一种家用煤炉烟气净化方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及空气净化技术领域，具体涉及一种家用煤炉烟气净化方法。
【背景技术】
[0002]研究表明，在中国北方区域，冬天雾霾属于多发季节，其污染程度与雾霾天数要远远高于春秋两季。
[0003]雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5(空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物)被认为是造成雾霾天气的“元凶”。二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。
[0004]2015年11月中上旬，以沈阳等地为代表的城市，其雾霾PM2.5指数达到了惊人的1140，属于重度污染。在这类环境下，污染物不仅伤害人们的呼吸系统，还会导致眼睛等器官产生灼烧感，损伤眼睛的健康。
[0005]在造成冬季雾霾天数增多的众多原因中，燃煤是一个重要因素。对于燃煤锅炉等大型设备，因为国家排放标准的要求，一般都能进行烟气净化。但对于居民采暖、做饭使用的燃煤炉，由于其规模小，使用时间不规律等，难以进行大规模处理，因此没有相应的净化设备与方法，其产生的烟气直接排入大气，污染了环境，加重了雾霾的程度。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种适合家用煤炉的烟气净化方法，其采用特定的过滤层、催化层和吸附层，来净化家用煤炉产生的烟气中的粉尘、硫氧化物、氮氧化物和碳氧化物。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]—种家用煤炉烟气净化方法，其在家用煤炉的排气端按照烟气流动的方向顺序放置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0009]所述第一吸附部件设置有石棉纤维过滤层。
[0010]所述催化部件设置有催化剂层，所述催化剂包括如下组分，
[0011 ] A)10%的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示:
[0012](x+y)M(2/n)0.xFe2〇3.yAl2〇3.zSi〇2.WH2O
[0013]式中，M表示阳离子，n是阳离子M的原子价，x+y+z = I，z/x为150，w为2，其S1〗/Al2O3的摩尔比为550-800;
[0014]B)5% 的掺杂有 Ce 的 GdFeO3 与 T12 混合物，Ce = GdFeO3: T12 的摩尔比为 0.25:1:2,且所述二氧化钛为锐钛矿晶型；
[0015]C)余量的SAP0-34分子筛。
[0016]所述第二吸附部件设置有活性炭吸附层。
[0017]本发明的方法工作原理如下:
[0018]燃煤在家用煤炉中燃烧，产生烟气，烟气主要包含粉尘、CO、⑶2、S0x、N0x。所述烟气进入排气端，由于散热速度的制约，家用煤炉的排气端烟气的温度仍然属于较高的温度，其温度在50-400°C之间。
[0019]所述烟气首先进入第一吸附部件，所述第一吸附部件部件设置有石棉纤维过滤层。由于石棉属于耐高温材料，因此其能适用于所述的高温烟气。烟气中的粉尘、煤灰等物质在石棉纤维的过滤下，积累在石棉纤维的一侧，随着粉尘、煤灰的积累，其在重力的作用下自然沉降，进入第一吸附部件下方的排灰口。排灰口可以自外部打开，将粉尘、煤灰等物质排出烟道。
[0020]随后经过滤后的空气进入催化部件，在催化部件中，在催化剂的催化作用下，空气中低价态的C0、S0x和NOx与烟气中的O2在高温下被氧化为C02、S0#PN02等高价形态。
[0021]经催化后的空气，进入第二吸附部件。第二吸附部件中的活性炭吸附烟气中的SO2和NO2,间隔一段时间之后，将所述第二吸附部件取出进行水洗，则去掉了活性炭中的SO2和NO2，从而实现了活性炭的再生。
[0022]本发明的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件均可以做成与烟囱尺寸适应的形状，并以网格叠加层的形式存在。在使用时，直接将所述第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件置于煤炉的烟道中，使用一段时间后取出清理，继续使用。
[0023]本发明的方法，利用简易的第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件置于家用煤炉的烟道中，极大的降低了烟气中污染物的含量，经测量，经净化的家用煤炉烟气中C0、S0x和NOx的浓度均低于0.5mg/m3。极大的减少了家用煤炉对大气环境的污染。
【具体实施方式】
[0024]本发明通过下述实施例对本发明的呼吸面具进行说明。
[0025]实施例1
[0026]—种家用煤炉烟气净化方法，其在家用煤炉的排气端按照烟气流动的方向顺序放置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。
[0027]所述第一吸附部件设置有石棉纤维过滤层。
[0028]所述催化部件设置有催化剂层，所述催化剂包括如下组分，
[0029]A)10%的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示:
[0030](x+y)M(2/n)0.xFe203.yAhCb.ZS1O2.WH2O
[0031]式中，M表示阳离子，η是阳离子M的原子价，x+y+z = I，z/x为150，w为2，其Si〇2/Al2O3的摩尔比为550-800;
[0032]B)5% 的掺杂有 Ce 的 GdFeO3 与 T12 混合物，Ce = GdFeO3: T12 的摩尔比为 0.25:1:2,且所述二氧化钛为锐钛矿晶型；
[0033]C)余量的SAP0-34分子筛。
[0034]所述第二吸附部件设置有活性炭吸附层。
[0035]点燃家用煤炉，煤炉采用的燃煤为市购燃煤，为测试其净化功能，在燃煤开始燃烧5分钟后，测试经净化的烟气，经检测，烟气中CO、SOx和NOx的浓度均低于0.5mg/m3。
[0036]对比例I
[0037]组分A含量15%，不含组分B，其余条件不变，烟气中C0、S0x和NOx的浓度均高于2mg/
m3o
[0038]对比例2
[0039]组分B含量15%，不含组分A，其余条件不变，烟气中C0、S0x和NOx的浓度均高于2mg/
m3o
[0040]对比例3
[0041 ]将组分C的SAP0-34分子筛替换为三氧化二铝，其余条件不变，烟气中C0、S0x和NOx的浓度均高于2mg/ m3。
[0042]上述实施例及对比例说明，本发明的催化剂载体之间存在特定的联系，省略或替换其中一种或几种，都不能达到本申请的特定效果，证明其产生了协同效应。
[0043]申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的呼吸面具及采用的催化剂，但本发明并不局限于上述催化剂，即不意味着本发明必须依赖上述详细催化剂才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1.一种家用煤炉烟气净化方法，其在家用煤炉的排气端按照烟气流动的方向顺序放置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。 所述第一吸附部件设置有石棉纤维过滤层。 所述催化部件设置有催化剂层，所述催化剂包括如下组分， A)10%的β型硅酸铁，所述β型硅酸铁组成如下所示:(x+y)M(2/n)0.xFe203.yAbOs.zSi02.WH2O 式中，M表示阳离子，n是阳离子M的原子价，x+y+z = I，z/x为150，w为2，其摩尔比为550-800; B)5%的掺杂有Ce的GdFeO3与T12混合物，Ce:GdFeO3= T12的摩尔比为0.25:1:2，且所述二氧化钛为锐钛矿晶型； C)余量的SAP0-34分子筛。 所述第二吸附部件设置有活性炭吸附层。
【专利摘要】本发明公开了一种家用煤炉烟气净化方法，其在家用煤炉的排气端按照烟气流动的方向顺序放置有第一吸附部件、催化部件和第二吸附部件。经净化的家用煤炉烟气中CO、SOx和NOx的浓度均低于0.5mg/m3，极大的减少了家用煤炉对大气环境的污染。
【IPC分类】B01J29/85, B01J20/20, B01J23/745, B01D46/30, B01J23/83, B01D53/86
【公开号】CN105457412
【申请号】CN201510781353
【发明人】华玉叶
【申请人】华玉叶
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月14日