1.一種炭分子篩的制備方法,其特征在于,所述炭分子篩的制備方法包括以下步驟:
首先將礦泉水瓶粉碎至過(guò)100目~150目的篩網(wǎng);
將插層劑與氧化劑混合均勻,然后加入礦泉水瓶粉碎片中攪拌均勻,礦泉水瓶粉碎片、插層劑和氧化劑的質(zhì)量比為1:0.05~0.5:0.8~2.5,在60℃~80℃的溫度下,反應(yīng)0.5h~2h,再用去離子水洗至pH值為5~6.5,在80℃~90℃干燥1小時(shí)~4小時(shí),最后在氮?dú)饣驓鍤鈿夥罩幸?0℃~15℃min-1升溫至600℃/700℃/800℃/900℃,并高溫恒定0.5h/1h/1.5h/2h/2.5h,膨脹;
將上述樣品進(jìn)一步細(xì)粉碎至粒徑2~12μm,其中50%小于2μm,再加入粘結(jié)劑、粘結(jié)助劑及水進(jìn)行捏合,再擠壓成型,捏合成型時(shí)物料的質(zhì)量比為礦泉水瓶粉碎片:粘結(jié)劑:粘結(jié)助劑:水為1:0.3~0.8:0.02~0.2:0.8~1.0;
成型處理物經(jīng)干燥處理后進(jìn)行炭化、活化和碳沉積調(diào)孔處理,即獲得炭分子篩,炭化條件為:轉(zhuǎn)爐炭化,升溫速率為10℃~15℃min-1,溫度為600℃~900℃,氮?dú)饣驓鍤獗Wo(hù);活化條件為:活化劑為水蒸氣或二氧化碳,體積濃度為30%~80%,載氣為氮?dú)饣驓鍤?,活化溫度?00℃~900℃,活化時(shí)間為1小時(shí)~4h;碳沉積調(diào)孔條件為:碳沉積試劑為苯或甲烷,體積濃度20%~30%,載氣為氮?dú)饣驓鍤?,沉積溫度為600℃~900℃,時(shí)間為1~4h;
所述轉(zhuǎn)爐炭化通過(guò)控制單元進(jìn)行升溫速率的調(diào)節(jié);控制單元控制升溫速率的方法包括:
控制單元的時(shí)序控制模塊由控制單元的程序控制器獲取指令,根據(jù)所述指令產(chǎn)生指令執(zhí)行周期,將所述指令執(zhí)行周期向控制單元的狀態(tài)信號(hào)模塊發(fā)送;
狀態(tài)信號(hào)模塊接收所述時(shí)序控制模塊發(fā)送的指令執(zhí)行周期,根據(jù)所述指令執(zhí)行周期指示所述指令執(zhí)行時(shí)所處的時(shí)鐘周期,所述指令執(zhí)行周期包括至少兩個(gè)時(shí)鐘周期;
時(shí)序控制模塊根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)模塊指示的所述指令執(zhí)行時(shí)所處的時(shí)鐘周期,在所述指令執(zhí)行時(shí)所處的倒數(shù)第二個(gè)時(shí)鐘周期向控制單元的程序存儲(chǔ)器發(fā)送讀取下一條指令的控制信號(hào),以及在所述指令執(zhí)行時(shí)所處的最后一個(gè)時(shí)鐘周期從所述程序控制器讀取下一條指令;
時(shí)序控制模塊根據(jù)所述指令產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào),將所述時(shí)序控制信號(hào)向控制單元的讀寫(xiě)控制模塊和運(yùn)算模塊發(fā)送;
所述讀寫(xiě)控制模塊根據(jù)所述時(shí)序控制信號(hào),從控制單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)或者向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)入數(shù)據(jù);
所述運(yùn)算模塊根據(jù)所述時(shí)序控制信號(hào),對(duì)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;
所述時(shí)序控制模塊在所述下一條指令執(zhí)行時(shí)所處的第一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào),將所述時(shí)序控制信號(hào)向所述讀寫(xiě)控制模塊和運(yùn)算模塊發(fā)送;
控制單元的中斷定時(shí)模塊根據(jù)所述狀態(tài)信號(hào)模塊指示的所述指令執(zhí)行時(shí)所處的時(shí)鐘周期,在所述指令執(zhí)行時(shí)所處的最后一個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行中斷仲裁,當(dāng)具有所響應(yīng)的中斷時(shí),在所述下一條指令執(zhí)行時(shí)所處的倒數(shù)第二個(gè)時(shí)鐘周期,控制所述時(shí)序控制模塊暫停從所述程序控制器讀取指令;
所述時(shí)序控制模塊在復(fù)位期間將所述指令執(zhí)行周期設(shè)置為兩個(gè)時(shí)鐘周期;
程序控制器通過(guò)內(nèi)置的傳感器采集數(shù)據(jù)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理;
從每段信號(hào)里提取出均值、方差、信號(hào)的累積值和峰值4個(gè)基本時(shí)域參數(shù),通過(guò)相鄰段信號(hào)的4個(gè)參數(shù)值的差值判斷是否有疑似異常情況發(fā)生的第一層決策判斷:若有則往下執(zhí)行小波包去噪,否者,重新獲取信號(hào);
程序控制器利用改進(jìn)小波包算法對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行去噪;
利用改進(jìn)小波包算法對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行小波包分解與重構(gòu),得到單子帶重構(gòu)信號(hào);
從重構(gòu)的單子帶信號(hào)里提?。簳r(shí)域能量、時(shí)域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個(gè)表示信號(hào)特征的參數(shù);
利用主成分分析方法,從上述參數(shù)中選擇3到8個(gè)能明顯表示發(fā)射信號(hào)特征的參數(shù)組成特征向量,并將這些特征向量輸入到支持向量機(jī)進(jìn)行決策判斷,即第二層決策判斷,根據(jù)支持向量機(jī)的輸出判斷是否有異常發(fā)生;
所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括:
信號(hào)延拓,對(duì)小波包分解的各層信號(hào)進(jìn)行拋物線(xiàn)延拓;
設(shè)信號(hào)數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2),則延拓算子E的表達(dá)式為:
消去單子帶多余頻率成分;
將延拓后的信號(hào)與分解低通濾波器h0卷積,得到低頻系數(shù),然后經(jīng)過(guò)HF-cut-IF算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層的低頻系數(shù);將延拓后的信號(hào)與分解高通濾波器g0卷積,得到高頻系數(shù),然后經(jīng)過(guò)LF-cut-IF算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層高頻系數(shù),HF-cut-IF算子采用下式
LF-cut-IF算子采用下式
在HF-cut-IF算子公和LF-cut-IF算子公式中,x(n)為在2j尺度上小波包的系數(shù),Nj表示在2j尺度上數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度,k=0,1,…,Nj-1;n=0,1,…,Nj-1;
單子帶重構(gòu)信號(hào)中,將得到的高、低頻系數(shù)進(jìn)行上采樣,然后分別與高通重建濾波器g1和低通重建濾波器h1卷積,將得到的信號(hào)分別用HF-cut-IF、LF-cut-IF算子處理,得到單子帶重構(gòu)信號(hào);
所述運(yùn)算模塊利用傅里葉變換的處理方法從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;具體包括:
依照快速傅里葉變換規(guī)則,從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的2n個(gè)存儲(chǔ)子單元中并行讀取待處理的2n個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn),生成待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組,其中,所述2n個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn)中的每個(gè)點(diǎn)按照設(shè)定規(guī)則存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)子單元中,n為大于或等于1的自然數(shù);
將所述待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組交給快速傅里葉變換并行運(yùn)算單元進(jìn)行快速傅里葉變換并行處理;
將所述快速傅里葉變換并行處理后的處理結(jié)果并行寫(xiě)回所述2n個(gè)存儲(chǔ)子單元的每個(gè)子單元中;
所述依照快速傅里葉變換規(guī)則,從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的2n個(gè)存儲(chǔ)子單元中并行讀取待處理的2n個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn),生成待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組的步驟包括:
依照所述快速傅里葉變換規(guī)則,從本地保存的二維地址存儲(chǔ)表中,確定所述待處理的2n個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn)中每個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn)所在的存儲(chǔ)子單元,以及所述每個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn)在所在的存儲(chǔ)子單元中的存儲(chǔ)地址,其中,所述二維地址存儲(chǔ)表由存儲(chǔ)子單元和快速傅里葉變換點(diǎn)在存儲(chǔ)子單元中的存儲(chǔ)地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系組成;
根據(jù)確定的所述每個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn)所在的存儲(chǔ)子單元以及在所在的存儲(chǔ)子單元中的存儲(chǔ)地址,并行地從所述2n個(gè)存儲(chǔ)子單元中讀取所述待處理的2n個(gè)快速傅里葉變換點(diǎn),生成所述待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組;
將所述待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組交給快速傅里葉變換并行運(yùn)算單元進(jìn)行快速傅里葉變換并行處理的步驟包括:
當(dāng)n等于1時(shí),將所述待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組交給1個(gè)信號(hào)幅度均衡器、1個(gè)快速傅里葉變換基本運(yùn)算單元、1個(gè)旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和1個(gè)信號(hào)幅度補(bǔ)償器進(jìn)行快速傅里葉變換并行處理;
當(dāng)n大于1時(shí),將所述待處理快速傅里葉變換點(diǎn)組交給2n-1個(gè)信號(hào)幅度均衡器、2n-2個(gè)快速傅里葉變換基本運(yùn)算單元、2n-1個(gè)旋轉(zhuǎn)因子乘法器、和2n-1個(gè)信號(hào)幅度補(bǔ)償器進(jìn)行快速傅里葉變換并行處理。
2.如權(quán)利要求1所述的炭分子篩的制備方法,其特征在于,所述的氧化劑為濃度為30wt%~50wt%H2O2溶液,所述的插層劑為濃度為95wt%~98wt%H2SO4溶液。
3.如權(quán)利要求1所述的炭分子篩的制備方法,其特征在于,所述的粘結(jié)劑為熱固性酚醛樹(shù)脂,其性能符合如下指標(biāo):黏度為0.5Pa·s/20℃~2.0Pa·s/20℃,固含量為75%~85%,所述的粘結(jié)助劑為水溶性淀粉或羧甲基纖維素中的一種或兩種混合。
4.如權(quán)利要求1所述的炭分子篩的制備方法,其特征在于,所述氮?dú)饣驓鍤獗Wo(hù)條件下升溫過(guò)程所用氮?dú)饣驓鍤饧兌葹?6%、流量為1/min~5ml/min、壓力為0.25Mpa。
5.一種利用權(quán)利要求1所述的炭分子篩的制備方法制備的炭分子篩。
6.一種利用權(quán)利要求5所述的炭分子篩制備的室內(nèi)凈化空氣炭分子篩顆粒。
7.一種利用權(quán)利要求5所述的炭分子篩制備的醫(yī)藥干燥炭分子篩顆粒。