本发明属于空气净化技术领域，特别是涉及一种去除空气中化学污染物的空气净化组件。
背景技术：
随着石油、煤等矿物质能源加速消耗，以及化石能源的不合理利用带来的日益严重的环境污染问题，寻找清洁的可再生能源已成为全世界关注的焦点。氢能源因其燃烧热量高、无污染、来源广，成为最理想的能源。对于氢能源的利用来说，以质子交换膜燃料电池(pemfc)形式应用到新能源汽车上是氢能源应用的主要途径和最佳表现形式。但是，新能源汽车达到商业化所需的pemfc寿命应大于5000小时，可目前车载pemfc寿命尚不能满足该要求，其主要原因之一是空气中污染物会对催化剂材料产生不利影响而造成pemfc中催化剂材料的耐久性不足。为了消除空气中有害气体对燃料电池的影响，最简单有效的方法之一就是在空气进入燃料电池阴极之前，采用空气过滤装置将有害气体吸附过滤去除。
离子交换纤维(ief)是在离子交换树脂基础上发展起来的高效吸附材料，其具有外比表面积大、交换容量大和反离子在纤维骨架载体内传质距离短、反应速度快的特点，因此在离子交换与吸附过程中，比离子交换树脂具有明显的反应动力学优势，并使得离子交换与吸附这一常见的化学分离富集手段在普通气相环境下的实际应用成为可能。利用离子交换纤维交换吸附极性气体小分子的过程受工作体系湿度以及功能纤维本身所含水分的多少的影响。原思国教授研究表明：在温度28℃，相对湿度50％和90％的条件下，ffa-1弱碱性离子交换纤维对so2的穿透吸附容量分别为8mg/g和100mg/g，二者相差l0倍之多。前苏联研制的强碱性离子交换纤维在相对湿度20％和60％时，对so2的穿透吸附容量分别约为6mg/g和50mg/g，也相差8倍左右。可以看出，高湿度环境有利于离子交换纤维发挥交换吸附作用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种去除空气中化学污染物的空气净化组件及方法，通过提供一种去除空气中化学污染物的空气净化组件，去除对催化剂有影响的污染物，克服因空气中污染物对pemfc催化剂材料产生的不利影响而使pemfc的耐久性不足的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种去除空气中化学污染物的空气净化组件，包括初级过滤装置、雾化空气加湿装置和化学污染物净化装置，所述雾化空气加湿装置位于初级过滤装置和化学污染物净化装置之间，所述初级过滤装置包括初效空气过滤层和中效空气过滤层，所述雾化空气加湿装置包括雾化空气加湿器腔体和雾化加湿器发生装置，所述化学污染物净化装置包括离子交换纤维层和活性炭层。
进一步地，所述初效空气过滤层为滤除50％-90％5μm以上颗粒物的pp棉或无纺布，所述中效空气过滤层为滤除20％-70％0.5μm以上颗粒物的pp棉或无纺布。
进一步地，所述雾化空气加湿装置加湿空气湿度的范围为20％-70％。
进一步地，所述离子交换纤维层为弱酸性离子交换纤维层、弱碱性离子交换纤维层其中之一或两者相互重叠。
进一步地，所述弱酸性离子交换纤维层是由聚丙烯腈纤维经预交联和水解反应制备的聚羧酸型离子交换纤维。
进一步地，所述弱酸性离子交换纤维层工作条件为温度0-80℃，湿度20％-70％，去除碱性气体。
进一步地，所述弱碱性离子交换纤维层为一种由聚丙烯腈纤维经氨基化反应制备的聚氨基型离子交换纤维。
进一步地，所述弱碱性离子交换纤维层工作条件为温度0-80℃，湿度20％-70％，去除酸性气体。
进一步地，所述活性炭层为比表面积1300㎡/g-2000㎡/g的活性炭颗粒或活性炭纤维，吸附空气中的一氧化碳等非极性物质。
进一步地，所述初级过滤装置、雾化空气加湿装置和化学污染物净化装置通过法兰连接，相邻两法兰之间用密封垫圈密封。
本发明具有以下有益效果：
本发明使用pp棉或无纺布作为初级过滤装置的滤层，材料制备简单、便宜易得，容易实现；利用离子交换纤维比表面积大、交换容量大和反离子在纤维骨架载体内传质距离短、反应速度快的特点，将其应用到空气净化组件中，可有效去除空气污染物；同时增加了雾化空气加湿器装置，保障离子交换纤维的有益效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的系统示意图。
图中各数字标号的名称分别是：1-法兰，2-初效过滤装置，3-初效过滤层，4-中效过滤层，5-雾化空气加湿装置，6-雾化加湿器发生装置，7-雾化空气加湿装置腔体，8-化学污染物净化装置，9-离子交换纤维层，10-活性炭层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种去除空气中化学污染物的空气净化组件，包括初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8，所述初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8通过法兰1连接，相邻两个所述法兰1之间用密封垫圈密封；
所述初级过滤装置2包括初效过滤层3和中效过滤层4，所述初效过滤层3为过滤50％5μm以上颗粒物的pp棉，所述中效过滤层4为过滤70％0.5μm以上颗粒物的pp棉；
其中，初效过滤层3和中效过滤层4相互重叠，厚度均为10mm，初效过滤层3和中效过滤层4通过热熔胶固定在初级过滤装置外壳上；
雾化空气加湿装置5包括雾化空气加湿器腔体7和固定于雾化空气加湿器腔体7侧面的雾化加湿器发生装置6；
雾化加湿器发生装置6将储罐内的水通过超声波作用雾化，从而使雾化空气加湿器腔体7内湿度保持为20％，进而保证进入化学污染物净化装置8的气体湿度；
化学污染物净化装置8包括离子交换纤维层9和活性炭层10，其中，所述活性炭层10为比表面积1300㎡/g的活性炭纤维层，当空气中的去除对象主要为酸性气体时，离子交换纤维层9为弱碱性阴离子交换纤维层，所述弱碱性阴离子交换纤维层的制备方法包括如下步骤：
(1)、将氨基化的聚丙烯腈纤维短丝通过机械成网，然后经过水刺加固，最后整理成非织造布；
(2)、将非织造布用1mol/l盐酸浸泡1小时后取出水洗至中性，转为cl型，再自然干燥后在非织造布正反面包裹上无纺布制得弱碱性阴离子交换纤维层；
(3)、将弱碱性阴离子交换纤维层和活性炭纤维层相互重叠后，通过热熔胶固定在化学污染物净化装置8上，其工作条件为温度0-80℃，湿度20％-70％；
较优的，所述空气净化器组件为空气净化器或其他设备的滤芯，所述滤芯可以净化空气中的盐酸、氢氟酸、硫酸、硝酸、磷酸、二氧化硫、二氧化氮、醋酸、甲酸、氟化氢、氯气、溴等物质和一氧化碳、甲醛等气体。
实施例2
一种去除空气中化学污染物的空气净化组件，包括初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8，所述初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8通过法兰1连接，相邻两个所述法兰1之间用密封垫圈密封；
所述初级过滤装置2包括初效过滤层3和中效过滤层4，所述初效过滤层3为过滤70％5μm以上颗粒物的pp棉，所述中效过滤层4为过滤50％0.5μm以上颗粒物的pp棉；
其中，初效过滤层3和中效过滤层4相互重叠，厚度均为10mm，初效过滤层3和中效过滤层4通过热熔胶固定在初级过滤装置外壳上；
雾化空气加湿装置5包括雾化空气加湿器腔体7和固定于雾化空气加湿器腔体7侧面的雾化加湿器发生装置6；
雾化加湿器发生装置6将储罐内的水通过超声波作用雾化，从而使雾化空气加湿器腔体7内湿度保持为50％，进而保证进入化学污染物净化装置8的气体湿度；
化学污染物净化装置8包括离子交换纤维层9和活性炭层10，其中，所述活性炭层10为比表面积1800㎡/g的活性炭纤维层，当空气中的去除对象主要为碱性气体氨、胺类时，离子交换纤维层9为弱酸性阳离子交换纤维层，所述弱酸性阳离子交换纤维层的制备方法包括如下步骤：
(1)、将聚丙烯腈纤维经预交联和水解反应制得聚羧酸型离子交换纤维短丝，再通过机械成网、水刺加固，最后整理成非织造布；
(2)、将非织造布用1mol/l氢氧化钠浸泡1小时后取出并水洗至中性，转为na型，再自然干燥后在非织造布正反面包裹上无纺布制得弱酸性阳离子交换纤维层；
(3)、将弱酸性阳离子交换纤维层和活性炭纤维层叠置在一起，通过热熔胶固定在化学污染物净化装置8上，工作条件为温度0-80℃，湿度20％-70％；
较优的，所述空气净化器组件为空气净化器或其他设备的滤芯，所述滤芯可以净化空气中的氨气、胺、肼、胲等物质和一氧化碳、甲醛等气体。
实施例3
一种去除空气中化学污染物的空气净化组件，包括初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8，所述初级过滤装置2、雾化空气加湿装置5和化学污染物净化装置8通过法兰1连接，相邻两个所述法兰1之间用密封垫圈密封；
所述初级过滤装置2包括初效过滤层3和中效过滤层4，所述初效过滤层3为过滤90％5μm以上颗粒物的pp棉，所述中效过滤层4为过滤20％0.5μm以上颗粒物的pp棉；
其中，初效过滤层3和中效过滤层4相互重叠，厚度均为10mm，初效过滤层3和中效过滤层4通过热熔胶固定在初级过滤装置外壳上；
雾化空气加湿装置5包括雾化空气加湿器腔体7和固定于雾化空气加湿器腔体7侧面的雾化加湿器发生装置6；
雾化加湿器发生装置6将储罐内的水通过超声波作用雾化，从而使雾化空气加湿器腔体7内湿度保持为70％，进而保证进入化学污染物净化装置8的气体湿度；
化学污染物净化装置8包括离子交换纤维层9和活性炭层10，其中，所述活性炭层10为比表面积2000㎡/g的活性炭颗粒层，当空气中的去除对象主要为酸碱性气体时，离子交换纤维层9为相互重叠的弱碱性阴离子交换纤维层和弱酸性阳离子交换纤维层，所述离子交换纤维层9的制备方法包括如下步骤：
将氨基化的聚丙烯腈纤维短丝通过机械成网，然后经过水刺加固，最后整理成非织造布；
将非织造布用1mol/l盐酸浸泡1小时后取出水洗至中性，转为cl型，再自然干燥后在非织造布正反面包裹上无纺布制得弱碱性阴离子交换纤维层；
将聚丙烯腈纤维经预交联和水解反应制得聚羧酸型离子交换纤维短丝，再通过机械成网、水刺加固，最后整理成非织造布；
将非织造布用1mol/l氢氧化钠浸泡1小时后取出水洗至中性，转为na型，再自然干燥后在非织造布正反面包裹上无纺布制得弱酸性阳离子交换纤维层；
将弱碱性阴离子交换纤维层、弱酸性阳离子交换纤维层和活性炭纤维层10相互重叠，通过热熔胶固定在化学污染物净化装置8上；
较优的，所述空气净化器组件为氢燃料电池的空气滤清器的滤芯，所述滤芯可以净化酸碱性气体和一氧化碳、甲醛等气体。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。