[發(fā)明專利]用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810025891.0
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101306310A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾慶衿
• 申請（專利權(quán)）人: 曾慶衿
• 主分類號: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;F01N3/24
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司
• 代理人: 劉宇峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢氣處理領(lǐng)域，尤其是涉及一種用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置及方法。?

背景技術(shù)

目前，工業(yè)廢氣、汽車廢氣等對全球環(huán)境的污染日益嚴(yán)重，節(jié)能降排成為當(dāng)今時代保護環(huán)境的重要課題，也是人類社會得以持續(xù)發(fā)展的重要保障。對于廢氣處理問題，國內(nèi)外常用的是熱催化方法、光催化方法，21世紀(jì)初又開創(chuàng)了微生物降解的方法、超聲強化高效氧化降解的方法等。但是，這些方法所能處理的污染物的量遠(yuǎn)小于污染物的排放量或產(chǎn)生量，其處理污染物的速度也遠(yuǎn)小于污染物產(chǎn)生的速度，其處理成本也很高。因此，仍有待研究和開發(fā)廢氣處理量更大、處理效率更高、處理成本更低的新裝置和新方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置，該裝置的設(shè)計原理新穎，對廢氣的分解速度快，處理效率更高，處理量更大，應(yīng)用成本更低。?

本發(fā)明所述的用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置，包括：進氣口，加壓至P≥0.5Mpa和加溫至T≥500℃的廢氣通過該進氣口流入；金屬腔，用于接收經(jīng)進氣口進入的廢氣；排氣口，供處理后的廢氣流出；以及至少一條回流循環(huán)氣管，其一端設(shè)置在所述金屬腔與所述排氣口之間，另一端連接到所述金屬腔上設(shè)有的氣孔；其中，所述的進氣口內(nèi)裝有射流管，該射流管插入所述的金屬腔內(nèi)；所述的金屬腔內(nèi)裝有接收腔，接收經(jīng)所述射流管噴射進入的廢氣并產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)；所述的排氣口內(nèi)裝有消聲器，以阻擋廢氣從排氣口過快排出并起消聲作用；所述金屬腔的材質(zhì)具有能與腔內(nèi)廢氣分子固有頻譜ωo匹配諧振的熱輻射紅外波譜ω。?

本發(fā)明還提供了一種用射流和紅外諧振分解廢氣的方法。?

本發(fā)明所述的一種用射流和紅外諧振分解廢氣的方法，包括以下步驟：?

A.將待處理的廢氣加壓至P≥0.5Mpa，并加熱至T≥500℃；?

B.將上述廢氣從進氣口通過射流管進入一金屬腔，產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)，金屬腔壁受到廢氣的熱激發(fā)而輻射紅外波，所述金屬腔的材質(zhì)具有能與腔內(nèi)廢氣分子固有頻譜ωo匹配諧振的熱輻射紅外波譜ω；?

C.上述廢氣流向排氣口時，在消聲器處受阻，在射流負(fù)壓引導(dǎo)下進入回流循環(huán)氣管，通過該管回流到所述金屬腔，與噴射進入所述金屬腔的廢氣射流撞擊而形成紊流，該紊流沖擊受激諧振的廢氣分子使其單向分解。?

本發(fā)明所述的用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置及方法，是基于以下原理來設(shè)計的：?

第一是射流負(fù)壓效應(yīng)，本裝置利用流體噴射原理在金屬腔內(nèi)獲得真空，在該裝置中，有不同壓力的兩股流體；壓力較高的一股稱為工作流體，它以很高的速度從噴嘴射出進入噴射器的接收腔，并在接收腔把壓力較低的流體介質(zhì)吸走，被吸走的流體叫做引射流體，這兩股流體相互混合，伴隨著能量交換，以形成一股具有新的壓力的混合流體。?

第二是紅外輻射激發(fā)和紅外諧振分解廢氣分子的原理，它決定了紅外諧振腔設(shè)計、工作流體和引射流體的循環(huán)作用，金屬腔壁材質(zhì)固有頻率ω和廢氣分子固有頻率ω0的匹配共振，使振動能超過分子束縛鍵能，從而實現(xiàn)廢氣分子的分解，在循環(huán)沖擊中增大了分解的概率，降低了氣體分子分解后復(fù)合的可能性。?

因此，本發(fā)明利用廢氣自身所形成的射流，不但產(chǎn)生負(fù)壓，而且引發(fā)氣流循環(huán)，該高溫射流還引發(fā)紅外輻射，是紅外諧振之源。具體而言，將具有一定壓力和溫度(例如P≥0.5Mpa和T≥500℃)的廢氣，或?qū)U氣加壓至P≥0.5Mpa及加溫至T≥500℃，然后通過射流裝置噴射進金屬腔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)，腔壁受500℃以上的熱激發(fā)，輻射紅外波，設(shè)計腔材熱輻射紅外波譜ω與腔內(nèi)廢氣分子固有頻譜ωo匹配，便可以實現(xiàn)諧振激發(fā)狀態(tài)，受激廢氣在腔內(nèi)負(fù)壓推動下形成循環(huán)回流，又與入射的射流碰撞，出現(xiàn)紊流循環(huán)沖擊，破壞激發(fā)態(tài)松馳結(jié)合的分子鍵能，把廢氣分子分解且不可能逆向復(fù)合，從而大量分解廢氣，變成無害的氣體或者單質(zhì)排出。?

因此，本發(fā)明所述的用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置及方法，對于廢氣的分解速度快，處理效率更高，處理量更大，應(yīng)用成本更低。?

本發(fā)明所述的裝置及方法可用于分解工業(yè)廢氣，例如安裝在工業(yè)鍋爐的廢氣出口，也可用于分解汽車尾氣，例如安裝在汽車尾氣出口，還可以單獨用于廢氣的集中處理。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的用射流和紅外諧振分解廢氣的裝置的示意圖，圖中箭頭所示為廢氣流動的方向。?

具體實施方式