一种除霾调湿溶液及其制备方法与流程

文档序号:12092996阅读:338来源:国知局

本发明涉及空气治理技术领域,更具体地说,涉及一种除霾调湿溶液及其制备方法。



背景技术:

近年来,我国工业和经济的高速发展,导致了空气的严重污染,雾霾频发,严重影响了人们的正常生产和生活。而发展和空气污染的矛盾将持续很长一段时间,这就使得解决雾霾的源头问题在短期内很难实现。

为了去对空气进行净化,现在市场上有各种净化装置,如利用静电、喷淋等方式进行空气净化的装置,这些方式虽然能够去除空气中的一些尘粒,但对于雾霾,其颗粒度较小,普通的装置很难将其去除。此外,空气湿度也是影响空气质量的一大因素。人类对湿度感觉舒适的范围大约是40~60%(相对湿度),而目前的空气净化装置很少有对空气湿度进行调节的。

特别是在一些工业企业,其工作环境较为恶劣,为了能够使空气净化,多是采用喷淋式除尘装置,导致空气湿度进一步增加,很容易滋生病菌,影响人体健康。如果是采用静电式除尘装置,又很难与湿度调节装置结合,导致实际使用时存在一系列问题。

如中国专利申请号:201510476118.6,申请日:2015年8月6日,发明创造名称为:一种向上喷淋式除霾水汽能收集器设计方法,该申请案公开的装置包括高压喷嘴、集水装置、除水装置及风机组成。所述向上喷淋式除霾水汽能收集器属于利用水汽能收集器冬季制热及净化大气污染领域。所述喷嘴布置在装置底部集水装置上方并向上喷淋溶液,溶液液滴先上升运动,而后在重力作用下落入装置底部集水装置内。该方案已定程度上能够去除雾霾,但是对空气湿度影响较大,净化后的空气湿度较大,影响人体舒适度。

中国专利申请号:201410311387.2,申请日:2014年7月2日,发明创造名称为:静电治霾冷冻除雾净化供热一体机,包括由净化供热一体机框架维护板,静电治霾冷冻除雾处理系统,雾霾处理设备液气清洗系统,雾霾吸收提升供热制冷系统组成,驱动雾霾空气循环进入静电场吸附除霾装置使病毒尘埃吸附在阳极板上达到除霾目的,再经翅片冷冻除雾段实现降焓减湿处理过程,除去湿空气中凝结水分,空气相对湿度下降,有利于污染物质扩散,改善居住环境空气质量,同时吸收提升雾霾湿冷热源。

该专利方案不但能够去除雾霾,还能吸收空气中凝结的水分子,对排出的空气进行除湿供热。而对于实际环境,一般冬天才启用供热功能,众所周知,冬天空气湿度相对较低,大多是干冷天气,如果空气通过净化装置后再次除湿,造成空气过于干燥,人体皮肤会产生各种不适,不适于使用。



技术实现要素:

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中难以对空气进行除霾、调节湿度的不足,提供了一种除霾调湿溶液及其制备方法,本发明的除霾调湿溶液,既能除去空气中雾霾颗粒,又能根据需要调节空气湿度,而且制备方法简单,为空气净化领域相关技术的升级换代奠定了基础。

2.技术方案

为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:

本发明的一种除霾调湿溶液,该溶液中各组分按重量组成为:氯化锂或溴化锂25~35份,氢氧化物的碱性调节剂0.5~2份、乳化试剂0.6~2.5份、醇类吸湿助剂0.1~1份、亲油试剂0.2~1份,去离子水60~70份。

作为本发明更进一步的改进,所述的氢氧化物的碱性调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

作为本发明更进一步的改进,所述乳化试剂主要由苯甲酸钠与十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠组成。

作为本发明更进一步的改进,所述乳化试剂中苯甲酸钠在溶液中的重量含量为0.1~0.5%。

作为本发明更进一步的改进,所述醇类吸湿助剂为丙二醇或丙三醇中的一种或两种。

作为本发明更进一步的改进,所述亲油试剂为环己烷或正辛醇。

本发明所使用混合溶液以氯化锂或溴化锂作为基料,氯化锂或溴化锂溶液在高温时与水分离,易于水分蒸发,可增加空气湿度,并生成高浓度溶液;浓溶液在低温环境下易于与水溶合,吸水性强,能够吸走空气中的水分,达到干燥空气的作用,并产生稀溶液;因此,通过对本发明中除霾调湿溶液的合理使用,能够实现夏天干燥、冬天调湿的作用。

本发明的一种除霾调湿溶液的制备方法,按重量组成,在去离子水中加入氯化锂或溴化锂,搅拌形成盐溶液;然后加入氢氧化物的碱性调节剂,调节溶液的PH值至9-11之间,以利于反应清除酸性的雾霾颗粒组成,加入乳化试剂,快速搅拌;加入醇类吸湿助剂和亲油试剂,搅拌均匀,形成混合溶液。

作为本发明更进一步的改进,以30~35份氯化锂与65~70份去离子水制成溶液为基料,用1~2份氢氧化钠调整溶液的碱性,加入0.7~2份十二烷基苯磺酸钠和0.2~0.5份苯甲酸钠作为乳化试剂,加入丙二醇0.4~1份,正辛醇0.5~1份。

本发明利用自制的除霾专用混合溶液与空气在塔设备中进行逆流接触,类似于空气遇到了“溶液雨”,从而实现空气中雾霾颗粒等污染物的清除,尤其是对PM2.5的清除。在这个过程中,有两个方面的因素对霾颗粒的的清除起到至关重要的作用。首先是溶解作用:PM2.5的主要成分是硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及有机碳化合物和元素碳等等,当含PM2.5的空气与混合溶液接触时,盐类率先溶解进入溶液中,碳类有机化合物可以高效地溶解于正辛醇乳液粒子中,尤其是对有致癌作用的多环芳烃的溶解。其次是流体阻力效应:根据颗粒在流体中的沉降速度公式可知,流体的密度越大,粘度越大,都使得颗粒的运动阻力增大。该混合溶液是一种高浓度盐溶液,其密度和粘度都明显比纯水大很多,这就使得霾颗粒穿过塔中的运动阻力比较大,其动能损耗较多,这就使得大部分霾颗粒可以在塔中被拦截并沉降下来,并进入塔底的溶液槽,最后通过过滤除去。

氢氧化钠碱性调解剂的作用是调节溶液处于弱碱性,有利于清除霾中酸性物质,十二烷基苯磺酸钠是一种典型的乳化试剂,在乳化的过程中,它亲油端伸入油性分子中(如正辛醇),亲水端伸入水中,并带负电荷,这就使得油滴可以比较稳定地存在于水中,形成乳化体系。苯甲酸钠也是一种乳化剂,同时可以起到抗菌防腐作用。正辛醇主要是可以有效地溶解多环芳烃等有害的有机物;丙二醇主要起防冻和润滑作用,有利于溶液的流动和抗冻性能提高。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:

本发明的一种除霾调湿溶液,含有碱性物质,能够吸附雾霾中的二氧化硫等物质,混合溶液中主要组成为氯化锂,温度低时,混合溶液吸收空气中的水分,实现除湿,而温度高时,混合溶液中水分向空气中挥发,实现加湿,因此,可以在同一台空气净化设备中根据需要进行空气的除湿或加湿过程;此外,本发明作为一种高浓度盐溶液,能够有效杀灭空气中的细菌,实现连续稳定的深度除霾、湿度控制和同步杀菌的目的。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述。

实施例1

将30份的氯化锂溶解于70份的去离子水中,搅拌溶解形成均匀盐溶液,加入氢氧化钠0.5份搅拌溶解,加入十二烷基苯磺酸钠0.5份,加入苯甲酸钠0.2份,快速搅拌溶解,最后加入正辛醇0.4份、丙二醇0.5份,搅拌至形成均匀的溶液体系,即形成除霾调湿专用混合溶液。

具体使用时,可以按常规填料吸收塔操作方式,将混合溶液从塔顶往下流动,空气从塔底往上与混合液体形成逆流流动。溶液与空气接触,去除其中的有害气体,杀灭细菌,并能有效吸收其中的雾霾颗粒;温度低时,混合溶液吸收空气中的水分,实现除湿,而温度高时,混合溶液中水分向空气中挥发,实现加湿。

性能测试:

将流量2000m3/h,高污染的空气(PM2.5的浓度为446.5μg/m3)与流量为10m3/h的混合溶液在尺寸为600mm*600mm*700mm(长*宽*高)、填料为纸质规整填料的吸收塔中进行逆流接触,出塔空气中PM2.5可以从严重污染的状态降到降到49.7μg/m3,这个值已经达到了空气质量优的状态。绝对湿度从17.78g/kg降到了7.91g/kg,这个过程可以除去空气中一半以上的水分,除霾除湿效果显著。

实施例2

将25份的氯化锂溶解于65份的去离子水中,搅拌溶解形成均匀盐溶液,加入氢氧化钾0.8份搅拌溶解,加入十二烷基苯磺酸钠0.7份,加入苯甲酸钠0.3份,快速搅拌溶解,最后加入正辛醇0.8份、丙二醇0.8份,搅拌至形成均匀的溶液体系,即形成除霾调湿专用混合溶液。

性能测试:

将流量2000m3/h,高污染的空气(PM2.5的浓度为446.5μg/m3)与流量为10m3/h的混合溶液在尺寸为600mm*600mm*700mm(长*宽*高)、填料为纸质规整填料的吸收塔中进行逆流接触,出塔空气中PM2.5可以从严重污染的状态降到降到50.4μg/m3,绝对湿度从17.80g/kg降到了7.78g/kg,除霾除湿效果显著。

实施例3

将25份的溴化锂溶解于70份的去离子水中,搅拌溶解形成均匀盐溶液,加入氢氧化钾0.8份搅拌溶解,加入十二烷基硫酸钠1份,加入苯甲酸钠0.5份,快速搅拌溶解,最后加入正辛醇1份、丙二醇0.8份,搅拌至形成均匀的溶液体系,即形成除霾调湿专用混合溶液,具有较好的除霾、调湿、杀菌效果。

性能测试:

将流量2000m3/h,高污染的空气(PM2.5的浓度为450.0μg/m3)与流量为10m3/h的混合溶液在尺寸为600mm*600mm*700mm(长*宽*高)、填料为蜂巢式填料的吸收塔中进行逆流接触,出塔空气中PM2.5可以从严重污染的状态降到降到52.8μg/m3,绝对湿度从18.70g/kg降到了8.8g/kg,除霾除湿效果显著。

实施例4

将20份的溴化锂溶解于60份的去离子水中,搅拌溶解形成均匀盐溶液,加入氢氧化钠0.8份搅拌溶解,加入十二烷基硫酸钠1份,加入苯甲酸钠0.5份,快速搅拌溶解,最后加入环己烷0.5份、丙三醇0.6份,搅拌至形成均匀的溶液体系,即形成除霾调湿专用混合溶液,具有较好的除霾、调湿、杀菌效果。

实施例5

将35份的氯化锂溶解于70份的去离子水中,搅拌溶解形成均匀盐溶液,加入氢氧化钠1份搅拌溶解,加入十二烷基硫酸钠1份,加入苯甲酸钠0.5份,快速搅拌溶解,最后加入环己烷0.8份、丙三醇1份,搅拌至形成均匀的溶液体系,即形成除霾调湿专用混合溶液,具有较好的除霾、调湿、杀菌效果。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。

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