所述洗涤系统缓流沉降舱11的顶部，所述缓流沉降舱11内的液体通过洗涤废水循环系统回流到所述洗涤罐I;自动化调节系统控制所述集气系统、沉降物排除系统和洁净空气释放系统。所述集气系统包括集气环管、罗茨风机和气体输送管路；所述罗茨风机将所述集气环管收集的污染空气通过所述气体输送管路输送给所述洗涤系统。所述集气系统预留有臭氧发生器安装插口和紫外光源安装插口，为不同的气体处理方式进行选项组合，被增压的气体最终通过气帽3进入洗涤罐I中。洗涤系统为整个装置的核心，目的是将吸入的污染空气进行定向彻底的洗涤，通过气与水的结合，实现气体中污染物与水相容，颗粒成分被亲和，有害分子被中和或分解。所述洗涤系统包括洗涤罐I、搅拌轴13、搅拌螺带2、气帽3、主电机4、减速器5、液体浊度视窗12和缓流沉降舱11 ;所述主电机4带动减速器5使搅拌轴13转动，所述液体浊度视窗12设置于所述缓流沉降舱11侧壁的上部，所述污染气体经所述气帽3引入到所述洗涤罐I内，随洗涤液体旋转洗涤后通过所述洁净空气释放系统释放。 所述搅拌螺旋2包括外圈右推旋向螺带和内圈左推旋向螺带，所述外圈右推旋向螺带的带片呈75° 80°下倾斜角，所述内圈左推旋向螺带的带片呈100° 125°上倾斜角。该装置采用将洗涤罐I的液滴在空气中下落，液滴表面与空气接触反应形式，改变为空气以微小气泡的形式在水中旋流上升，气泡内空气与包围的液体接触反应，这样可以大大的提高效果显现度。如果让气泡在水中停留3秒钟，就等于相对建了一个48米高的洗涤塔。同时在洗涤系统的搅拌螺带2与内部特制结构的作用下，水流与气泡以旋转流、漩涡流、跌宕流、回荡流等流形运动，气泡与水流的撞击、气泡与气泡的撞击、气泡的相融、气泡的粉碎均迫使气泡内的空气形成不稳定性，加速了气泡内气体的位置交换，有效的提升了接触的面积。保障了对有毒有害有异味的吸附、溶解、反应、中和等洗涤效果，将一个复杂而庞大的化学反应过程，浓缩在一个相对狭小的设备空间里，运用设备部件的工作，模拟了自然界广袤而复杂的过程，有效的扩大了洗涤的时间与空间，完成对一个相对空间被污染空气的洗涤。所述沉降物排出系统中，水流将洗涤反应后生产的结晶物、絮凝沉降物、颗粒物及各种进入洗涤液中的杂物，带入缓流沉降舱，使其沉降至舱底，借助舱底的30° 50°的导泥斜面平台聚合在排查口处，并被排挤出洗涤罐，使洗涤液体维持其连续洗涤的能力。所述沉降物排出系统包括导泥斜面平台、螺杆污泥输送管和卸泥闸阀。所述洗涤剂定量供给系统是维持洗涤液洗涤能力和洗涤效果的保障。所述洗涤剂定量供给系统包括洗涤剂供给罐、药罐插口、药剂控制阀、定时器和滴入管；所述药剂控制阀为手动控制阀或自动控制阀。洗涤剂定量供给系统是一个独立系统，可实现人工控制或自动控制。依据被洗涤空气内容的不同，释放专属药剂，以达到最佳的净化效果。所述洁净空气释放系统包括排气管和排气定向装置；其预留有负氧离子发生器安装插口、含芳香剂滤膜安装插槽、抑菌灭菌药剂释放器安装插口等，为不同的需求对象进行组合。所述洗涤废水循环系统是维持装置的长期稳定的连续运转，保持洗涤液液量的稳定，以及药液在洗涤液中的浓度的重要保障。所述洗涤废水循环系统包括回流罐、回流泵、回流控制阀和回流输送管路；所述回流控制阀设置于所述回流输送管路上，所述回流泵将回流罐中的液体通过所述回流输送管回送到所述洗涤罐。经回流罐、回流控制阀，控制液体的回流比，从而控制搅拌舱中气泡运行的速度，决定了气泡在液体中的停留时间。本装置还可以集成其他特殊需求集成系统，在依据客户或使用条件的特殊要求情况下，支持装置改变或安装集成部件的特殊模块 加装的预留空间和接口。这样的设计，更能满足市场的需求。为了提升装置人性化和环境适应性，我们在很多的系统当中力争实现自动化控制，自动化调节系统控制所述集气系统、沉降物排出系统和洁净空气释放系统。但一些辅助性系统则在自动化的基础中预留人工干预的条件，以及在洗涤装置整体使用上，预留电脑控制、远程监控、人文化环境自控等提升空间，为今后产品的升级与分类做好准备。整个装置的工作过程如下当需处理的环境空气被集气系统收集并施压，通过气体输送管路达到气帽结构处，在气压的作用下，防回流密封被顶开气体进入由微孔透气膜组成的气帽，将被污染气体呈微小气泡释放进盛有一定量洗涤液体的洗涤罐中。微小气泡在液体中上升，而洗涤罐中的液体在同向反推搅拌螺带的特定速度呈翻滚内外互推形式之下，液体在罐中呈翻滚和内外相推的流形，气泡进入液体流形中，随即被推打、撞击、翻腾、融合、破碎等体态变化，迫使气泡内的气体尽可能的与液体接触，其中的颗粒物质将被液体容留、气态分子与液体内药剂发生反应，将对人体有毒、有害的气态分子，完成无害化转移。同时，气体中的重金属离子，也被液体容留，随即在随液体流动时遇到液体中施加的置换物质或离子交换物质，重金属离子被置换容留或交换复集。当气泡最终被液体释放出来时，已经被洗涤干净，气泡最后进入沉降排气舱，通过排气装置，送回到环境中，循环往复，环境空气被洗涤。将污浊的污染空气还原成洁净清馨的空气。最后应当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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种密闭型空气净化洗涤装置，所述洗涤装置包括集气系统、洗涤系统、沉降物排出系统和洁净空气释放系统；其特征在于所述洗涤系统包括洗涤罐、搅拌轴、搅拌螺带、气帽、主电机、减速器、液体浊度视窗和缓流沉降舱；所述主电机、减速器和搅拌轴同轴，所述缓流沉降舱轴线所在的方向与所述搅拌轴的径向一致，所述集气系统连接到所述洗涤系统洗涤罐靠近所述主电机一侧的底部，所述沉降物排出系统连接所述缓流沉降舱的下端，洗涤剂定量供给系统位于所述洗涤系统的顶部，所述洁净空气释放系统连接所述洗涤系统缓流沉降舱的顶部，所述缓流沉降舱内的液体通过洗涤废水循环系统回流到所述洗涤罐；自动化调节系统控制所述集气系统、沉降物排除系统和洁净空气释放系统。
2.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述集气系统包括集气环管、罗茨风机和气体输送管路；所述罗茨风机将所述集气环管收集的污染空气通过所述气体输送管路输送给所述洗涤系统。
3.根据权利要求2所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述集气系统预留 有臭氧发生器安装插口和紫外光源安装插口。
4.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述主电机带动减速器使搅拌轴转动，所述液体浊度视窗设置于所述缓流沉降舱侧壁的上部，所述污染气体经所述气帽引入到所述洗涤罐内，随洗涤液体旋转洗涤后通过所述洁净空气释放系统释放。
5.根据权利要求4所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述搅拌螺旋包括外圈右推旋向螺带和内圈左推旋向螺带，所述外圈右推旋向螺带的带片呈75° 80°下倾斜角，所述内圈左推旋向螺带的带片呈100° 125°上倾斜角。
6.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述沉降物排出系统包括导泥斜面平台、螺杆污泥输送管和卸泥闸阀；所述导泥斜面平台的倾斜度为30° 50。。
7.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述洗涤剂定量供给系统包括洗涤剂供给罐、药罐插口、药剂控制阀、定时器和滴入管；所述洗涤剂定量供给系统通过所述滴入管将洗涤剂滴入到所述洗涤罐中，所述药剂控制阀为手动控制阀或自动控制阀。
8.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述洁净空气释放系统包括排气管和排气定向装置；其预留有负氧离子发生器安装插口、含芳香剂滤膜安装插槽、抑菌灭菌药剂释放器安装插口。
9.根据权利要求I所述的密闭型空气净化洗涤装置，其特征在于所述洗涤废水循环系统包括回流罐、回流泵、回流控制阀和回流输送管路；所述回流控制阀设置于所述回流输送管路上，所述回流泵将回流罐中的液体通过所述回流输送管回送到所述洗涤罐。
全文摘要
本发明提供一种密闭型空气净化洗涤装置，包括集气系统、洗涤系统、沉降物排出系统、洁净空气释放系统和自动化调节系统；洗涤系统的主电机、减速器和搅拌轴同轴，洗涤系统的缓流沉降舱轴线所在的方向与搅拌轴的径向一致，集气系统连接到洗涤系统洗涤罐靠近主电机一侧的底部，沉降物排出系统连接所述缓流沉降舱的下端，洗涤剂定量供给系统位于洗涤系统的顶部，洁净空气释放系统连接洗涤系统缓流沉降舱的顶部，缓流沉降舱内的液体通过洗涤废水循环系统回流到洗涤罐；通过洗涤剂定量供给系统将洗涤剂供给洗涤系统，洗涤废水循环系统用于维持所述洗涤系统的稳定连续运行，装置对污染空气的处理效果较好，用水量少，结构简单，过程成本和使用成本较低。
文档编号B01D53/14GK102755812SQ20121014520
公开日2012年10月31日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者任艳红, 刘杰, 姜黎黎, 孙强龙, 宋成喆, 张明明, 武焕彬, 殷全国, 王博, 王江红, 王立平, 缪德旸, 路辉 申请人:任艳红, 缪德旸, 路辉