[發(fā)明專利]一種凈化空氣污染的方法和裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201310642607.5
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103611387A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘綱;張?zhí)崃?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

1.一種適用于室內(nèi)或密閉空間污染空氣的凈化方法，其特征在于，通過相變的方法分離并去除空氣污染組分，將含有污染組分的空氣導(dǎo)入一個(gè)相變裝置使氣相中的各種組分發(fā)生相變形成液體或固體，再通過固-液-氣分離裝置將污染組份與清潔組分分離，將污染組分導(dǎo)入到儲存與處理裝置，將清潔空氣輸送回原室內(nèi)或密閉空間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)相變裝置中的溫度或者同時(shí)調(diào)節(jié)溫度和壓力有選擇地使目標(biāo)污染氣體組分液化或固化，但仍保持氧氣等清潔空氣的主要組分為氣體，并將固液相組分截留保存將清潔空氣輸送回室內(nèi)或密閉空間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)相變裝置中的溫度或者同時(shí)調(diào)節(jié)溫度和壓力使全部氣體組分液化或者固化，然后再通過對固液相逐漸加溫升溫使目標(biāo)組分在不同溫度下分別氣化并分離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，其中的溫度調(diào)節(jié)裝置利用各種制冷方法使相變裝置中一個(gè)局部的降溫腔中的溫度降低到指定的溫度和壓力，從而使通過這一局部腔的氣體產(chǎn)生相變，即用局部低溫相變腔處理較大空間污染空氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的凈化方法，其特征在于，所述低溫相變腔中設(shè)有多孔介質(zhì)用以配合溫度降低促進(jìn)微量氣體的相變。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于該方法通過固體成核中心的優(yōu)先相變原理，利用污染組份凝結(jié)和凍結(jié)使空氣中的納米顆粒和微米顆粒長大，從而達(dá)到從空氣中去除微納級可吸入顆粒物的目的。

7.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的凈化方法，其特征在于，其相變溫度范圍為0℃至-200℃，優(yōu)選-15℃至-150℃，最優(yōu)選-15℃至-30℃，壓力為1至23個(gè)大氣壓，優(yōu)選1至8個(gè)大氣壓，最優(yōu)選1至3個(gè)大氣壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的相變凈化污染空氣的方法，其特征在于，該方法中不使用、消耗或更換任何吸附材料、過濾材料、光催化材料，也不補(bǔ)給外來空氣，只要通過電能制冷或者直接使用制冷劑控制溫度或壓力即可循環(huán)凈化室內(nèi)或密閉空間內(nèi)的空氣污染組分，包括但不限于一氧化碳，臭氧，二氧化碳，氨，甲醛，二氧化硫，乙醛，二氧化氮，丙烯醛，苯，甲苯，乙苯，二甲苯，苯乙烯，苯并[a]芘，可吸入顆粒物PM10，總揮發(fā)性有機(jī)物TVOC，微米級顆粒物，以及納米顆粒。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，污染氣體通過導(dǎo)熱良好的管道將污染空氣輸送到低溫相變腔，其在相變腔內(nèi)停留的時(shí)間可調(diào)控，通過同步調(diào)節(jié)溫度、壓力和氣體停留時(shí)間控制相變和分離的效果。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，其中的固-液-氣分離裝置具有氣-固-液分離構(gòu)造，包括多級濾網(wǎng)、塔板、和多孔介質(zhì)，使過冷污染組分凝結(jié)并使液滴或固體顆粒不斷長大，從而與潔凈氣體組分（如氧氣）分離。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化方法，其特征在于，其中的污染組份儲藏和處理裝置被用于儲藏污染組分并能定時(shí)導(dǎo)出集中處理，包括活性炭集中吸附固定以及異地燃燒（完全氧化）或排放。

12.一種適用于室內(nèi)或密閉空間污染空氣的凈化裝置，其特征在于，其包括至少一個(gè)氣體循環(huán)控制裝置，該裝置將空氣通過管道進(jìn)口導(dǎo)入相變裝置，將潔凈空氣導(dǎo)出輸送回所需空間；至少一個(gè)相變裝置，該裝置通過調(diào)節(jié)溫度和壓力使空氣污染組分液化或固化；至少一個(gè)氣液分離裝置，該裝置使液態(tài)或固態(tài)空氣污染組分與潔凈空氣分離，并收集污染組分；至少一個(gè)污染組份儲存處理裝置，用于儲存或?qū)С龌蛱幚砦廴窘M分；至少一個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測所需空間的空氣質(zhì)量和凈化后的空氣質(zhì)量并以此控制循環(huán)處理的程度和次數(shù)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的凈化裝置，其特征在于，在所述相變裝置中，通過調(diào)節(jié)相變裝置中的溫度或者同時(shí)調(diào)節(jié)溫度和壓力有選擇地使目標(biāo)污染氣體組分液化或固化，但仍保持氧氣等清潔空氣的主要組分為氣體，便于將清潔空氣輸送回室內(nèi)或密閉空間，并通過分離和處置裝置將污染組份分離、收集、并處置，即它僅僅針對污染空氣中少量污染組份進(jìn)行選擇性相變。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的凈化裝置，其特征在于，在所述相變裝置中，通過調(diào)節(jié)相變裝置中的溫度或者同時(shí)調(diào)節(jié)溫度和壓力使全部氣體組分液化或者固化，然后再通過對固液相逐漸加溫升溫使目標(biāo)組分在不同溫度下分別氣化并分離。