專利名稱：氣體除臭器的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型提出的“氣體除臭器”，它要求保護(hù)的技術(shù)方案所屬的技術(shù)領(lǐng)域是在發(fā)明專利“鍋爐采暖水防盜放方法”(ZL99102501.6)的實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的極少數(shù)頂層采暖用戶的自動(dòng)排氣閥排出臭氣問(wèn)題，并根據(jù)自動(dòng)排氣閥實(shí)際安裝，具體排氣的氣體流況、氣體成份等實(shí)際情況而研究設(shè)計(jì)出來(lái)的。
二背景技術(shù)：
本實(shí)用新型所涉及的背景技術(shù)是“鍋爐采暖水防盜放方法”專利技術(shù)實(shí)施的定型產(chǎn)品名稱“采暖水防盜器”實(shí)際安裝使用時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題。雖然在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中已警示，告之使用本產(chǎn)品必須在檢修期后，水暖系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，布告使用，且因本產(chǎn)品能非常有效地阻止住戶盜放采暖水。所以，系統(tǒng)在不缺水的情況下，當(dāng)然也就不產(chǎn)氣了。這點(diǎn)已被二個(gè)冬季的試產(chǎn)試銷，近2000T/h的鍋爐容量，近1200萬(wàn)m2，約20萬(wàn)戶供暖情況所證實(shí)。但是，系統(tǒng)出現(xiàn)故障，維修放水或極少數(shù)對(duì)抗戶故意把采暖水往下水道里硬放的情況下，該單元范圍便因缺水而產(chǎn)氣，致使頂層絕大多數(shù)都安在住戶衛(wèi)生間內(nèi)的自動(dòng)排氣閥將排出臭氣。雖然最簡(jiǎn)單的解決辦法就是在衛(wèi)生間的墻上鉆個(gè)小孔，用管子把排氣引出室外就可以了。但此舉得不到住戶配合，很難實(shí)施。因此，為了適應(yīng)市場(chǎng)需要，我們必須把自動(dòng)排氣閥排出的臭氣處理掉。
但是，目前市場(chǎng)上可見(jiàn)到的防毒面具配用的濾毒罐，防毒口罩盒等都是因用于人的呼吸情況而設(shè)計(jì)的，它的吸附反應(yīng)質(zhì)床層較淺，對(duì)氣體的處理量、處理程度都較低，用于本排氣流無(wú)法達(dá)到把臭味幾乎全部處理掉的程度。中國(guó)專利信息中心檢索的有關(guān)在先申請(qǐng)文獻(xiàn)中，亦沒(méi)有檢索到適合解決本問(wèn)題的先例，更無(wú)與本“氣體除臭器”相類似構(gòu)思的設(shè)計(jì)者。由于自動(dòng)排氣閥絕大多數(shù)都安裝在住戶的衛(wèi)生間頂棚側(cè)角處，離頂棚、側(cè)墻壁都不到10cm的空間，它要求本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)的“氣體除臭器”的體積符合上述空間要求，且越小越好。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出的“氣體除臭器”，就是為了上述背景技術(shù)中所出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題的解決而設(shè)計(jì)的。
“采暖水防盜器”的臭味成份是乙硫醇，它在采暖水中的使用濃度為1～3g/t，實(shí)際在管道中，因缺水產(chǎn)生的臭味主要是，由管道內(nèi)壁及死角處殘存在水中溢出的乙硫醇所形成。它的最高濃度在10-2g/m3以下，即使從一層到六層一個(gè)排氣單元全部管路中都以產(chǎn)氣，其總量只有不到2m3的氣體，乙硫醇總量也遠(yuǎn)達(dá)不到1克。如此之少的量，以普通活性炭飽合吸附量，只用3克就足以完成。但因乙硫醇臭味為人之敏感程度為10-11g/m3，所以假設(shè)有99.9999％的乙硫醇被吸附，還有0.00001％×10-2g/m3＝10-7g/m3的濃度，人也會(huì)感到臭得不得了的程度，產(chǎn)生反感、糾紛。所以，要解決如此之高吸附、反應(yīng)程度，吸附、反應(yīng)質(zhì)必須有足夠高的床層，以滿足乙硫醇?xì)怏w有足夠的時(shí)間在床層內(nèi)，顆粒中孔隙間擴(kuò)散，被吸附或反應(yīng)掉。最終使它在出口處濃度降到10-10g/m3以下。
又因?yàn)?，前述自?dòng)排氣閥所處位置所決定的，本“氣體除臭器”的體積直徑不能超過(guò)10cm，長(zhǎng)度可以不受限制，在達(dá)到效果的前提下，體積越小越好。所以，采用長(zhǎng)管腔、管體螺旋或折返式結(jié)構(gòu)模式，以增加氣體與床層中吸附、反應(yīng)質(zhì)的接觸時(shí)間。從理論上講，對(duì)于一般的固定吸附、反應(yīng)質(zhì)，在給定的氣體空速條件下，床層高度與直徑比在3∶1以上就可實(shí)現(xiàn)90％以上的吸附、反應(yīng)處理。如此計(jì)算結(jié)果，在床層總高度為床層直徑30倍以上，就是相當(dāng)于10個(gè)以上單元的固定床串聯(lián)，進(jìn)氣端濃度大，處理量大，以后逐級(jí)以幾何級(jí)數(shù)降低，到最后出口端排出允許的濃度以下。
由于自動(dòng)排氣閥的排氣孔一般最常用的小型號(hào)的排氣孔徑只有2mm，較大型者也不過(guò)5mm，而容納吸附、反應(yīng)質(zhì)的管腔直徑以20mm為例，以管腔內(nèi)顆?！?-3mm所構(gòu)成的床層，其顆粒間孔隙截面積總和比直徑5mm的排氣孔截面積還大5倍之多。所以，決定氣體阻力的控制點(diǎn)是排氣孔。況且氣體經(jīng)過(guò)排孔進(jìn)入除臭器內(nèi)床層中運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力是，由補(bǔ)、循環(huán)水泵的作用下，通過(guò)水推動(dòng)排擠氣體的，二泵的揚(yáng)程壓力推動(dòng)這點(diǎn)氣體排出阻力是輕而易舉的。所以，本構(gòu)思且經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)是可行的、有效的。
吸附、反應(yīng)質(zhì)的選擇是以普通活性炭或脫硫活性炭為主，放置在進(jìn)氣端占總量的一半以上，由它完成99.99％以上吸附任務(wù)，其后串以少量的分子篩把殘量吸附掉。但由于前二者的吸附存在可逆性，所以在最后末端出口部分再串以少量的金屬氧化物脫硫催化劑，它的脫硫除臭反應(yīng)是不可逆性，能夠更有效保證除臭效果，這樣既可以降低成本、保證質(zhì)量，又可以減小本器的整體體積。
采用上述技術(shù)方案設(shè)計(jì)制作的“氣體除臭器”能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)排氣閥排出臭氣的問(wèn)題的解決，完成市場(chǎng)上普通濾毒器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的任務(wù)，而且簡(jiǎn)單實(shí)用。
四

圖1、本“氣體除臭器”主體，曲徑螺旋管形式的結(jié)構(gòu)透視圖。
圖中，本器以虛線畫(huà)成的非密閉性外殼(1)，和曲徑螺旋管體(2)二部分組成。氣體(參見(jiàn)箭頭引向)經(jīng)引入管(4)進(jìn)入，經(jīng)曲徑螺旋管腔內(nèi)的吸附、反應(yīng)質(zhì)作用，經(jīng)多微孔末端(5)排出無(wú)臭氣體。
圖2、為圖1所示的曲徑螺旋體延M-M線方向的剖視圖。
圖中，含臭氣體經(jīng)(4)進(jìn)入管腔內(nèi)，首先與無(wú)定形性活性炭超多級(jí)床層(6)接觸、吸附，濃度以幾何級(jí)數(shù)降低到極低程度，再經(jīng)多級(jí)具有選擇性吸附能力的分子篩(7)床層作用，篩選到幾乎無(wú)臭的程度，最后極微量乙硫醇成份經(jīng)過(guò)不可逆性的金屬氧化物催化劑(8)的脫硫反應(yīng)作用，把臭味全部除掉，并經(jīng)多微孔的末端(5)排出。
圖3、本“氣體除臭器”主體，曲徑折返管形式的結(jié)構(gòu)透視圖。
圖中，非密閉性的虛線畫(huà)成的外殼(1)和曲徑折返管體(3)二部分組成。氣體(參見(jiàn)箭頭引向)經(jīng)引入管(4)進(jìn)入，經(jīng)曲徑折返管(3)腔內(nèi)吸附、反應(yīng)質(zhì)作用，經(jīng)多微孔末端(5)排出無(wú)臭氣體。
圖4、為圖3所示的曲徑折返管體的G-G線方向的剖示圖。
圖中，含臭氣體首先被不定形活性炭床層(6)吸附，濃度極度降到極低程度，再經(jīng)具有選擇性吸附能力的分子篩床層(7)篩選到幾乎無(wú)臭的程度，最后經(jīng)不可逆性反應(yīng)質(zhì)，金屬氧化物脫硫催化劑(8)床層反應(yīng)成完全無(wú)臭氣體排出。
圖5、本“氣體除臭器”實(shí)際安裝使用示意圖。
圖中可見(jiàn)，如果系統(tǒng)產(chǎn)氣，則氣體在處于最高位置的管道(12)，通過(guò)檢修閥門(mén)(9)，自動(dòng)排氣閥(10)排氣，氣體經(jīng)連接導(dǎo)管(11)，把排氣輸入本“氣體除臭器”(13)中。處理后，排出無(wú)臭氣體。
五具體實(shí)施方式
根據(jù)上述問(wèn)題解決的技術(shù)方案，進(jìn)行以下具體實(shí)施方式
1、模擬實(shí)驗(yàn)。
(1)“氣源瓶”制作首先用1500ml容積的飲料瓶，作為產(chǎn)生臭氣的“氣源瓶”，在瓶壁開(kāi)孔，并粘接一下引管，作為“注料、泵氣管”，用于往瓶?jī)?nèi)輸入物料或接氣泵注氣用。在瓶蓋開(kāi)孔，粘引管作為“排氣管”，用于排出實(shí)驗(yàn)用被處理的臭氣，此管連接于以下制作的“氣體除臭器”。
(2)“氣體除臭器”制作在內(nèi)徑20mm，100cm長(zhǎng)的軟塑料管內(nèi)，裝入哈爾濱化學(xué)試劑廠出品的分析純無(wú)定型活性炭與同廠出品的分析純氧化鋅粉，充分摻合粘附，并過(guò)篩后的混合顆粒，裝入總量約100g，然后盤(pán)繞成5卷捆緊，一端用80目紗網(wǎng)封口作為出氣口，另一端用粘好引管的瓶蓋粘封好，該引管作為“氣體除臭器”的進(jìn)氣管，它連接于上述“(1)”中的“排氣管”。
(3)模擬“臭氣源”的制備在“(1)”制作的“氣源瓶”的“注料、泵氣管”中，把3g乙硫醇鈉(相當(dāng)于1.8g乙硫醇，比采暖系統(tǒng)排氣最高濃度高200倍)，裝入50ml注射器里，用100ml水溶、涮注入“氣源瓶”內(nèi)，然后再往里注10ml濃鹽酸，以促進(jìn)乙硫醇鈉的水解和乙硫醇的溢出。
(4)模擬含臭氣體經(jīng)“氣體除臭器”除臭實(shí)驗(yàn)首先，在“(1)”的“排氣管”與“(2)”的“進(jìn)氣管”連接好情況下，進(jìn)行以下二項(xiàng)模擬除臭實(shí)驗(yàn)首先用家庭養(yǎng)魚(yú)的氣泵，在“(1)”中“注料、泵氣管”中往里泵氣，在連續(xù)泵氣20多小時(shí)后，出氣口處始終幾乎無(wú)臭可嗅到，此疑氣流量小的情況下；又再次再補(bǔ)3g乙硫醇鈉，50ml水，10ml鹽酸，借用冰箱壓縮機(jī)作氣泵，在泵出口表壓0.05Mpa的情況下，連續(xù)泵氣20多小時(shí)，此“氣體除臭器”同樣幾無(wú)臭味可嗅到。
此實(shí)驗(yàn)乙硫醇濃度比實(shí)際排氣閥排氣濃度高200倍，已超量情況下仍然完成其除臭效果，足證實(shí)本技術(shù)方案是可行的、肯定的。
2、實(shí)際試用。
用內(nèi)徑18mm(長(zhǎng)150cm，截成二個(gè))75cm的洗衣機(jī)注水用的皺皮管，分別按圖1、圖3形式盤(pán)繞綁成“曲徑螺旋體”和“曲徑折返體”二種型式，管腔內(nèi)裝入與上述實(shí)驗(yàn)相同的活性炭-氧化鋅附合物，一端用紗網(wǎng)封住，另一端粘接與自動(dòng)排氣閥排氣引氣管相適應(yīng)的膠管，此法各制作2個(gè)“氣體除臭器”，全部裝入塑料盒中，送與本市工農(nóng)批發(fā)市場(chǎng)供熱處鍋爐房，在鍋爐班長(zhǎng)王師傅的幫助下，為二戶曾經(jīng)排過(guò)臭氣找過(guò)他們的住戶排氣閥處，按圖5所示方式安裝了本“氣體除臭器”。此后，至今3個(gè)多月過(guò)去了，住戶反饋消息是“好使，再?zèng)]有排過(guò)臭味！”此實(shí)際試用結(jié)果，也進(jìn)一步從定性角度證實(shí)了本“氣體除臭器”是完全有效的。
通過(guò)上述模擬實(shí)驗(yàn)及實(shí)際試用結(jié)果都證實(shí)了本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的“氣體除臭器”能夠完全解決現(xiàn)有技術(shù)所出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，而且其簡(jiǎn)單、實(shí)用、成本也較低。
權(quán)利要求1.一種氣體除臭器，它是由對(duì)流動(dòng)過(guò)的氣體中臭味成份乙硫醇等起吸附、反應(yīng)作用的固定床顆粒(6)、(7)、(8)和容納、支撐這些吸附、反應(yīng)質(zhì)顆粒的管狀容器(2)、(3)及外殼(1)等組成，其特征是從氣體總的走向路徑長(zhǎng)度，即管腔總長(zhǎng)度與管腔直徑相比要遠(yuǎn)大得多，其比值應(yīng)在30∶1以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除臭器，其特征是為了達(dá)到本器總體積盡量小的等效效果，管腔繞制成曲徑螺旋體(2)形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體除臭器，其特征是為了達(dá)到本器總體積盡量小的等效效果，管腔折制成曲徑折返體(3)形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提出的氣體除臭器，是為了解決發(fā)明專利“鍋爐采暖水防盜放方法”實(shí)施過(guò)程中產(chǎn)生的新問(wèn)題。即極少數(shù)頂層采暖用戶安裝的自動(dòng)排氣閥，因該單元水暖維修放水或作對(duì)用戶故意把采暖水往下水道大量放水引起的產(chǎn)氣，該自動(dòng)排氣閥將排出臭氣的諸多具體實(shí)際情況而設(shè)計(jì)的。它解決該問(wèn)題的技術(shù)方案的要點(diǎn)是處理含臭氣體的吸附，反應(yīng)質(zhì)顆粒構(gòu)成的固定床，其床層總高度與床層直徑相比要大得多，二者比值在30倍以上，使得出口處臭味成分濃度達(dá)到近于零的程度。因而容納、支撐固定床的容器管腔制成曲徑螺旋或折返形結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)既能達(dá)到除臭效果，又能實(shí)現(xiàn)體積小，安裝使用方便的要求。
文檔編號(hào)A61L9/01GK2548626SQ02230930
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2002年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月12日
發(fā)明者田洪發(fā), 卜照梅 申請(qǐng)人:田洪發(fā)