[發明專利]水溶液吸附凈化空氣的方法

在審

• 申請號: 201110412902.2
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102512892A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張耀中;張亞非
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B01D47/02
• 分類號: B01D47/02;B01D53/02;B01D53/78;B01D53/38
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明是一種凈化空氣的技術，具體涉及一種水溶液吸附凈化空氣的方法。

背景技術

隨著工業化和城市化的快速發展，環境空氣中的有機污染、微生物污染、微粒污染和惡臭氣體物質污染已經成為直接影響人們的健康和生命安全的重大問題。城市中機動車尾氣、煙囪排煙和建材與涂料中含有的甲醛、苯系物等有機物釋放已成為大氣污染中的關鍵部分和人類一大“殺手”。SARS的暴發流行和高致病性流感病毒蔓延引起了全球的恐慌和學術界的高度重視。每年全球有數十萬人死于空氣污染，研究已顯示空氣污染會引發癌癥、心臟病、呼吸系統疾病、機體炎癥、細胞因子和趨化因子增加、白細胞增加等。現代人一天約有百分之八十以上的時間停留在室內，現代建筑物多半采用密閉式空調系統，室內空氣交換率低，若再加上室內空氣污染源之存在，便會造成空氣污染的累積，使得室內空氣質量愈加惡化，常導致人體疲勞、頭暈、頭痛、喉嚨痛及眼睛與鼻子受刺激等癥狀。如何有效防治空氣污染和改善環境空氣衛生已成為刻不容緩的任務和課題。

調查表明室內空氣污染物主要有：粉塵、懸浮微顆粒、微生物、甲醛、苯并芘、氨氣等多種污染物。已有的多種空氣凈化技術：主要包括灰塵過慮技術、氣體電離凈化技術、活性炭吸附技術、化學處理等。

經對現有技術檢索，已有數十種空氣凈化方法以及裝置，但這些凈化技術因為存在技術復雜、價格昂貴、二次污染和去除污染物種類單一等困難，而難以推廣。要想很好的凈化室內空氣，應當采取簡單、環保和廣譜有效的污染物清除技術。試驗表明，粉塵、懸浮微顆粒、微生物、甲醛、苯并芘、氨氣等多種污染物都可被水溶液吸附，特別是利用空氣與水溶液表面在一定速度范圍內通過對流摩擦，使水溶液表面能大大降低時，多種污染物可被水溶液高效吸附與溶解，可去除空氣中多種有害污染物，達到凈化空氣的效果。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出了一種水溶液吸附凈化空氣的方法，利用空氣與水溶液表面對流摩擦產生的高吸附性界面對空氣之中的污染物(如：粉塵、懸浮微顆粒、微生物、甲醛、苯并芘、氨氣等)進行廣譜和高效的吸附和溶解，達到高效去除空氣中多種主要有害污染物的效果。

為達到上述目的，本發明提供一種水溶液吸附凈化空氣的方法，包括以下步驟：

第一步，將待凈化的空氣收集起來，為后續的凈化處理做好前期準備；

第二步，利用風力驅動裝置驅動待凈化的空氣高速流動或通過液體驅動裝置使得水溶液高速流動；

第三步，將所述空氣與水溶液表面相接觸并相對高速流動，實現水溶液對空氣中污染物的吸附和溶解；

第四步，當使用的水溶液內吸附的污染物濃度含量達到設定值時，更換水溶液或者采取水溶液凈化的方法凈化后可再重復上述步驟凈化空氣。

所述空氣，其流速以距水溶液表面0.1米以內所測得的流速計量，流速范圍為每秒0.1米至100米。

所述風力驅動裝置，為風機。

所述液體驅動裝置，為水泵。

所述水溶液，為自來水、淡水、溶入溶劑的水溶液。

所述溶入溶劑的水溶液，其添加的溶劑為無機、有機輔助添加劑任意一種或者兩者的組合，形成的水溶液其鹽度為0至5％，酸堿度(pH)為5至10，酒精度為0至5％。

本發明中，空氣與水溶液表面對流摩擦吸附是一個復雜的物理化學過程，按其發生機理可分為：物理凈化和化學凈化。二種過程相互影響，同時發生或相互交錯進行。物理凈化主要是通過稀釋、擴散、吸附、沉淀等作用而實現的凈化。化學凈化主要由水溶液理化條件變化所產生的氧化還原、化合分解、吸附凝聚、交換和絡合等化學反應實現的空氣凈化。凈化空氣的速率與空氣表面摩擦力、水溶液表面吸附能力和面積成正比。空氣與水溶液表面摩擦力增加，空氣凈化速度顯著增大。影響水溶液表面吸附能力的因素主要有水溶液的表面張力、成分、溫度、鹽度、酸堿度(pH)和酒精度以及空氣中污染物本身的性質和濃度等。

由于要求水溶液表面對空氣中的懸浮灰塵微粒，微生物、甲醛、苯并芘、氨氣等多種污染物等有高黏附性、吸附凝聚作用、交換和絡合作用、沉淀作用等，需要根據污染物本身的性質和濃度等選擇使用純水溶液或者添加無機和有機輔助劑，溫度、鹽度、酸堿度(pH)、酒精度等。