專利名稱：適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空氣凈化裝置，尤其是一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
公路、鐵路隧道及礦山巷道掘進(jìn)過程中的鉆孔、爆破、裝渣、無軌運(yùn)輸、噴錨等施工過程中會產(chǎn)生大量的有毒氣體(CO、NOx, SO2, H2S, CO2)、煙氣、粉塵顆粒。若空氣流通不暢，將會加劇機(jī)械因缺氧而導(dǎo)致燃油燃燒不充分，排放的尾氣中有毒氣體含量升高，進(jìn)而導(dǎo)致降低了機(jī)械動力，損害了操作人員的身體健康，縮短了機(jī)械的使用壽命。為了改善施工環(huán)境質(zhì)量，保證作業(yè)人員的身體健康，延長機(jī)械的使用年限，國家制定了相應(yīng)的施工環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，明確了粉塵、CO、NOx, S02、H2S、CO2, 02、N2濃度的限值。施工過程中大多通過管道及機(jī)械送風(fēng)的方式，向施工掌子面輸送新鮮空氣，但將有毒害氣體濃度降低到可接收范圍內(nèi)仍然是比較困難的，而且隨著隧道或巷道長度的延長，作業(yè)機(jī)械數(shù)量的增多，新鮮空氣的輸入以及污濁空氣的排出難度將進(jìn)一步加大。為了清除作業(yè)區(qū)內(nèi)空氣中的有毒氣體、粉塵顆粒，有必要開發(fā)一種空氣凈化裝置，其與管道機(jī)械通風(fēng)配合使用，以達(dá)到改善地下空間施工期空氣質(zhì)量的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置。其技術(shù)解決方案是:一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，包括用于盛放氫氧化鈉溶液的容器一、用于盛放雙氧水的容器二、用于盛放脫一氧化碳催化劑的容器三和用于集中凈化空氣的容器四；位于容器一中下部的進(jìn)氣端連接壓縮風(fēng)機(jī)，位于容器一頂部的排氣端通過排氣管插接至容器二的中下部，位于容器二頂部的排氣端與容器三的進(jìn)氣端連接，容器三的排氣端與容器四的進(jìn)氣端連接，容器四的排氣端通過連接管接入通風(fēng)主管道。上述容器一呈L型，其內(nèi)底部為靠近進(jìn)氣端的部位高、遠(yuǎn)離進(jìn)氣端的部位低的斜坡狀，在斜坡的坡底處為粉塵堆積區(qū)，對應(yīng)粉塵堆積區(qū)的容器一的底壁上開設(shè)有固體物排放口，在容器一頂部的殼壁上設(shè)置有液體注入口，在容器一內(nèi)腔的中上部設(shè)置有吸附過濾層，吸附過濾層包括底部金屬網(wǎng)片和頂部金屬網(wǎng)片，在底部、頂部金屬網(wǎng)片之間夾設(shè)有厚度大于或等于IOcm的陶粒層。上述容器一的外底部配置有楔形減震墊塊。上述容器三呈U型，其進(jìn)氣端位于容器三的一側(cè)管體的頂部，排氣端位于另一側(cè)管體的頂部；上述容器三，在其兩側(cè)管體的頂部均設(shè)置有催化劑加入口，在其兩側(cè)管體的底部均設(shè)置有催化劑排放口。 上述容器二，在其頂部設(shè)置有液體注入口，在其底部設(shè)置有液體排放口。一種上述適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置的使用方法，包括如下步驟:a向容器一內(nèi)注入氫氧化鈉過飽和溶液，氫氧化鈉過飽和溶液的液面低于吸附過濾層；向容器二注滿雙氧水；向容器三內(nèi)加滿脫一氧化碳催化劑；b使用壓縮風(fēng)機(jī)將夾雜有粉塵顆粒、有毒氣體和煙氣的混合氣體壓入容器一，其中的酸性氣體及酸酐與氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，生成呈中性的鹽和水，同時將粉塵顆粒滯留在容器一內(nèi)，通過氫氧化鈉過飽和溶液的氣體在經(jīng)過吸附過濾層時，其中的含碳煙氣被吸附，未被吸附的氣體隨后進(jìn)入容器二，通過雙氧水脫掉其中的一氧化氮，未被脫掉的一氧化碳隨后進(jìn)入容器三，在經(jīng)過容器三內(nèi)的催化劑間隙時發(fā)生反應(yīng)，生成對人體無害的二氧化碳，至此混合氣體中粉塵顆粒、有毒氣體、煙氣與空氣分離，空氣得到凈化，經(jīng)過凈化的空氣進(jìn)入容器四，并在容器四內(nèi)集中；在通風(fēng)主管道有外部新鮮空氣送入時，在容器四與通風(fēng)主管道之間形成負(fù)壓的作用下，將容器四內(nèi)的凈化空氣帶入通風(fēng)主管道。本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以與管道機(jī)械通風(fēng)配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)混合氣體就地凈化，達(dá)到改善地下空間施工期空氣質(zhì)量的目的。本實(shí)用新型特別適用于無軌運(yùn)輸作業(yè)的公路、鐵路隧道及礦山巷道施工期的空氣凈化問題。
以下結(jié)合附圖
與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說明:圖為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1.容器一，2.容器一的進(jìn)氣端，3.楔形減震墊塊，4.粉塵堆積區(qū)，5.固體物排放口，6.排氣管，7.容器二，8.容器三，9容器三的催化劑排放口，10.液面，11.容器四，12.吸附過濾層，13.連接管，14.通風(fēng)主管道，15.容器一的液體注入口，16.容器三的催化劑加入口，17.容器二的液體排放口，18容器二的液體注入口。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖，一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，包括用于盛放氫氧化鈉溶液的容器一 1、用于盛放雙氧水的容器二 7、用于盛放脫一氧化碳催化劑的容器三8和用于集中凈化空氣的容器四11。優(yōu)選地，上述容器一為金屬制容器，容器二為耐酸容器，容器三為催化劑容器，容器四為普通容器。位于容器一中下部的進(jìn)氣端2連接壓縮風(fēng)機(jī)，位于容器一頂部的排氣端通過排氣管6插接至容器二的中下部，位于容器二頂部的排氣端與容器三的進(jìn)氣端連接，容器三的排氣端與容器四的進(jìn)氣端連接，容器四的排氣端通過連接管13接入通風(fēng)主管道。優(yōu)選地，上述容器一呈L型，容器一的內(nèi)底部為靠近進(jìn)氣端的部位高、遠(yuǎn)離進(jìn)氣端的部位低的斜坡狀，在斜坡的坡底處為粉塵堆積區(qū)4，對應(yīng)粉塵堆積區(qū)的容器一的底壁上開設(shè)有固體物排放口 5，在容器一頂部的殼壁上設(shè)置有液體注入口 15，在容器一內(nèi)腔的中上部設(shè)置有吸附過濾層12，吸附過濾層包括底部金屬網(wǎng)片和頂部金屬網(wǎng)片，在底部金屬網(wǎng)片與頂部金屬網(wǎng)片之間夾設(shè)有厚度大于或等于IOcm的陶粒層。上述容器一的外底部配置有楔形減震墊塊3。上述容器二，在其頂部設(shè)置有液體注入口 18，在其底部設(shè)置有液體排放口17。上述容器三呈U型，其進(jìn)氣端位于容器三的一側(cè)管體的頂部，排氣端位于另一側(cè)管體的頂部。上述容器三，在其兩側(cè)管體的頂部均設(shè)置有催化劑加入口 16，在其兩側(cè)管體的底部均設(shè)置有催化劑排放口 9。一種上述適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置的使用方法，包括如下步驟:a向容器一內(nèi)注入氫氧化鈉過飽和溶液，氫氧化鈉過飽和溶液的液面低于吸附過濾層；向容器二注滿雙氧水；向容器三內(nèi)加滿脫一氧化碳催化劑。b使用壓縮風(fēng)機(jī)將夾雜有粉塵顆粒、有毒氣體和煙氣的混合氣體壓入容器一，其中的酸性氣體及酸酐與氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，生成呈中性的鹽和水，同時將粉塵顆粒滯留在容器一內(nèi)，通過氫氧化鈉過飽和溶液的氣體在經(jīng)過吸附過濾層時，其中的含碳煙氣被吸附，未被吸附的氣體隨后進(jìn)入容器二，通過雙氧水脫掉其中的一氧化氮，未被脫掉的一氧化碳隨后進(jìn)入容器三，在經(jīng)過容器三內(nèi)的催化劑間隙時發(fā)生反應(yīng)，生成對人體無害的二氧化碳，至此混合氣體中粉塵顆粒、有毒氣體、煙氣與空氣分離，空氣得到凈化，經(jīng)過凈化的空氣進(jìn)入容器四，并在容器四內(nèi)集中；在通風(fēng)主管道有外部新鮮空氣送入時，在容器四與通風(fēng)主管道之間形成負(fù)壓的作用下，將容器四內(nèi)的凈化空氣帶入通風(fēng)主管道。關(guān)于上述步驟a:將容器一安裝在楔形減震墊塊3上，關(guān)閉固體物排放口 5，從液體注入口 15處注入過飽和氫氧化鈉溶液，直到液面到達(dá)吸附過濾層12的中部位置時停止注入，然后安裝吸附過濾層12的底部金屬網(wǎng)片，鋪設(shè)厚度不少于IOcm的陶粒，再安裝吸附過濾層12的頂部金屬網(wǎng)片，并將兩層金屬網(wǎng)片固定牢。關(guān)閉容器二的液體排放口 17，通過容器二的液體注入口 18向容器二中注入H2O2，并達(dá)到液面10處。關(guān)閉容器三的催化劑排放口 9，通過催化劑加入口 16向容器三中裝入脫CO催化劑，使催化劑呈松散堆積狀態(tài)。檢查并保證容器一、排氣管、容器二、容器三、容器四以及連接管的互相連通。關(guān)于上述步驟b:在夾雜粉塵顆粒、有毒氣體(CO、NOx, SO2, H2S, CO2)、煙氣的污濁空氣進(jìn)入容器一后，在容器一內(nèi)會發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):2N02+2Na0H=NaN02+NaN03+H20 ；S02+Na0H=NaS03+H20 ；H2S+Na0H=Na2S+H20 ；C02+Na0H=Na2C03+H20 ；H2S+Na2C03=Na2S+H20+C02由上述可見，在經(jīng)過氫氧化鈉過飽和溶液后，酸性氣體以及酸酐與氫氧化鈉反應(yīng)，生成呈中性的鹽和水，同時粉塵顆粒滯留在該容器一內(nèi)。容器一的內(nèi)底部斜坡使得粉塵顆粒聚集于容器一的右側(cè)底部即粉塵堆積區(qū)，吸附過濾層吸附未燃盡的碳及其他不溶于水的煙氣，氫氧化鈉過飽和溶液的液面應(yīng)低于過濾層的頂面。未與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的有毒氣體CO、NO以及不含粉塵顆粒的空氣通過吸附過濾層和排氣管進(jìn)入容器二，在容器二內(nèi)會發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):2N0+3H202=2HN03+2H20混合氣體通過H2O2脫掉NO后，有毒氣體僅剩下CO，使其通過松散裝滿脫CO催化劑的容器三，混合氣體在穿過催化劑的空隙時發(fā)生反應(yīng)，生成對人體無毒的co2。經(jīng)過如此過程，混合氣體中的粉塵顆粒、有毒氣體(CO、NOx, SO2, H2S, CO2)、煙氣可以很大程度的與空氣分離，經(jīng)過凈化的空氣暫時集中于容器四中，容器四與機(jī)械通風(fēng)管道相連，通風(fēng)主管道內(nèi)有新鮮空氣送入時，在連接管的頂部形成的負(fù)壓，將容器四中的凈化過的空氣帶入通風(fēng)主管道中，與新鮮空氣一起被輸送到施工作業(yè)區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)了混合氣體的就地凈化。應(yīng)定期打開固體物排放口 5，清除粉塵堆積區(qū)4處的固體物。上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以作出這樣或那樣的容易變化方式，諸如等同方式，或明顯變形方式。上述的變化方式均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，其特征在于包括用于盛放氫氧化鈉溶液的容器一、用于盛放雙氧水的容器二、用于盛放脫一氧化碳催化劑的容器三和用于集中凈化空氣的容器四；位于容器一中下部的進(jìn)氣端連接壓縮風(fēng)機(jī)，位于容器一頂部的排氣端通過排氣管插接至容器二的中下部，位于容器二頂部的排氣端與容器三的進(jìn)氣端連接，容器三的排氣端與容器四的進(jìn)氣端連接，容器四的排氣端通過連接管接入通風(fēng)主管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，其特征在于:上述容器一呈L型，其內(nèi)底部為靠近進(jìn)氣端的部位高、遠(yuǎn)離進(jìn)氣端的部位低的斜坡狀，在斜坡的坡底處為粉塵堆積區(qū)，對應(yīng)粉塵堆積區(qū)的容器一的底壁上開設(shè)有固體物排放口，在容器一頂部的殼壁上設(shè)置有液體注入口，在容器一內(nèi)腔的中上部設(shè)置有吸附過濾層，吸附過濾層包括底部金屬網(wǎng)片和頂部金屬網(wǎng)片，在底部、頂部金屬網(wǎng)片之間夾設(shè)有厚度大于或等于IOcm的陶粒層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，其特征在于:上述容器一的外底部配置有楔形減震墊塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，其特征在于:上述容器三呈U型，其進(jìn)氣端位于容器三的一側(cè)管體的頂部，排氣端位于另一側(cè)管體的頂部；上述容器三，在其兩側(cè)管體的頂部均設(shè)置有催化劑加入口，在其兩側(cè)管體的底部均設(shè)置有催化劑排放口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，其特征在于:上述容器二，在其頂部設(shè)置有液體注入口，在其底部設(shè)置有液體排放口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種適用于狹長地下空間施工期的空氣凈化裝置，特征是包括用于盛放氫氧化鈉溶液的容器一、用于盛放雙氧水的容器二、用于盛放脫一氧化碳催化劑的容器三和用于集中凈化空氣的容器四；位于容器一中下部的進(jìn)氣端連接壓縮風(fēng)機(jī)，位于容器一頂部的排氣端通過排氣管插接至容器二的中下部，位于容器二頂部的排氣端與容器三的進(jìn)氣端連接，容器三的排氣端與容器四的進(jìn)氣端連接，容器四的排氣端通過連接管接入通風(fēng)主管道。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以與管道機(jī)械通風(fēng)配合使用，能夠?qū)崿F(xiàn)混合氣體就地凈化，達(dá)到改善地下空間施工期空氣質(zhì)量的目的。
文檔編號B01D53/60GK202933615SQ20122069579
公開日2013年5月15日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者王蒼和, 郭保林, 馬德科, 張得文, 丁小杰, 孫瑜, 顧瑞海, 田暉 申請人:甘肅省交通科學(xué)研究院有限公司, 山東高速青島公路有限公司