气体除臭器的制作方法

专利名称：气体除臭器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型提出的“气体除臭器”，它要求保护的技术方案所属的技术领域是在发明专利“锅炉采暖水防盗放方法”(ZL99102501.6)的实施过程中出现的极少数顶层采暖用户的自动排气阀排出臭气问题，并根据自动排气阀实际安装，具体排气的气体流况、气体成份等实际情况而研究设计出来的。
二背景技术：
本实用新型所涉及的背景技术是“锅炉采暖水防盗放方法”专利技术实施的定型产品名称“采暖水防盗器”实际安装使用时产生的问题。虽然在产品说明书中已警示，告之使用本产品必须在检修期后，水暖系统处于正常运行状态下，布告使用，且因本产品能非常有效地阻止住户盗放采暖水。所以，系统在不缺水的情况下，当然也就不产气了。这点已被二个冬季的试产试销，近2000T/h的锅炉容量，近1200万m2，约20万户供暖情况所证实。但是，系统出现故障，维修放水或极少数对抗户故意把采暖水往下水道里硬放的情况下，该单元范围便因缺水而产气，致使顶层绝大多数都安在住户卫生间内的自动排气阀将排出臭气。虽然最简单的解决办法就是在卫生间的墙上钻个小孔，用管子把排气引出室外就可以了。但此举得不到住户配合，很难实施。因此，为了适应市场需要，我们必须把自动排气阀排出的臭气处理掉。
但是，目前市场上可见到的防毒面具配用的滤毒罐，防毒口罩盒等都是因用于人的呼吸情况而设计的，它的吸附反应质床层较浅，对气体的处理量、处理程度都较低，用于本排气流无法达到把臭味几乎全部处理掉的程度。中国专利信息中心检索的有关在先申请文献中，亦没有检索到适合解决本问题的先例，更无与本“气体除臭器”相类似构思的设计者。由于自动排气阀绝大多数都安装在住户的卫生间顶棚侧角处，离顶棚、侧墙壁都不到10cm的空间，它要求本申请设计的“气体除臭器”的体积符合上述空间要求，且越小越好。
三
发明内容
本实用新型提出的“气体除臭器”，就是为了上述背景技术中所出现的实际问题的解决而设计的。
“采暖水防盗器”的臭味成份是乙硫醇，它在采暖水中的使用浓度为1～3g/t，实际在管道中，因缺水产生的臭味主要是，由管道内壁及死角处残存在水中溢出的乙硫醇所形成。它的最高浓度在10-2g/m3以下，即使从一层到六层一个排气单元全部管路中都以产气，其总量只有不到2m3的气体，乙硫醇总量也远达不到1克。如此之少的量，以普通活性炭饱合吸附量，只用3克就足以完成。但因乙硫醇臭味为人之敏感程度为10-11g/m3，所以假设有99.9999％的乙硫醇被吸附，还有0.00001％×10-2g/m3＝10-7g/m3的浓度，人也会感到臭得不得了的程度，产生反感、纠纷。所以，要解决如此之高吸附、反应程度，吸附、反应质必须有足够高的床层，以满足乙硫醇气体有足够的时间在床层内，颗粒中孔隙间扩散，被吸附或反应掉。最终使它在出口处浓度降到10-10g/m3以下。
又因为，前述自动排气阀所处位置所决定的，本“气体除臭器”的体积直径不能超过10cm，长度可以不受限制，在达到效果的前提下，体积越小越好。所以，采用长管腔、管体螺旋或折返式结构模式，以增加气体与床层中吸附、反应质的接触时间。从理论上讲，对于一般的固定吸附、反应质，在给定的气体空速条件下，床层高度与直径比在3∶1以上就可实现90％以上的吸附、反应处理。如此计算结果，在床层总高度为床层直径30倍以上，就是相当于10个以上单元的固定床串联，进气端浓度大，处理量大，以后逐级以几何级数降低，到最后出口端排出允许的浓度以下。
由于自动排气阀的排气孔一般最常用的小型号的排气孔径只有2mm，较大型者也不过5mm，而容纳吸附、反应质的管腔直径以20mm为例，以管腔内颗粒∮2-3mm所构成的床层，其颗粒间孔隙截面积总和比直径5mm的排气孔截面积还大5倍之多。所以，决定气体阻力的控制点是排气孔。况且气体经过排孔进入除臭器内床层中运动的动力是，由补、循环水泵的作用下，通过水推动排挤气体的，二泵的扬程压力推动这点气体排出阻力是轻而易举的。所以，本构思且经实验证实是可行的、有效的。
吸附、反应质的选择是以普通活性炭或脱硫活性炭为主，放置在进气端占总量的一半以上，由它完成99.99％以上吸附任务，其后串以少量的分子筛把残量吸附掉。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属氧化物脱硫催化剂，它的脱硫除臭反应是不可逆性，能够更有效保证除臭效果，这样既可以降低成本、保证质量，又可以减小本器的整体体积。
采用上述技术方案设计制作的“气体除臭器”能够实现自动排气阀排出臭气的问题的解决，完成市场上普通滤毒器无法实现的任务，而且简单实用。
四

图1、本“气体除臭器”主体，曲径螺旋管形式的结构透视图。
图中，本器以虚线画成的非密闭性外壳(1)，和曲径螺旋管体(2)二部分组成。气体(参见箭头引向)经引入管(4)进入，经曲径螺旋管腔内的吸附、反应质作用，经多微孔末端(5)排出无臭气体。
图2、为图1所示的曲径螺旋体延M-M线方向的剖视图。
图中，含臭气体经(4)进入管腔内，首先与无定形性活性炭超多级床层(6)接触、吸附，浓度以几何级数降低到极低程度，再经多级具有选择性吸附能力的分子筛(7)床层作用，筛选到几乎无臭的程度，最后极微量乙硫醇成份经过不可逆性的金属氧化物催化剂(8)的脱硫反应作用，把臭味全部除掉，并经多微孔的末端(5)排出。
图3、本“气体除臭器”主体，曲径折返管形式的结构透视图。
图中，非密闭性的虚线画成的外壳(1)和曲径折返管体(3)二部分组成。气体(参见箭头引向)经引入管(4)进入，经曲径折返管(3)腔内吸附、反应质作用，经多微孔末端(5)排出无臭气体。
图4、为图3所示的曲径折返管体的G-G线方向的剖示图。
图中，含臭气体首先被不定形活性炭床层(6)吸附，浓度极度降到极低程度，再经具有选择性吸附能力的分子筛床层(7)筛选到几乎无臭的程度，最后经不可逆性反应质，金属氧化物脱硫催化剂(8)床层反应成完全无臭气体排出。
图5、本“气体除臭器”实际安装使用示意图。
图中可见，如果系统产气，则气体在处于最高位置的管道(12)，通过检修阀门(9)，自动排气阀(10)排气，气体经连接导管(11)，把排气输入本“气体除臭器”(13)中。处理后，排出无臭气体。
五具体实施方式
根据上述问题解决的技术方案，进行以下具体实施方式
1、模拟实验。
(1)“气源瓶”制作首先用1500ml容积的饮料瓶，作为产生臭气的“气源瓶”，在瓶壁开孔，并粘接一下引管，作为“注料、泵气管”，用于往瓶内输入物料或接气泵注气用。在瓶盖开孔，粘引管作为“排气管”，用于排出实验用被处理的臭气，此管连接于以下制作的“气体除臭器”。
(2)“气体除臭器”制作在内径20mm，100cm长的软塑料管内，装入哈尔滨化学试剂厂出品的分析纯无定型活性炭与同厂出品的分析纯氧化锌粉，充分掺合粘附，并过筛后的混合颗粒，装入总量约100g，然后盘绕成5卷捆紧，一端用80目纱网封口作为出气口，另一端用粘好引管的瓶盖粘封好，该引管作为“气体除臭器”的进气管，它连接于上述“(1)”中的“排气管”。
(3)模拟“臭气源”的制备在“(1)”制作的“气源瓶”的“注料、泵气管”中，把3g乙硫醇钠(相当于1.8g乙硫醇，比采暖系统排气最高浓度高200倍)，装入50ml注射器里，用100ml水溶、涮注入“气源瓶”内，然后再往里注10ml浓盐酸，以促进乙硫醇钠的水解和乙硫醇的溢出。
(4)模拟含臭气体经“气体除臭器”除臭实验首先，在“(1)”的“排气管”与“(2)”的“进气管”连接好情况下，进行以下二项模拟除臭实验首先用家庭养鱼的气泵，在“(1)”中“注料、泵气管”中往里泵气，在连续泵气20多小时后，出气口处始终几乎无臭可嗅到，此疑气流量小的情况下；又再次再补3g乙硫醇钠，50ml水，10ml盐酸，借用冰箱压缩机作气泵，在泵出口表压0.05Mpa的情况下，连续泵气20多小时，此“气体除臭器”同样几无臭味可嗅到。
此实验乙硫醇浓度比实际排气阀排气浓度高200倍，已超量情况下仍然完成其除臭效果，足证实本技术方案是可行的、肯定的。
2、实际试用。
用内径18mm(长150cm，截成二个)75cm的洗衣机注水用的皱皮管，分别按图1、图3形式盘绕绑成“曲径螺旋体”和“曲径折返体”二种型式，管腔内装入与上述实验相同的活性炭-氧化锌附合物，一端用纱网封住，另一端粘接与自动排气阀排气引气管相适应的胶管，此法各制作2个“气体除臭器”，全部装入塑料盒中，送与本市工农批发市场供热处锅炉房，在锅炉班长王师傅的帮助下，为二户曾经排过臭气找过他们的住户排气阀处，按图5所示方式安装了本“气体除臭器”。此后，至今3个多月过去了，住户反馈消息是“好使，再没有排过臭味！”此实际试用结果，也进一步从定性角度证实了本“气体除臭器”是完全有效的。
通过上述模拟实验及实际试用结果都证实了本实用新型设计的“气体除臭器”能够完全解决现有技术所出现的技术问题，而且其简单、实用、成本也较低。
权利要求1.一种气体除臭器，它是由对流动过的气体中臭味成份乙硫醇等起吸附、反应作用的固定床颗粒(6)、(7)、(8)和容纳、支撑这些吸附、反应质颗粒的管状容器(2)、(3)及外壳(1)等组成，其特征是从气体总的走向路径长度，即管腔总长度与管腔直径相比要远大得多，其比值应在30∶1以上。
2.根据权利要求1所述的气体除臭器，其特征是为了达到本器总体积尽量小的等效效果，管腔绕制成曲径螺旋体(2)形结构。
3.根据权利要求1所述的气体除臭器，其特征是为了达到本器总体积尽量小的等效效果，管腔折制成曲径折返体(3)形结构。
专利摘要本实用新型提出的气体除臭器，是为了解决发明专利“锅炉采暖水防盗放方法”实施过程中产生的新问题。即极少数顶层采暖用户安装的自动排气阀，因该单元水暖维修放水或作对用户故意把采暖水往下水道大量放水引起的产气，该自动排气阀将排出臭气的诸多具体实际情况而设计的。它解决该问题的技术方案的要点是处理含臭气体的吸附，反应质颗粒构成的固定床，其床层总高度与床层直径相比要大得多，二者比值在30倍以上，使得出口处臭味成分浓度达到近于零的程度。因而容纳、支撑固定床的容器管腔制成曲径螺旋或折返形结构，以实现既能达到除臭效果，又能实现体积小，安装使用方便的要求。
文档编号A61L9/01GK2548626SQ02230930
公开日2003年5月7日 申请日期2002年4月12日 优先权日2002年4月12日
发明者田洪发, 卜照梅 申请人:田洪发