一种碳纤维空气净化设备的制作方法

本发明属于碳纤维应用技术领域，具体涉及一种碳纤维空气净化设备。

背景技术：

随着我国工业经济的发展各种生产厂房越来越多，在便利人们生活推动社会进步的同时也为自然环境增添了很大负担，生产制造过程中的废气排放严重污染空气环境。二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘，排入大气，会污染空气。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。不同物质会有不同影响。

另外，汽车是我们生活中使用频繁的交通工具，汽车尾气的排放对空气质量的影响很大，汽车尾气污染是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等，能引起光化学烟雾等。

人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达15～20立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。空气污染对植物和气候也有一定的影响，最明显的就是温室效应。

现有技术中的空气净化装置中净化多是采用物理吸附净化，以渗透的形式使空气经过过滤层，没有外界压力的作用，净化的速率缓慢。另外所使用的净化装置净化的效率低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种碳纤维空气净化设备，能够在净化的时候存在气压驱动气体流动，净化速率快，且使用碳纤维作为净化主体净化效率高。

本发明为一种碳纤维空气净化设备，包括集风部、与所述集风部相连通的二级净化装置，所述集风部内包括管道、依次设置在管道内的加湿过滤层、活性炭吸附层、第一碳纤维吸附层，所述二级净化装置包括箱体、第一空腔、第二空腔、设置于所述第一空腔、第二空腔之间使二者不连通的第二碳纤维吸附部，所述第一空腔与所述集风管相连通，所述第二空腔与风机相连通，还包括与风机相连通的排风口。

作为优选的，所述第二碳纤维吸附部包括多层交替设置的第二碳纤维吸附层、空气层。

作为优选的，所述管道未设置加湿过滤层、活性炭吸附层、第一碳纤维吸附层的一侧设有进风口。

作为优选的，所述管道上开设有一与所述加湿过滤层位置相应的加水口，用以向加湿过滤层加入水份。

作为优选的，所述加湿过滤层为无纺布。

作为优选的，所述管道设有活性炭吸附层插槽。（活性炭吸附层便可以是通过抽拉替换的，及时更换活性炭，延长使用寿命）

作为优选的，所述第一碳纤维吸附层为的横截面为z形结构。

作为优选的，所述第一碳纤维吸附层的比表面积为800-900m²/g，厚度为6-8mm。

作为优选的，所述第二碳纤维吸附层的比表面积为1000-1200m²/g，厚度为3-4.5mm。

所述第一纤维吸附层、所述第二碳纤维吸附层为活性碳纤维。

本发明采用多级干燥的方法，并且使用活性碳纤维作为净化的主要载体，风机打开时在气压的作用下空气从集风部流向二级净化装置，在经由加湿过滤层、活性炭吸附层、第一碳纤维吸附层以后完成空气的初步净化，经过净化的空气再进入第一空腔，在气压的作用下，空气渗透经过第二碳纤维吸附部进入第二空腔，完成空气的净化，净化的速度快；活性碳纤维具有高度发达的微孔结构，比表面积大，吸附容量高，吸附速度快，本发明的净化效果好，净化效率高达90%以上。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中提供的一种碳纤维空气净化设备的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中提供的一种碳纤维空气净化设备的二级净化装置的结构示意图；

图3为本发明具体实施方式中提供的一种碳纤维空气净化设备的第二碳纤维吸附部的结构示意图。

其中：1-集风部；11-管道；111-进风口；112-加水口；113-活性炭吸附层插槽；12-加湿过滤层；13-活性炭吸附层；14-第一碳纤维吸附层；2-二级净化装置；21-箱体；22-第一空腔；23-第二空腔；24-第二碳纤维吸附部；241-第二碳纤维吸附层；242-空气层；3-风机；4-排风口。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细描述。

请参阅图1至图3，一种碳纤维空气净化设备，包括集风部1、与所述集风部1相连通的二级净化装置2，所述集风部1内包括管道11、依次设置在管道11内的加湿过滤层12、活性炭吸附层13、第一碳纤维吸附层14，所述二级净化装置2包括箱体21、第一空腔22、第二空腔23、设置于所述第一空腔22、第二空腔23之间使二者不连通的第二碳纤维吸附部24，所述第一空腔22与所述集风管相连通，所述第二空腔23与风机3相连通，还包括与风机3相连通的排风口4。

如图2、图3所示，第一空腔22、第二空腔23、第二碳纤维吸附部24为具有同一中心轴，呈包围的状态，排列的方式为第一空腔22在最外周，第二空腔23在中心处，第二碳纤维吸附部24夹在二者中间，第二空腔23为一实心圆柱，第二空腔23、第二碳纤维吸附部24为去心圆柱。在打开风机3的时候，风机3吸第二空腔23内的气体，使得第二碳纤维吸附部24两侧存在气压差，第一空腔22中的气体经由第二碳纤维吸附部24进入第二空腔23中，在排风口4排出，空气得到净化。第二碳纤维吸附部24包括多层交替设置的第二碳纤维吸附层241、空气层242，如图3所示，第二碳纤维吸附层241、空气层242交替设置，这样可以避免因第二碳纤维吸附部24过厚引起第一空腔22中的气体难以进入第二空腔23中，如果第二碳纤维吸附部24是多层第二碳纤维吸附层241直接堆叠而成的，会需要很大的气压差才能完成空气流动，这样会存在安全隐患，并且降低空气净化效率。第二碳纤维吸附层241的顶端和底端固接于箱体21的顶部和底部，每层第二碳纤维吸附层241之间存在一定的间隔，形成空气层242。多层的结构实际上是增加可气体的净化次数，净化的效果更好。

所述管道11未设置加湿过滤层12、活性炭吸附层13、第一碳纤维吸附层14的一侧设有进风口111。

管道11上开设有一与所述加湿过滤层12位置相应的加水口112，用以向加湿过滤层12加入水份，加湿过滤层12为无纺布。加湿过滤层12在净化的过程中可以给空气加湿一定程度上减少了空气中的粉尘。

所述管道11设有活性炭吸附层插槽113，活性炭吸附层13便可以是通过抽拉替换的，及时更换活性炭，延长使用寿命。

所述第一碳纤维吸附层14为的横截面为z形结构，z形结构的结构能够增加与空气的接触面积。

同时，所述第一碳纤维吸附层14的比表面积为800-900m²/g，厚度为6-8mm，第二碳纤维吸附层241的比表面积为1000-1200m²/g，厚度为3-4.5mm，第一纤维吸附层、所述第二碳纤维吸附层241为活性碳纤维。

空气净化的过程：

在打开风机3的时候，风机3吸第二空腔23内的气体，使得第二碳纤维吸附部24两侧存在气压差，第一空腔22中的气体经由第二碳纤维吸附部24进入第二空腔23中，使得集风部1中的气体向二级净化装置2流动，外部空气经由进风口111进入净化设备，依次经过加湿过滤层12、活性炭吸附层13、第一碳纤维吸附层14完成初步净化，再进入二级净化装置2的第一空腔22，在强气压差的作用下经由第二碳纤维吸附部24完成空气净化，由排风口4排出洁净气体。活性碳纤维使用的是石家庄广洁碳纤维有限公司生产的。

下表为本设备的空气净化效果实验数据：废气中的主要成分为实验室制备的氟化物、氮氧化物、二氧化硫，本设备进出口有害气体的测量使用gc-900型气相色谱仪测定。

由表中数据可以看出，本设备的净化效率很高均达到90%以上。

活性碳纤维比表面积大，微孔结构丰富，且微孔的孔径尺寸均匀，有效孔率高，所以有效吸附容量高；并且其吸附灵敏度高，这一点能够极大的提高设备空气净化的效果；活性碳纤维的吸附强度高、寿命长，结构稳定，长时间使用也不会粉化。

本发明采用多级干燥的方法，并且使用活性碳纤维作为净化的主要载体，风机3打开时在气压的作用下空气从集风部1流向二级净化装置2，在经由加湿过滤层12、活性炭吸附层13、第一碳纤维吸附层14以后完成空气的初步净化，经过净化的空气再进入第一空腔22，在气压的作用下，空气渗透经过第二碳纤维吸附部24进入第二空腔23，完成空气的净化，净化的速度快；活性碳纤维具有高度发达的微孔结构，比表面积大，吸附容量高，吸附速度快，本发明的净化效果好，净化效率高达90%以上。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。