[发明专利]一种捕集气体中颗粒物的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种捕集气体中颗粒物的方法和装置，具体地说是一种使用液体吸收技术加上多孔材料过滤，捕集气体中的颗粒物，控制空气颗粒物污染和大幅减少汽车尾气排放的方法和装置。

背景技术

由于人类活动或自然过程，向大气中排进了一些有害物质(称污染物)，当排入量过多(污染物浓度达一定限度)，则使原来洁净空气的品质下降，若这种情况维持时间过长，便会对人类、动物、植物和大气中的物品产生危害和不良影响。20世纪五、六十年代以后，现代大工业迅速发展，人类排进大气的污染物量大大超过了大气的自净能力，致使目前全球大气都遭到不同程度的污染。防治大气污染是一个庞大的系统工程，需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力，可考虑采取如下几方面措施：1、多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气)；2、对燃料进行预处理(如烧煤前，先进行脱硫)、改进燃烧技术等均可减少排污量；3、在污染物未进入大气之前，使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物，可减少进入大气的污染物数量。液体吸收技术由于结构紧凑，成本较低，常用于汽车、柴油机废气排放处理，但是存在一些技术缺陷：如过滤效果差，处理过的气体中仍含有大量细微颗粒污染物；由于对废气加压不足，导致过滤时间过长，工作效率不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种集成了液体吸收技术和微孔过滤技术，可以高效率捕集气体中颗粒物的方法，使处理过的气体不含细微颗粒污染物。

一种捕集气体中颗粒物的方法，其步骤如下：将待处理的气体，经气缸施加高压，通过浸泡于水中的过滤装置过滤后排放；过滤装置包括至少一层过滤层，滤孔直径不小于15微米，过滤层按滤孔直径从大到小依次排列，使不同尺寸的颗粒物按顺序依次进行层层过滤，最终被水完全吸附。

上述方案中，所述过滤装置采用的过滤材料是多孔陶瓷，多孔陶瓷的耐腐蚀、耐高温，而且硬度高不易变形。上述方案中，所述过滤装置的过滤材料采用滤孔直径为15-300微米的多孔陶瓷。

本发明原理在于，由于过滤装置浸泡于水中，多孔陶瓷内充满了水，当含有颗粒物的废气经过多孔陶瓷时，多孔陶瓷中的水对废气中的颗粒物有粘滞和融合作用，并且向后每隔一层多孔陶瓷，其多孔陶瓷的孔眼就要小一个尺寸，这样可以使不同尺寸的颗粒物按顺序依次进行层层过滤。微观分析可以发现，当废气泡通过一层或多层多孔陶瓷时被粉碎时，颗粒物在直径仅有大到300微米，小到15微米的狭窄气孔空间内运动，在震荡和冲击过程中，无一幸免地被水粘滞住了，因此它可以100％的过滤掉废气中的颗粒物。因为在过滤过程中会有少量颗粒物粘滞阻塞在过滤层内，而用气缸活塞压缩废气和水产生的压力，可以起到用水冲刷掉阻塞在过滤层滤孔中的颗粒物的作用。

本发明的有益效果是：利用水和多孔陶瓷的吸附、过滤作用，将废气中的颗粒物100％的吸附在液体中，是环保领域的一项革命性创举。该方法可以解决柴油车尾气颗粒物的排放问题，同时又为减少尾气中氮氧化合物的排放创造了先决条件，使得柴油车不仅在节能方面优于汽油车，而且在控制尾气排放方面也优于汽油车。除此之外，该方法还可以用于过滤空气中所有颗粒物，比如公共场所空气的净化，过滤直升机进气口的沙尘、和煤炭燃烧产生的颗粒物污染等。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做作进一步说明：

图1是为实施本发明而设计的过滤装置的总体结构示意图，

图2是图1中过滤装置的俯视图。

具体实施方式：

参见图1、2，所述过滤装置包括过滤箱30，过滤箱30包括两个并列且互相连通的气缸W1、W2组成，气缸W1、W2顶部分别与气缸储气室31-1和31-2连通，气缸储气室31-1与31-2之间设有隔板12，隔板12的下方设有通水孔13，形成连通水路，储气室底板34为储气室与气缸之间及上下层之间的隔板，气缸储气室31-2顶部设有总排气口7，底部设有一手动排水阀24，用于为过滤箱30定期换水。过滤装置使用前从总排气口7灌水，使过滤箱30的水平面17始终保持一定高度。活塞A1、A2通过连杆27与曲轴29连接。曲轴29的一端固定在过滤箱壁两边的轴承28上，曲轴29的另一端设有伞形齿轮32，与发动机动力输出轴的伞形齿轮26啮合，使发动机输出轴可以带动曲轴29转动，在连杆27带动下，活塞A1、A2分别作上下往复运动。