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凈化和處理空氣的方法和設(shè)備與流程

文檔序號(hào):11565438閱讀:1294來源:國(guó)知局
凈化和處理空氣的方法和設(shè)備與流程

本申請(qǐng)是美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/243161的優(yōu)先權(quán),該臨時(shí)專利申請(qǐng)于2015年10月19日提交。

本發(fā)明涉及凈化和調(diào)節(jié)人和寵物所處空間中空氣的新方法和裝置,核心包括將空氣通過容器內(nèi)的液體吸收介質(zhì),特別涉及一種凈化和處理空氣的方法和設(shè)備。



背景技術(shù):

眾所周知,當(dāng)人類居住的環(huán)境受到污染時(shí),與污染物接觸所引起的急/慢性毒性,對(duì)人類和寵物的健康造成嚴(yán)重?fù)p害。這些污染物可能是當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域性空氣污染所引起,作為污染源通常難以控制。類似于醫(yī)療設(shè)施、食物存儲(chǔ)區(qū)這類特殊的環(huán)境空間,很容易受到空氣污染或生物污染的影響,因此修復(fù)改善空氣質(zhì)量,有利于保護(hù)處在受污染環(huán)境中的人畜和物件。

在封閉的空間內(nèi),一般處理方法是將空氣通過裝有混合型固態(tài)過濾器的空氣處理體系,例如典型的暖通空調(diào)爐(hvac)過濾器、hepa過濾器或者含有活性炭、炭黑的吸附材料。雖然可以通過這種方法除掉顆粒物,但即使在短期內(nèi)使用,過濾器也可能變得飽和或被阻塞從而導(dǎo)致效果受限。此外,這種方法對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)物tvoc(totalvolatileorganiccompounds總揮發(fā)性有機(jī)化合物)和氣體的清除效果不理想,例如甲醛(詳見clary,johnj.等,“formaldehyde:toxicology,epidemiology,mechanisms甲醛︰毒理學(xué)、流行病學(xué)、機(jī)制”,1983年第一次修訂;“formaldehydeandotheraldehydes甲醛和其它醛類化合物”,美國(guó)國(guó)家科學(xué)院國(guó)家科學(xué)研究院生命科學(xué)研究委員會(huì)毒理學(xué)與環(huán)境健康危害委員會(huì),國(guó)家科學(xué)研究院,華盛頓,dc(1981);“formaldehydehealthandsafetyguide甲醛的健康和安全指南”,國(guó)際化學(xué)物質(zhì)安全性計(jì)劃,健康與安全指南第57條)。甲醛是一個(gè)需要解決的重大難題。甲醛在家具和建筑物中應(yīng)用廣泛,例如家具中用到的膠合板含有脲醛樹脂、酚醛樹脂類膠黏劑樹脂。這些體系中的甲醛會(huì)從樹脂類物質(zhì)中逐步釋放,可持續(xù)長(zhǎng)達(dá)15年,結(jié)果導(dǎo)致甲醛氣體在封閉空間內(nèi)逐漸積累。合成纖維、塑料、絕緣泡沫等材料占據(jù)的空間或周圍環(huán)境中也可能含有甲醛成分。但是,一些非傳統(tǒng)的空間(非即家居或辦公室)內(nèi),如客車、汽車或房車上的空氣處理裝置和空氣凈化器安裝,由于受尺寸所限制而難以實(shí)施。因此,常見的唯一辦法是通風(fēng),使內(nèi)外交換空氣從而降低污染物濃度。但這種方式需要借助其他方式使空氣恢復(fù)舒適條件,例如制冷、加熱、加濕或除濕,增加了花費(fèi)。同時(shí),一些顆粒太小,以至于hepa過濾器也無法清除它們。曾有人提出在過濾系統(tǒng)中使用多孔陶瓷材料捕捉小顆粒,但這會(huì)導(dǎo)致小孔堵塞,并造成巨大的能源消耗(和頻繁的過濾材料更換)。而且,揮發(fā)性有機(jī)化合物在固體介質(zhì),例如炭黑或活性炭這些吸附甲醛等揮發(fā)性有機(jī)化合物的常用材料容易吸附飽和,固體介質(zhì)一旦達(dá)到吸附飽和,會(huì)發(fā)生化合物釋放,對(duì)于甲醛這種低沸點(diǎn)(-19℃)物質(zhì)更是如此,極易從炭黑中釋放出來。

對(duì)于與傳染性疾病相關(guān)的細(xì)菌或病毒,不僅要捕捉和殺死(殺菌或消毒)它們,更要在凈化空氣過程中防止它們生長(zhǎng)。依靠現(xiàn)有過濾技術(shù)清除有害微生物十分困難,因?yàn)樵趶?qiáng)風(fēng)和氣流作用下,它們會(huì)被從固體支持物上(如木炭)吹走并釋放至空氣中。更嚴(yán)重的是微生物可能會(huì)以固態(tài)媒介為理想寄宿環(huán)境,成倍增長(zhǎng),并循環(huán)回流至空氣中。該問題很難通過向固體支持物上加入殺菌劑來解決,因?yàn)樵诟稍飾l件下殺菌作用效率低下,而且木炭變潮后吸附力減弱。此外,固態(tài)的殺菌劑可能從固態(tài)支持物上直接游離出來,釋放至空氣中,造成安全隱患。

除去空氣中甲醛等污染物的另一種方法是“空氣洗滌”,它涉及使用大量水來循環(huán)噴淋空氣流。例如,使空氣流動(dòng)通過加熱/通風(fēng)管道內(nèi)噴附或疊層在表面的水層,或者與水處理媒介接觸,例如濕潤(rùn)的傳動(dòng)帶,帶攪拌的包裝材料或者多泡的界面。甲醛被吸收至水溶液中,除去甲醛/水混合溶液,使用無甲醛的水溶液補(bǔ)給空氣清洗系統(tǒng)。(詳見pedersen等人,environmentinternational國(guó)際環(huán)境,12,439~447,1986;us6,641,635;us20040028586;us6,669,946,us7,758,025)。同樣,空氣洗滌設(shè)備中有空氣通過內(nèi)腔,其中有連續(xù)水循環(huán),內(nèi)置殺毒滅菌光源(us7,722,708),或者通過中心旋轉(zhuǎn)器在特殊形狀的容器中來分散液體,使其與通過的空氣接觸并進(jìn)行清潔(us3,936,283)。由于洗氣凈化常常導(dǎo)致液體被夾帶進(jìn)入空氣后形成液滴,因此需附加使用消除器來除去液滴。us6,132,493介紹了一種沒有消除器的空氣清洗器的設(shè)計(jì)。

第三種一般性方法是形形色色的除污染物設(shè)計(jì)體系(污染物如顆粒和可降解氣體)。在這些體系里,環(huán)境空氣被壓入含有水或其他液體的含有添加劑,例如表面活性劑、生物活性微生物或可反應(yīng)降解污染物的殺菌劑的腔室(us4,818,59;us20030232424;us6,616,733;us5,908,491;us5,078,759;us5,080,793;us5,078,759;us7,022,297;us7,156,895;us7,988,909;us6,626,983;us2,209,775;us5,848,592)。這類一般性方法被用于工業(yè)廢水處理。其中,不同的添加劑被用來分解不同的污染物(us4,251,486)。這些設(shè)備也可用作加濕器,在空氣凈化時(shí)增加空氣的濕度。

針對(duì)工業(yè)區(qū)域有環(huán)境污染的場(chǎng)所,已開發(fā)出專用的個(gè)人防護(hù)設(shè)備并得到廣泛應(yīng)用。但在室外公共場(chǎng)所區(qū)域,環(huán)境污染使得空氣質(zhì)量日益惡化,常規(guī)方法很難保護(hù)長(zhǎng)期暴露在有害氣體和顆粒懸浮物中的人們。世界上部分區(qū)域霧霾嚴(yán)重,其中含有pm2.5顆粒物,許多國(guó)家的政府建議人們呆在室內(nèi),關(guān)閉門窗,防止顆粒物進(jìn)入房屋或車輛內(nèi)。pm2.5是指粒徑小于等于2.5微米的顆粒物,會(huì)造成嚴(yán)重的健康隱患。

因此,需要一種普遍適用的方法和設(shè)備來清除封閉空間內(nèi)的污染物,包括顆粒物、揮發(fā)性污染物、病毒細(xì)菌等生物危害。這樣,在需要時(shí)可以預(yù)防或減少室外環(huán)境中人體與此類污染物的接觸。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種凈化和處理空氣的方法和設(shè)備。

本發(fā)明所公開組分及方法至少包括以下特征:

特征1,一種除去污染環(huán)境空氣中一種或多種污染物的方法,同時(shí)按照以下步驟,可選擇性地和獨(dú)立地改善空氣溫度和相對(duì)濕度:

a)通過空氣傳輸裝置,將污染環(huán)境空間的空氣通過裝在容器中的吸收液媒介,有選擇和獨(dú)立地控制其中的溫度和吸濕性。在吸收液媒介中可加入一種或多種與污染物相互作用的添加劑;

b)污染環(huán)境空間空氣與吸收液媒介及選擇性加入的添加劑接觸,污染環(huán)境空間空氣中的一種或多種污染物轉(zhuǎn)移至媒介中(被除去),從而得到凈化的環(huán)境空間空氣,空氣溫度及濕度能夠選擇性得到改善;

c)將凈化的空氣從容器中釋放至環(huán)境空間中,這樣就降低環(huán)境空間空氣中的一種或多種的污染物含量,并可選擇性地改善環(huán)境空間空氣的溫度及濕度。

特征2,根據(jù)特征1,吸收液是一種或多種液體混合,選自水、脂肪醇、脂肪多元醇、脂肪酮、植物油、動(dòng)物脂肪、聚乙二醇和有機(jī)硅油。

添加劑選自以下一種或幾種:堿金屬鹽,聚乙二醇,亞硫酸氫鈉,炭黑,還原糖,維生素c,氧化鋅,硝酸銀,無機(jī)酸,碳酸氫鈉,氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化鈣,氧化鈣,硫酸,鹽酸,硝酸,醋酸,漂白劑,季銨鹽,甘油,水凝膠,水溶膠,超級(jí)水吸附劑(如聚丙烯酸鈉,聚丙烯酰胺等),edta,硅膠,氧化鋁,吸附粘土,有機(jī)聚合物,淀粉,氨基酸,環(huán)葡聚糖,c1-c6-單-、二-或三烷基胺,三(2-氨基乙基)胺,聚胺,清潔劑,殺菌劑,消毒劑,氧化劑,有機(jī)清除劑,香水,空氣清新劑,能夠降解污染物的微生物,洗滌劑,氨,水生植物,過渡/稀土金屬催化劑,edta,水解酶。

特征3,在特征2中,吸收液選自水、甘油或它們的混合物,可選擇添加劑氯化鈉,污染物中含有甲醛、揮發(fā)性有機(jī)物、細(xì)菌(特別是肺結(jié)核桿菌)、病毒(特別是流感病毒)合并肺結(jié)核(細(xì)菌)、真菌、花粉、螨蟲、粉塵包括工業(yè)粉塵、化學(xué)泄露、工業(yè)爆炸事故造成的空氣污染、恐怖分子人為的化學(xué)和生物污染物質(zhì)、空氣中的重金屬污染中的一種。

特征4,除去環(huán)境空間空氣中一種或多種污染物的方法,步驟如下:

a)通過空氣傳輸裝置,將污染環(huán)境中空氣依次通過裝在m個(gè)容器中的n種獨(dú)立選擇的吸收液媒介,其中m、n相互獨(dú)立,可以為1、2、3或4;每個(gè)液體媒介中有選擇性地含有一種或多種添加劑,這樣進(jìn)入的空氣直接與吸收液媒介及添加劑接觸;所述m個(gè)容器串聯(lián),處理后的空氣依次從上一個(gè)容器進(jìn)入下一個(gè),直至第n個(gè)容器;

b)從第n個(gè)容器中將凈化的空氣釋放至環(huán)境空間中;

特征5,除去環(huán)境空間空氣中一種或多種污染物的方法,步驟如下:

a)通過空氣傳輸裝置,將污染環(huán)境空間的空氣通過獨(dú)立選擇的吸收液媒介,每種液體媒介分別裝在并聯(lián)的三個(gè)容器中,選擇性加入一種或多種添加劑;

b)進(jìn)入的空氣直接與每個(gè)容器中獨(dú)立選擇地吸收液媒介及添加劑接觸,所述容器如此安裝,可以將第一個(gè)容器分隔開,從其中流出的空氣同時(shí)進(jìn)入第二和第三個(gè)容器。

c)將污染環(huán)境空氣中的一種或多種污染物通過一種或多種吸收液媒介,得到凈化的空氣;

d)將凈化后的空氣從第二和第三個(gè)容器釋放至環(huán)境中,從而降低環(huán)境空間空氣中污染物含量。

特征6,特征1中,污染的環(huán)境空間空氣處于封閉空間內(nèi)。

特征7,特征1中,污染環(huán)境空氣在室外污染環(huán)境空間,凈化了的環(huán)境中空氣通過連接容器的管道將和呼吸裝置,直接轉(zhuǎn)移提供給人體,呼吸裝置。

特征8,特征1中,空氣傳輸裝置可以是空氣泵、風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)。

特征9,特征1中,吸收液媒介選自液體、吸附有液體的固體材料、固/液混合物、懸浮液、附著有液體的固相物。

特征10,特征9中的方法,吸收液媒介為固/液混合物,固體選自炭黑(活性炭)、硅膠、氧化鋁、吸附粘土和海砂。

特征11,特征1的方法中,吸收液媒介選自水、水與溶劑的均相混合物、水與非水溶性液體的非均相混合的組合。

特征12,特征1的方法中,吸收液媒介是指將一種液體吸附至一種固體材料上,所述固體材料選自棉花、亞麻和紙張。

特征13,特征1的方法中,使用空氣傳輸裝置,借助擴(kuò)散器將污染的空氣通過一個(gè)或多個(gè)液態(tài)吸附介質(zhì)。

特征14,特征13所述方法中,擴(kuò)散器是指空氣石、氣泡石、海綿、泡沫材料、多孔材料、裝有顆粒物的通道或鉆了孔的固體材料。

特征15,特征1所述方法中,吸收液媒介溫度控制在約15℃至約30℃。

特征16,特征1所述方法中,吸收液媒介來源于地下的溫度恒定或隨季節(jié)性溫度變化不大的水,如井水,湖水,河水,自來水。

特征17,特征1所述方法中,通過選擇超強(qiáng)吸水劑或氯化鈉類添加劑控制吸濕性,相對(duì)濕度改善至介于15%到85%之間。根據(jù)濕度需要來選擇吸收液和添加劑,實(shí)現(xiàn)提供干燥空氣或濕潤(rùn)空氣。優(yōu)選,通過選擇超強(qiáng)吸水劑或氯化鈉類添加劑控制吸濕性,相對(duì)濕度改善至介于約45%到65%之間。

特征18,特征4所述方法中,第一個(gè)吸收液媒介為≥1%的酸性磷酸二氫鈉水溶液和≥1%的堿性磷酸氫二鈉水溶液,第二個(gè)吸收液媒介為植物油。優(yōu)選,第一個(gè)吸收液媒介為5%的酸性磷酸二氫鈉和5%的堿性磷酸氫鈉溶液,第二個(gè)吸收液媒介為植物油。

特征19,特征1所述方法中,一個(gè)吸收液容器中裝酸液來吸收堿性污染物,另一個(gè)吸收液容器中裝堿液液來吸收酸性污染物,酸性吸收液媒介是≥1%的酸性磷酸二氫鈉水溶液、堿性吸收液媒介是≥1%的堿性磷酸氫二鈉溶液。優(yōu)選,吸收液媒介是5%的酸性磷酸二氫鈉溶液、5%的堿性磷酸氫鈉溶液和植物油的兩相混合物。

特征20,特征1所述方法中,一個(gè)吸收液容器中裝水性液體如水或甘油來吸收水溶性污染物,另一個(gè)吸收液油溶性液體如食物油來吸收水溶性污染物。

特征21,特征1所述方法中,環(huán)境空間是指用于儲(chǔ)存食物、醫(yī)學(xué)標(biāo)本、展覽品或觀賞植物的密閉空間,汽車,加罩的推車或電動(dòng)車,加罩或帳篷的床,帳篷,冰箱,食品柜,食品儲(chǔ)藏室,陳列室,博物館,船舶內(nèi)空間,衛(wèi)星,航天工作站。

特征22,一種用于去除環(huán)境空間空氣中的污染物的裝置,所述裝置包括

a)一個(gè)有輸入和輸出端口的空氣傳輸裝置,操作該裝置時(shí),輸入端口收集環(huán)境空間空氣并傳送至輸出端口;

b)一個(gè)裝有吸收液媒介的容器,其含有一種或多種添加劑,設(shè)有一個(gè)或多個(gè)端口用于添加和清除液體媒介;

c)使用一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)管,將空氣傳輸裝置輸出端口的空氣送至含有吸收液媒介的容器中,安裝所述管道能夠使空氣傳輸裝置輸出端口的空氣進(jìn)入容器中吸收液液面下,然后通過介質(zhì)成為凈化的空氣;

d)一種將容器中凈化空氣釋放至環(huán)境空間中的方法,所述方法為在液體媒介上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)管道,導(dǎo)向環(huán)境空間,或在容器上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)開口通向環(huán)境空間。

特征23,特征22所述裝置中,吸收液選自水、甘油、脂肪醇、脂肪多元醇、脂肪酮、植物油、動(dòng)物脂肪、聚乙二醇和有機(jī)硅油;獨(dú)立地選擇性加入一種或多種添加劑,添加劑選自以下一種或幾種:堿金屬鹽,聚乙二醇,亞硫酸氫鈉,炭黑,還原糖,維生素c,氧化鋅,硝酸銀,無機(jī)酸,碳酸氫鈉,氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化鈣,氧化鈣,硫酸,鹽酸,硝酸,醋酸,漂白劑,季銨鹽,甘油,水凝膠,水溶膠,超級(jí)水吸附劑(如聚丙烯酸鈉,聚丙烯酰胺等),edta,硅膠,氧化鋁,吸附粘土,有機(jī)聚合物,淀粉,氨基酸,環(huán)葡聚糖,c1-c6-單-、二-或三烷基胺,三(2-氨基乙基)胺,聚胺,清潔劑,殺菌劑,消毒劑,氧化劑,有機(jī)清除劑,香水,空氣清新劑,能夠降解污染物的微生物,洗滌劑,氨,水生植物,過渡/稀土金屬催化劑,edta,水解酶。

特征24,一種用于去除環(huán)境空間空氣中的污染物的裝置,所述裝置包括

a)一種用于環(huán)境空間空氣,帶有輸入和輸出端口的空氣泵;

b)三個(gè)容器,每個(gè)裝有密封的輸入和輸出端口,每個(gè)容器裝有獨(dú)立選擇的吸收液媒介,選擇性向溶液中加入一種或多種中和添加劑;

c)第一根導(dǎo)管將泵的輸出端口連接至第一個(gè)容器的輸入端口,設(shè)置所述導(dǎo)管使泵中流出的空氣從第一個(gè)容器輸入端口進(jìn)入容器內(nèi)吸收液液面下;

d)第二根導(dǎo)管將第一個(gè)容器輸出端口連接至第二個(gè)容器輸入端口,設(shè)置所述導(dǎo)管使第一個(gè)容器輸出端口流出的空氣,從第二個(gè)容器輸入端口進(jìn)入第二個(gè)容器內(nèi)吸收液媒介的吸收液液面下;

e)第三根導(dǎo)管將第二個(gè)容器輸出端口連接至第三個(gè)容器輸入端口,設(shè)置所述導(dǎo)管使第二個(gè)容器輸出端口流出的空氣,從第二個(gè)容器輸入端口進(jìn)入第三個(gè)容器內(nèi)吸收液媒介的吸收液液面下;

d)第四個(gè)導(dǎo)管將第三個(gè)容器輸出端口兩接至環(huán)境空間中,所述導(dǎo)管置于吸收液媒介液面以上。

特征25,特征24所述裝置中,一個(gè)或多個(gè)容器設(shè)有可選的端口,用于加入和除去容器中的液體吸收媒介。

特征26,特征22所述裝置中,容器是馬桶和馬桶水箱。

特征27,特征22所述裝置中,通過空氣傳輸設(shè)備通過從容器輸出端口抽出空氣,向裝置施加負(fù)壓作用。

特征28,一種用于去除環(huán)境空間空氣中的污染物的裝置,所述裝置包括

a)一個(gè)裝有輸入和輸出端口的容器,裝有吸收液媒介,可選擇性向溶液中加入一種或多種添加劑;

b)第一根導(dǎo)管將環(huán)境空間空氣引導(dǎo)至容器輸入端口,設(shè)置所述導(dǎo)管使環(huán)境空間空氣進(jìn)入容器中吸收液液面下;

c)第二根導(dǎo)管將容器輸出端口連接至環(huán)境空間中,所述導(dǎo)管置于容器中吸收液液面以上;

d)安裝有一個(gè)或多個(gè)空氣泵,捕捉環(huán)境空間的污染空氣,使其流入第一根導(dǎo)管,然后流經(jīng)容器中吸收液,接著進(jìn)入第二根導(dǎo)管并釋放至環(huán)境空間中。

特征29,特征28所述裝置,包括一個(gè)空氣泵,設(shè)置所述空氣泵是為了向從輸入端口進(jìn)入第一根導(dǎo)管的空氣施加正壓。

特征30,特征28所述裝置,包括一個(gè)空氣泵,設(shè)置所述空氣泵是為了向從輸入端口進(jìn)入第二根導(dǎo)管的空氣施加負(fù)壓。

特征31,特征28所述裝置包括兩個(gè)空氣泵,設(shè)置第一個(gè)空氣泵是為了給它的輸出端口與第一根導(dǎo)管之間施加正壓,設(shè)置第二個(gè)空氣泵是為了給它的輸入端口與第二根導(dǎo)管之間施加負(fù)壓。

特征32,一種用于去除環(huán)境空間空氣中的污染物的裝置,所述裝置包括包括,“中央”空氣凈化,空氣從液體中出來后可以輸送到多個(gè)房間和空間。

特征33,一種用于去除環(huán)境空間空氣中的污染物的裝置,所述裝置包括裝置裝在室外或遠(yuǎn)離有人的位置以避免可能的噪音。

特征34,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的裝置,凈化的空氣被引導(dǎo)到人畜的鼻前。

特征35,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的裝置,出口在吸收液的淺部位、液體空氣交界部位導(dǎo)入,甚至液體上部表面流過以減少對(duì)風(fēng)機(jī)的高風(fēng)壓的依賴合減小可能的噪音。

特征36,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的裝置,聯(lián)合使用正壓合負(fù)壓的風(fēng)機(jī)以增加風(fēng)力、風(fēng)壓合風(fēng)量。

特征37,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的方法,吸收液的液面維持(減少揮發(fā))通過提高液體吸濕性質(zhì)來實(shí)現(xiàn),具體為向吸收液中添加占吸收液重量1%以上的飽和氯化鈉溶液或甘油。

特征38,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的方法,吸收液的液面維持(減少揮發(fā))通過提高吸收液體的沸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn),具體為向吸收液中添加占吸收液重量10%以上的聚乙二醇或甘油。

特征39,一種用于去除室外空間空氣中的污染物的方法,吸收液的液面維持(減少揮發(fā))通過在水性液體表面覆蓋一層非揮發(fā)物來實(shí)現(xiàn)。如食油,空心塑料小球。

特征40,一種緩沖濕度的方法。如飽和鹽水(包括加了過量氯化鈉的飽和鹽水)在濕度底的時(shí)候釋放水氣(濕潤(rùn)作用),但在非常潮濕的空氣種可以吸收水氣(干燥空氣作用)。

特征41,一種除去環(huán)境空氣中甲醛的方法,其特征在于,首先用水、甘油來吸附和穩(wěn)定揮發(fā)性的甲醛(水合甲醛,甘油合甲醛),然后丟棄或中和含甲醛的廢液。

特征42,一種調(diào)節(jié)空氣溫度的方法??梢约颖鶋K,凍過的金屬如鐵塊,聚乙二醇等低溫處理過的冷東西加到吸收液種實(shí)現(xiàn)空氣降溫,或加熱吸收液來實(shí)現(xiàn)空氣升溫。

特征43,一種在化學(xué)泄漏和爆炸事故后將廁所轉(zhuǎn)化為緊急避難所的方法,用廁所馬桶水用來凈化化學(xué)泄漏造成的污染空氣是一個(gè)重要的保護(hù)內(nèi)容。因?yàn)槿绻S爆炸,只能呆在家里,全部空氣受到污染但地下水管里的水是干凈的,他可以潔凈居家?guī)锏目諝猓瑤椭叶阍谑覂?nèi)、安度難關(guān)。

特征44,一種非損害性空氣處理方法,包括殺菌等,完全改變了現(xiàn)有的損害性方法,包括向空氣種噴灑消毒液,紫外燈光消毒等,可以在人員不離開的時(shí)候使用,也可以使用腐蝕性,刺激性化學(xué)物質(zhì)(如naoh,硫酸,強(qiáng)消毒下哈俊基如雙氧水)。

特征45,一種使用溫和化合物的非損害性空氣處理方法,包括殺菌等,完全改變了現(xiàn)有的損害性方法,包括向空氣種噴灑消毒液,紫外燈光消毒等,可以在人員不離開的時(shí)候使用。如高濃度鹽水,甘油。它們有效殺菌或抑菌(如果直接噴灑,它們濕無用的)。

特征46,一種全新的不用開窗透氣、適合于霧霾天氣的空氣處理方法,通過將空氣中的二氧化硫吸收到含有堿的吸收液中。堿包括氫氧化鈉,氫氧化鉀,氧化鈣等等。

特征47,一種綜合性的霧霾治理的空氣處理方法,可以將粉塵,揮發(fā)性氣體,重金屬,酸雨污染等通過吸收液綜合去除的方法。

附圖說明

圖1和圖2展示了用水作為吸收液來清除封閉空間甲醛的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,用以審視以水作為吸收液的效果范圍。圖6裝置所示為以水作為吸收液進(jìn)行的鼓氣實(shí)驗(yàn)。

圖3比較了使用兩種水溶液的相對(duì)效果。水溶液配方1:【2%(w/w)谷氨酸鈉(msg)水溶液1%(w/w)碳酸氫鈉(nahco3),50%(v/v)甘油】;水溶液配方2:【1%的甘氨酸水溶液(w/v)】,通過對(duì)上述溶液作為吸收液,經(jīng)類似于圖6所示的裝置進(jìn)行鼓氣,清除封閉空間內(nèi)的甲醛。

圖4展示了使用圖6所示裝置,以水作為吸收液,通過鼓氣對(duì)封閉空間中不同初始濃度甲醛的清除效果。

圖5展示了使用圖6所示裝置,研究不同的氣流流速對(duì)鼓氣清除甲醛效果的影響。

圖6為本發(fā)明的一個(gè)平面示意圖,展示了一個(gè)裝有吸收液(即鼓氣溶液)的管路以及空氣流動(dòng)方向。受污染、未凈化或骯臟的環(huán)境空間中的空氣由液面下進(jìn)入,借助氣泡石分散至溶液中,到達(dá)液體表面然后由所示方向出來,得到純凈的空氣。除了出口及入口以外,容器頂部是密封的,氣流流通是通過空氣泵來實(shí)現(xiàn)的(見圖55)。

圖7展示了本發(fā)明的第二種方法,為圖6所示裝置配置一個(gè)貯液器,添加劑(捕獲劑)可向容器中選擇添加。

圖8展示了本發(fā)明中兩個(gè)容器串聯(lián)裝置。未凈化或受污染的環(huán)境空間的空氣先通入第一個(gè)裝有溶液a為吸收液的容器,經(jīng)過吸收液后再通入第二個(gè)裝有溶液b為吸收液的容器中。通過溶液b后,凈化的空氣從圖中所示方向的出口流出。

圖9展示了本發(fā)明的另一種方法,為圖8所示裝置的修改。環(huán)境空間的空氣通過第一個(gè)容器中,經(jīng)溶液a凈化后從兩個(gè)出口流出;然后使用氣泵抽入裝有溶液b的第二個(gè)容器中,通過溶液b后,凈化的空氣從圖示出口方向流出。

圖10展示了本發(fā)明中的另一種方法,其中三個(gè)容器組成串聯(lián)裝置。環(huán)境空間中受污染或未凈化的空氣先后通入裝有吸收液a的第一個(gè)容器,流經(jīng)該液體;然后由氣泵壓入裝有吸收液b的第二個(gè)容器;最后引入裝有吸收液c的第三個(gè)容器中。如圖所示,凈化后的環(huán)境空間空氣從第三個(gè)容器出口流出。

圖11展示了本發(fā)明的另一個(gè)方面。其中有三個(gè)容器。環(huán)境空間的空氣通過裝有溶液a為吸收液的第一個(gè)容器,然后一分為二,分別同時(shí)泵入溶液b1和溶液b2的兩個(gè)吸收液,凈化后的環(huán)境空間空氣從如圖所示的出口方向流出。

圖12展示了本發(fā)明的另一種方法,它是所示圖11裝置的修改:在裝有溶液b1和b2的容器出口處配置炭黑吸附柱。

圖13展示了本發(fā)明中圖9所示裝置的另一面。其中第一個(gè)容器是馬桶的水箱。環(huán)境空氣由氣泵經(jīng)過水箱中的水,然后選擇性地流經(jīng)裝有第二種吸收液的第二個(gè)水箱。凈化的空氣從圖中所示的出風(fēng)口流出。此處,第一個(gè)馬桶水箱作為添加液體的容器,可以在液體不足時(shí)補(bǔ)充液體,也可在借沖放來排空液體。

圖14展示了本發(fā)明中的另一方面,其中氣流是用廚房油煙機(jī)通風(fēng)櫥的排煙風(fēng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)的。凈化的空氣可以選擇性地從抽油煙機(jī)的排氣管道引回。

圖15展示了本發(fā)明的另一方面。在容器吸收液上方裝有空氣洗滌噴霧裝置。

圖16展示了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:測(cè)試封閉的10加侖容器在三種情況下,空氣鼓泡通過容器后的濕度,容器內(nèi)分別裝有:1)只有水;2)飽和氯化鈉溶液,容器內(nèi)裝有小風(fēng)扇;3)飽和氯化鈉溶液,容器內(nèi)采用大風(fēng)扇。

圖17展示了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:測(cè)試在封閉的10加侖容器內(nèi)裝有:1)只有水;2)飽和氯化鈉溶液;3)添加了過量固體氯化鈉的飽和氯化鈉溶液的三種情況下,使用圖6所示裝置將空氣鼓泡通過容器后的濕度。

圖18展示了類似的測(cè)試空氣通過圖6所示容器后濕度變化的結(jié)果。吸收液分別為:1)只有水;2)加入過量固體氯化鈉的氯化鈉飽和溶液(初始濕度較低);3)加入過量固體氯化鈉的氯化鈉飽和溶液(初始濕度較高)。

圖19展示了使用圖6所示鼓氣裝置測(cè)試所得相對(duì)濕度的結(jié)果,其中吸收液分別為:1)水;2)飽和氯化鈉溶液;3)1:1v/v的水/乙醇混合溶液;;4)2:8v/v的水/乙醇混合溶液;5)甘油。

圖20展示了使用圖6所示裝置中的鼓氣系統(tǒng),在封閉的容器中,測(cè)試鼓氣通過不同濃度氯化鈉水溶液后的空氣相對(duì)濕度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖21展示了根據(jù)同一實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),繪制四個(gè)不同時(shí)間段,相對(duì)濕度隨氯化鈉鼓氣溶液濃度變化的曲線。

圖22說明了本發(fā)明的另一個(gè)方法。圖中,進(jìn)入的環(huán)境空氣通過可轉(zhuǎn)換的雙容器鼓氣系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)開關(guān)的位置,將空氣傳送入一種或兩種吸收液中(a或b),從而決定是增高或降低所處理空氣的濕度。

圖23展示了以甘油為吸收液,采用圖6所示的鼓氣系統(tǒng),可以看到不同時(shí)間里環(huán)境空間空氣中的甲醛的清除率,而相對(duì)濕度保持恒定。

圖24展示了相同實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),使用丙三醇為吸收液、采用圖6所示的鼓氣系統(tǒng)。環(huán)境空間空氣中甲醛減少百分率隨時(shí)間推移而變化。

圖25~27比較了分別采用圖6或圖8所示的鼓氣系統(tǒng),使用:1)只有甘油;2)加了甘氨酸(50mg)的甘油(50ml)作為吸收液的除甲醛效果。

圖28~30比較了圖6所示的單容器鼓氣系統(tǒng),或圖8所示的串聯(lián)雙容器鼓氣系統(tǒng)的除甲醛結(jié)果。使用的吸收液為甘油、水、雙甲酮及其混合物。

圖31~32比較了圖6所示的單容器鼓氣系統(tǒng),或圖8所示的串聯(lián)雙容器鼓氣系統(tǒng)的除甲醛實(shí)驗(yàn)結(jié)果。使用的吸收液為:1)只含甘油;2)加入半胱氨酸的甘油。

圖33~34比較了圖6所示的單容器鼓氣系統(tǒng),或圖8所示的串聯(lián)雙容器鼓氣系統(tǒng)的除甲醛實(shí)驗(yàn)結(jié)果。使用的吸收液為:1)加了濃硫酸的甘油;2)只含甘油。

圖35~36比較了分別采用圖8和圖9所示的兩種雙容器鼓氣系統(tǒng)的除甲醛實(shí)驗(yàn)效果。使用的吸收液為含有硝酸銀的甘油及純甘油。

圖37~38比較了采用圖9所示鼓氣系統(tǒng),使用含有硝酸銀的甘油為吸收液的實(shí)驗(yàn)效果:其中溶液a為1g硝酸銀溶于99g水中;溶液b1為100g甘油,溶液b2為112g甘油。

圖39~40比較了采用圖12所示的鼓氣系統(tǒng),使用甘油、硝酸銀和雙甲酮作為吸收液的實(shí)驗(yàn)效果比較。在兩個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)中,溶液a為1g硝酸銀,99g水和0.10g雙甲酮;吸收液b1為100g甘油和0.10g雙甲酮溶液,溶液b2為112g甘油和0.10g雙甲酮。

圖41~42比較了采用圖8所示的鼓氣系統(tǒng),分別使用兩種吸收液的實(shí)驗(yàn)效果。實(shí)驗(yàn)1中溶液a為4%的過硫酸鈉水溶液,溶液b為甘油;實(shí)驗(yàn)2中溶液a為1%的高錳酸鉀水溶液,溶液b為甘油(89.5g),雙甲酮(0.50g)和·水(10g)的混合物。

圖43~44展示了采用圖8所示的鼓氣系統(tǒng)、使用三(2-氨基乙基)胺或含有三氨乙基胺(n(ch2ch2nh2)3)的飽和氯化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)效果。溶液a和b均為含有1%三氨乙基胺的飽和氯化鈉溶液。

圖45展示了使用圖8所示的雙容器鼓氣系統(tǒng)的兩個(gè)附加實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)1展示了以飽和氯化鈉溶液作為溶液a,含有2%三氨基乙基胺的飽和氯化鈉溶液作為溶液b的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;實(shí)驗(yàn)2展示了以含有2%三氨基乙基胺的飽和氯化鈉溶液作為溶液a和b的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;最后展示了含1%三氨基乙基胺的飽和氯化鈉溶液作為溶液a和b的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比。

圖46展示了使用圖12所示的三容器鼓氣系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中所采用溶液a和b為水,溶液c為0.50g雙甲酮、10.0g水和89.5g甘油。

圖47~48展示了使用圖12所示的三容器鼓氣系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中溶液a為1%l-甘氨酸和1%l-半胱氨酸,溶液b為10%氫氧化鈉溶液,溶液c為甘油,收集數(shù)據(jù)時(shí)間持續(xù)至49分鐘。

圖49為圖47中實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)。顯示了介于49~440分鐘時(shí)間段內(nèi)的鼓氣效果。

圖50展示了鼓氣溶液包括甘氨酸/甘油,甘氨酸/水/甘油,甘氨酸/甘油/硫酸,甘油/雙甲酮/水的混合物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖51展示了使用含有甘氨酸/甘油,甘氨酸/水/甘油,甘氨酸/甘油/硫酸以及甘油/雙甲酮/水為混合物的單容器鼓氣實(shí)驗(yàn),并與使用a)水以及b)甘油/雙甲酮/水進(jìn)行的雙容器鼓氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。

圖52展示了使用含有甘氨酸/甘油,甘氨酸/水/甘油,甘氨酸/甘油/硫酸以及甘油/雙甲酮/水的混合物進(jìn)行的單容器鼓氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果,與使用a)水以及b)甘氨酸/雙甲酮/水進(jìn)行的雙容器鼓氣實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,并進(jìn)一步與不使用用鼓氣的結(jié)果對(duì)比。

圖53是本發(fā)明的另一種方法的展示。將空氣通過裝有吸收液的容器進(jìn)行鼓氣凈化,凈化后的空氣通過管子到達(dá)人體的鼻前位置。

圖54是本發(fā)明的另一種方法展示。空氣通過裝有吸收液的容器中進(jìn)行鼓氣凈化,凈化后的空氣從容器出來通過連接的管道和面罩輸送至使用者。

圖55是本發(fā)明的另一種方法展示。收集空氣并經(jīng)便攜式氣泵鼓氣通入裝有吸收液的容器,對(duì)其凈化,經(jīng)密封的管路及面罩將空氣送達(dá)人體口鼻。

圖56是本發(fā)明的另一種方法展示:將空氣鼓氣通過裝有吸收液的容器中進(jìn)行凈化,凈化后的空氣從容器中流出,通過可以連裝在頭部的不密封面具送至人體。

圖57是本發(fā)明的另一種方法展示:其中容器里吸收液為不互溶的混合物形成的兩相或雙層液體組成的鼓氣系統(tǒng)。受污染的環(huán)境空間空氣從入口進(jìn)入下層的吸收液中,以確保兩相和上下層溶液均與進(jìn)入的空氣充分接觸。

圖58描繪了常規(guī)方法部分“體系3”所述的的測(cè)試裝置:該裝置由一個(gè)養(yǎng)魚水箱改裝而成,內(nèi)置一個(gè)氣泵,和兩個(gè)由管道串聯(lián)的含有吸收介質(zhì)的容器。此外,箱內(nèi)還放有一個(gè)空氣純度測(cè)試儀以及一個(gè)小風(fēng)扇,水箱頂部封蓋,上部有端口用來加放被測(cè)試物質(zhì)。

圖59描繪了常規(guī)方法部分“體系4”所述的裝置樣機(jī):該裝置包括一個(gè)電池驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī),其排氣管緊緊插入一個(gè)大的聚乙烯容器中,容器中裝有液態(tài)吸收介質(zhì),排氣管道出口浸沒在液面下,容器頂部有多個(gè)鉆孔用來釋放空氣。

圖60描繪了一個(gè)裝有含液態(tài)吸收介質(zhì)的多室容器設(shè)備樣機(jī),其中裝有電池驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)。

圖61說明了圖60中所示多隔間裝置的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì):空氣從左側(cè)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入第一個(gè)隔間,然后通過第一個(gè)隔間上方的空隙進(jìn)入含有液態(tài)介質(zhì)的中間隔間第三個(gè)隔間??諝獗还娜胪ㄟ^中間隔間下部的小孔進(jìn)入第三隔間,與液態(tài)吸收介質(zhì)充分接觸,然后從第三隔間頂部釋放出來。

圖62展示了一個(gè)含有管道的樣機(jī)裝置:管道的一個(gè)出口端裝有電風(fēng)扇,另一出口端設(shè)有多個(gè)孔洞。風(fēng)扇/管道組件的管道部分安置在含有液態(tài)吸收介質(zhì)的容器中,風(fēng)扇位于液面以上,管道尾端和孔洞部分位于液面下。

圖63展示了一個(gè)樣機(jī)裝置:其中一個(gè)風(fēng)扇排氣口固定在一塊輕質(zhì)材料上(如泡沫聚合物材料),材料上鉆有多孔,使得空氣通過后進(jìn)入含有液態(tài)吸收介質(zhì)的水箱或盆子。該輕質(zhì)材料增加了風(fēng)扇/泡沫塊組件的浮力,使其懸浮于液面之上,或當(dāng)液面降至足夠低時(shí),組件可一直沉降至盆子底部。

圖64展示了一個(gè)樣機(jī)裝置:風(fēng)機(jī)安裝在一個(gè)盒子上,盒子頂部接收風(fēng)機(jī)的排氣,盒子的四個(gè)側(cè)面下端和底面鉆有孔洞,風(fēng)機(jī)/盒子組件置于液態(tài)吸收介質(zhì)中,使得孔洞浸泡在液體中。

具體實(shí)施方式

下文將闡述本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn),一部分為直接描述,另外部分可通過本發(fā)明的實(shí)例了解。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)由所附權(quán)利要求中特別指出的要素和組合的方式來體現(xiàn)。特別聲明,上文和下文中的相關(guān)描述均為示范及解釋,并不僅限于本發(fā)明內(nèi)容。

參照本發(fā)明如下詳細(xì)描述及實(shí)例有助于對(duì)發(fā)明內(nèi)容的理解。

在組成成分、物件、系統(tǒng)、裝置和方法公開前,需要了解此處使用術(shù)語(yǔ)的目的,是用于描述特定內(nèi)容,并非限定之用。下面描述的實(shí)例方法及材料,可選取任何類似方法和材料,用于現(xiàn)有發(fā)明的實(shí)踐或測(cè)試。

用于規(guī)范及附加要求,單數(shù)形式的“一”包括復(fù)數(shù)指代,有上下文明確規(guī)定時(shí)例外,例如“污染物”、“添加劑”、“吸收液”可以包括兩個(gè)或兩個(gè)以上類似組分。此處所述范圍可從一個(gè)“大約”的值至另一個(gè)“大約”的值。當(dāng)使用范圍表示時(shí),也可以表示從一個(gè)特定值到另一個(gè)特定值,使用“大約”表示一個(gè)近似值。要深入理解每個(gè)范圍的端點(diǎn),無論與其他端值相關(guān)或獨(dú)立都具有重要意義。同時(shí)需要了解的是,此處公開了大量數(shù)值,這些約數(shù)有特殊指定意義,而非其數(shù)值本身含義。例如,公開數(shù)值“10”,同時(shí)公開了數(shù)值“大約10”。公開兩個(gè)特定區(qū)間的,意味著同時(shí)公開了介于它們之間的區(qū)間。例如,當(dāng)公開了10和15,那么也公開了11,12,13,14。

專利說明書中使用w/w表示不同組分間的重量比。例如,一個(gè)化合物中含有占兩2份比重的x和占5份比重的y,那么無論是否有其他的成分包含在化合物中,都可將x和y表示成重量比(w/w)為2:5。

專利說明書中使用v/v表示不同組分間的體積比。例如,由2:8v/v的乙二醇和水組成的混合物表示該混合物中含有2個(gè)體積單位(例如毫升ml)的乙二醇和8個(gè)體積單位(ml)的水,二者比例與混合物中是否含有其他組分無關(guān)。

除非特別聲明,混合物成分的重量百分比(wt.%)是基于該混合物組成或配方總重。

本文“可選的”或“可選地”表示隨后所描述事情或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生,該描述也包括實(shí)例中所述事件或情況發(fā)生或不發(fā)生的情形。

除非另有明確說明,本文中所述任何方式步驟不需要以特定的順序來執(zhí)行。因此,除非有特別說明,在方法權(quán)利要求中實(shí)際上不需重復(fù)特別的順序及步驟。

本文中公開的組成具有一定的功能,用于發(fā)揮所述結(jié)構(gòu)的某些功能要求,其中包括了多種結(jié)構(gòu),它們具有相同的功能,通常能夠達(dá)到相同的效果。

文中“個(gè)人”或“居住者”是指人類、寵物或其他呼吸空氣、占據(jù)一定環(huán)境空間的動(dòng)物。

本文中“污染”或“污染物”是指固體(顆粒)、氣態(tài)物質(zhì)、液體物質(zhì)或它們的混合物,能夠在空氣中以懸浮物、噴霧、凝膠或諸如此類的混合形式停留,其含量顯著高于自然界水平,特別是污染物濃度超過監(jiān)管機(jī)構(gòu)設(shè)定的范圍后會(huì)引起健康或安全問題。常見污染物有甲醛、臭氧、甲酸、氨氣、二氧化硫、氮氧化物(nox,包含no、no2)、硫化氫、氯代烴、揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs);煉油廠等類似企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的工業(yè)排放,汽車尾氣,工作場(chǎng)所吸煙產(chǎn)生的煙霧、烹飪產(chǎn)生的油煙,吸煙產(chǎn)生的煙霧,含有鉛、鎘、汞、鉻等重金屬的空氣粉塵;致敏物如花粉,動(dòng)物皮屑,吸煙產(chǎn)生的煙霧,煙塵顆粒;空氣微生物如細(xì)菌、真菌孢子、螨、病毒粒子等類似物質(zhì);還有難聞的氣味,如有機(jī)物中分解出來的異味;人類或動(dòng)物的尿液、糞便;粉塵包括爆炸性粉塵,如從電影制作特效煙火,煤礦粉塵,磨削、刨削、銑削等工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的顆粒。

本文中“環(huán)境空氣”一詞是指存在于一定環(huán)境空間內(nèi)的空氣,它與特定空間外的空氣只有有限的流通交換。環(huán)境空氣不管是否受到污染及是否含有污染物,都在本說明書范圍內(nèi)。

本文中“環(huán)境空間”是指需要調(diào)控空氣質(zhì)量的任何空間,包括封閉的空間或室外空間,只要其空氣質(zhì)量會(huì)影響在其中居住及活動(dòng)的人或物。

封閉的空間包括房間、車廂、室內(nèi)、建筑、住宅等與外部環(huán)境只有有限流通但適于人類、牲畜或?qū)櫸锞幼〉目臻g;用于儲(chǔ)物的空間,如食品、水果、蔬菜、肉類等的儲(chǔ)藏室;以及對(duì)空氣敏感的物件存儲(chǔ)空間,如藝術(shù)品、樂器、家具、古董等。類似的空間包括家中和宿舍的房間,起居活動(dòng)室,辦公室,工作場(chǎng)所,包括實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療設(shè)施如診所、醫(yī)院和醫(yī)生辦公室,美術(shù)館,倉(cāng)庫(kù)及相關(guān)建筑;公共建筑,如學(xué)校、教室、禮堂、體育場(chǎng)、室內(nèi)體育館等;賓館等住宿場(chǎng)所;餐廳等餐飲場(chǎng)所;劇院,火車站、汽車站、地鐵站、機(jī)場(chǎng)等交通站點(diǎn);壁櫥、冰箱、洗碗機(jī)、展示柜、車庫(kù)、飛機(jī)庫(kù)等存儲(chǔ)區(qū)域;汽車、卡車、用于太空旅行或探索的運(yùn)載工具、房車、火車等車輛;飛機(jī)貨倉(cāng)、客艙等公共娛樂、工作領(lǐng)域。

本文中的“戶外空間”包括人類和動(dòng)物工作、旅行、娛樂的場(chǎng)所。例如城市中人行道、街道、公路、公共及私人公園等;村莊中公路、田野、森林、水道、海灘及娛樂場(chǎng)所等。

本文中“個(gè)人呼吸裝置”包括常用的便攜式設(shè)備,為慢性阻塞性肺疾病或睡眠呼吸中止癥之類需要的患者提供空氣或氧氣。該設(shè)備一般包括一個(gè)帶有檢測(cè)讀數(shù)表的氣泵、連接管、面罩或鼻管,常稱作持續(xù)呼吸道正壓通氣(cpap)裝置(www.cpap.com)。

本文中“吸收液”是指任何吸收液,由幾種液體或液態(tài)與固態(tài)介質(zhì)組合而成,在接觸后能夠吸收某種物質(zhì)。吸收液可以是純液體、溶液或含有多種可/不可混溶液體,甚至是一種或多種可溶的或懸浮的固體或氣體的混懸物。液體包括水、植物油、礦物油、動(dòng)物油脂、有機(jī)硅、飽和/不飽和氯化鈉溶液,以及類似的其它無機(jī)鹽溶液;液態(tài)聚合物,如聚乙二醇;脂肪醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、脂肪醇、多元醇等;聚醇類物質(zhì)如聚乙二醇、聚丙二醇,甘油及類似物質(zhì);脂肪酮類物質(zhì)有丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮等類似物質(zhì)。不互溶的液體混合物包括多相或乳液體系。

本文中“固體吸附劑”是指任何具有大比表面積,可以是包含在用以與空氣接觸的混合物內(nèi)的,能夠捕捉污染物的固體材料。這類材料包括可拓展晶格的粘土,如蒙托土、膨潤(rùn)土、沸石、分子篩,用于特定目的地有機(jī)清除劑、聚乙二醇等聚合物、硅藻土、活性炭、炭黑、紡織品(如棉、麻、滌綸等纖維,玻璃纖維)、鋸末、纖維素、粉末、碎報(bào)紙、硅膠、砂子、氧化鋁、用作吸附劑的高分子材料等。

本發(fā)明的范圍包括液體和固體,固體以泥漿或懸浮狀態(tài)存在于液體中的組合,例如過量氯化鈉固體懸浮于飽和氯化鈉溶液中,或液體分布于硅膠、紡織纖維或聚合物材料類固態(tài)載體上。

本文中的“添加劑”是指任何溶于或懸浮于吸收液中的材料,可提高吸收液吸收能力,促進(jìn)對(duì)污染物的降解,控制所處理的環(huán)境空間空氣濕度。這些添加劑包括無機(jī)鹽,如氯化鈉、氯化鉀、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸鈣;表面活性劑;酸性或堿性中和劑,如氨基酸;緩沖劑,如碳酸氫鈉、氯化銨;酸類物質(zhì)如鹽酸、硫酸等無機(jī)酸;堿類物質(zhì),如一/二/三烷基胺、堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、氨等;氧化劑,如氯漂白劑、過氧化物、過氧酸、次氯酸鈉以及臭氧;還原劑,如糖類物質(zhì)、維生素c;螯合劑,如edta;自由基清除劑,如對(duì)苯二酚、淀粉、環(huán)葡聚糖;流變劑,特殊鏈接劑如雙甲酮等;醛類絡(luò)合劑,如亞硫酸氫鉀、亞硫酸氫鈉,亞硫酸鉀、亞硫酸鈉;硫化沉淀劑,如氧化鋅、硝酸銀;金屬和金屬氧化物催化劑,如tio2,稀土金屬催化劑,包括對(duì)甲醛類污染物的催化氧化降解催化劑;添加劑也包括后文所述的殺菌劑,用于中和或除去甲醛的試劑,包括通常用來滴定分析醛類物質(zhì)的試劑,如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、堿性過氧化氫(如naoh,h2o2)、次碘酸鹽(如koh、i2和ki反應(yīng)生成的kio)。

本文中“稀土金屬催化劑”是指由元素周期表十七種元素中任何一種元素組成的化合物,尤其是鑭系元素的十五個(gè)元素,還有鈧和釔。

這些添加劑還包括具有螯合中和性質(zhì)的胺類化合物,如能夠與甲醛反應(yīng)的伯胺、仲胺基團(tuán)。例如氨基酸、肽、蛋白質(zhì)材料及其降解成分,三(2-乙基氨基)胺(即tren)、甲基胺、乙胺、丙胺、異丙胺、正丁胺、乙二胺、丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-己二胺(尸胺)、1,6-己二胺、迦法胺(jaffamines:d-230polyetheramine,d-400polyetheramine,d-2000polyetheramine,d-4000polyetheramine,ed-600polyetheramine,ed-900polyetheramine,ed-2003polyetheramine,edr-104etheramine,edr-148polyetheramine,edr-176polyetheramine,sd=2001polyetheramine,thf-100polyetheramine,thf-140polyetheramine,thf-170polyetheramine)、xtj-542二胺、xtj-548二胺、xtj-559二胺、xtj-568二胺、xtj-578二胺、xtj-582二胺。氨基丁酸、多胺、胍類、氨基酸類如組氨酸、丙氨酸、異亮氨酸、精氨酸、白氨酸天冬酰胺、賴氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、色氨酸、甘氨酸、吡咯賴氨酸、纈氨酸、硒代半胱氨酸、脯氨酸、絲氨酸、酪氨酸和肼類化合物。

所用螯合、中和及反應(yīng)過程可以是可逆或不可逆的。最重要的可逆反應(yīng)是甲醛的水合反應(yīng)。一旦形成水合物,它會(huì)失去絕大部分作為氣態(tài)分子的揮發(fā)性,不管是否接著中和它,都很容易將其排放或廢棄至水槽中沖掉。第二個(gè)關(guān)于甲醛的重要可逆反應(yīng)是它與醇類的溶劑化反應(yīng),包括甘油等多元醇類化合物。

關(guān)于醛與胺的反應(yīng)綜述可參考文獻(xiàn)(murraya.sprung,chem.rev.,1940,26(3),pp297–338;andj.e.fernandez,g.b.butler,j.org.chem.,1963,28(11),pp3258–3259.)。

添加劑也包括防腐劑,用以通過化學(xué)、光化學(xué)或生物方法防止液體/添加劑混合物降解。一些常用的防腐劑有:乙酸、苯甲酸、檸檬酸、檸檬酸單、雙甘油酯、丙酸鈣、抗壞血酸、月桂酰精氨酸乙酯、乳酸、甲基對(duì)-羥基苯甲酸酯、尼泊金甲酯、游霉素、苯甲酸鉀、亞硫酸鉀、乳酸鉀、焦亞硫酸鉀、硝酸鉀、亞硝酸鉀、丙基-對(duì)-羥基苯甲酸,對(duì)羥基苯甲酸丙酯、丙酸、醋酸鈉、抗壞血酸鈉、苯甲酸鈉、亞硫酸氫鈉、異抗壞血酸鈉、雙乙酸鈉、乳酸鈉、焦亞硫酸鈉、硝酸鈉、亞硝酸鈉、丙酸鈉、甲基-對(duì)-羥基苯甲酸的鈉鹽、丙基-對(duì)羥基苯甲酸的鈉鹽、山梨酸鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、山梨酸、硫磺酸、酒石酸。

天然的食品抗菌化合物也屬于使用防腐劑的考慮范圍,例如乳酸抗菌劑、ovo-抗菌劑、植物抗菌劑、細(xì)菌抗菌劑、酸類抗菌劑,milieu-抗菌劑。有關(guān)這類化學(xué)物在下列專著有詳細(xì)介紹:a.s.naidu的“naturalfoodantimicrobialsystems天然食品抗菌系統(tǒng)”以及“naturallyoccurringantimicrobialsinfood天然食品中的抗菌劑”,農(nóng)業(yè)科學(xué)及技術(shù)協(xié)會(huì)。

來源于植物或微生物類的天然類的抗菌殺菌化合物可以加以使用,如黃連素和其他抗菌劑或活性化合物。含有抗菌化合物的植物原材料可以直接使用。該類材料(固體或粉體)是可以加至液體中,作為鼓氣溶液中的一部分。

同樣,外用抗菌藥物也可用于相同目的。事實(shí)上人類已經(jīng)將其當(dāng)作局部用藥,可放心用于家居生活。

該類化學(xué)品的詳細(xì)介紹可參考:daryls.paulson“handbookoftopicalantimicrobials:industrialapplicationsinconsumerproductsandpharmaceuticals”。

同樣,化妝品用防腐劑可用作相同目的。由于事實(shí)上它們已用于化妝品,其家居使用具備安全性。這類化學(xué)物質(zhì)的詳情可見于"preservativesforcosmetics",第一版和第三版。

本文中“空氣傳遞裝置”或“空氣傳送裝置”(“airtransferringdevice”)是指任何能夠使空氣移動(dòng)或流動(dòng)的裝置,可以有效混合封閉空間內(nèi)的空氣。這些設(shè)備包括空氣泵、空氣壓縮機(jī)、風(fēng)扇類風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)。這些設(shè)備需要電力(包括直流、交流或太陽(yáng)能)電源驅(qū)動(dòng),或人工操作。裝置通過增加正壓(“充氣或泵氣”)或施加負(fù)壓(“抽氣”),使得空氣以設(shè)定的方式流通或流動(dòng)。

本文中“管道”是指一種傳輸空氣的方式,如軟管、管子(塑料類,如聚乙烯或橡膠)、小管(金屬或聚氯乙烯),或可彎曲的管道(金屬或箔片包覆)。

本文中“受污染的環(huán)境空間空氣”是指有含有至少一種污染物的空氣,其含量高于理想水平,或高于環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定人類居住及呼吸環(huán)境中污染物限定濃度。

本文中“觀賞植物”是指在生長(zhǎng)或剪下的花本植物,例如玫瑰、盆栽花本植物、景觀灌木或樹木。

本文中“干燥劑”是指通常用于除去有機(jī)溶劑中水分的試劑,常用干燥劑包括無水氯化鈣、無水硫酸鈣、硫酸鎂、分子篩()、碳酸鉀和無水硫酸鈉。

本文中“濕度調(diào)節(jié)劑”是指被添加至含水液體或非含水液體中,用以控制空氣濕度的試劑或制劑。比如,包括氯化鈉這一類的無機(jī)鹽類,水溶性液體如丙三醇、乙二醇這一類化合物。這些試劑使得水溶液具有吸濕性能(吸水性),而水本身含有這些試劑的溶液可以吸收高濕度空氣中的水分。

本文中“超強(qiáng)吸水劑”是指高分子吸水樹脂(sap),如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺。有些吸水樹脂可以吸收它本身重量500倍的水分。

本文中“消毒劑(biocide)”、“殺菌劑(disinfectant)”和“消毒滅菌劑(sterilant)”是指一種或多種添加劑,可以加入吸收介質(zhì)中殺死、控制或防止螨蟲、細(xì)菌及細(xì)菌其孢子、真菌、霉菌、病毒的滋生,延長(zhǎng)介質(zhì)使用時(shí)間,阻止引起傳染病病原體的傳播或擴(kuò)散,如肺結(jié)核、流感。所舉實(shí)例中包括抗菌劑、殺菌劑、防霉劑、抗病毒藥劑,如漂白劑、季銨鹽、鄰苯二甲醛等等的一類化合物。

表1提供了詞條“農(nóng)藥”、“殺菌劑”、“消毒劑”類材料的非限制性清單。

表1.消毒劑/殺菌劑/滅菌劑舉例

本文中“鼓泡”(“bubbling”)和“鼓氣”(“sparging”)可以互換使用,是指強(qiáng)制使得含有一種或多種溶解或懸浮其中的污染物的空氣和其他氣體流經(jīng)一種液體。此過程需要借助泵或其他氣體傳送裝置幫助該強(qiáng)制氣體流通,需要讓空氣、其他氣體或混合氣體的的管子的出氣口置于液面之下。延伸至液面下面的管道前端或出口處可選擇性地設(shè)置小孔,或安裝促進(jìn)氣體與液體混合的裝置,例如氣體擴(kuò)散器、氣石(airstone)或微型噴嘴等類似物件。在鼓泡或鼓氣操作中,空氣、氣體或混合氣體最終會(huì)升至液面上方,可進(jìn)一步被泵入或釋放擴(kuò)散到環(huán)境空間中。

文中“相對(duì)濕度”定義如下:

蒸汽密度常用單位為g/m3。例如,在20℃時(shí)實(shí)際蒸汽壓為10g/m3,相對(duì)于相同溫度飽和蒸汽壓17.3g/m3,則相對(duì)濕度為:

本文中“濕度緩沖”是指一種通過使用材料性質(zhì)對(duì)周圍環(huán)境空氣中水蒸氣吸附和解吸附作用的能力來調(diào)節(jié)空氣的相對(duì)濕度的過程,也稱作水分緩沖或潮濕度緩沖(moisturebuffering)。濕度緩沖方法可用于保存會(huì)受到過度潮濕或過度干燥造成損壞的物品。

縮寫和首字母縮寫

angstrom埃(長(zhǎng)度單位)

aampere安培

acalternatingcurrent交流電

bpboilingpoint沸點(diǎn)

cdtacyclohexylenedinitrilo)tetraaceticacid環(huán)己烷二氮乙二胺四乙酸

cfmcubicfeetperminute每分鐘立方英尺

copdchronicobstructivepulmonarydisease慢性阻塞性肺疾病

dcdirectcurrent直流電

edtaethylenediaminetetraaceticacid乙二胺四乙酸

egtaethyleneglycol-bis(β-aminoethyl乙二醇雙(β-乙基醚)-n,n,n,

ether)-n,n,n',n'-tetraaceticacidn’-四乙酸

hedtan-(hydroxyethyl)-ethylenediaminetriaceticn-(2-羥乙基)-乙二胺三乙酸

acid

hvacheating,ventilation,andairconditioning加熱,通風(fēng)和空調(diào)

hzhertz赫茲

ininch英寸

galgallon加侖

mmeter米

minminute分鐘

mlmilliliter毫升

mmmillimeter毫米

mekmethylethylketone甲基乙基酮

paapoly(acrylicacid)聚(丙烯酸)

peg(s)polyethyleneglycol(s)聚乙二醇(類)

peo(s)polyethyleneoxide(s)聚氧乙烯(類)

pfrpercentformaldehydereduction甲醛還原百分?jǐn)?shù)

pm2.5particulatematterofdiameter2.5microns直徑小于等于2.5微米的顆粒

orless

pm0.5particulatematterofdiameter0.5microns直徑小于等于0.5微米的顆粒

orless

pvcpolyvinylchloride聚氯乙烯

ppmpartpermillion一百萬分之一

qacquaternaryammoniumcompound季銨化合物

qtquart夸脫

rhrelativehumidity相對(duì)濕度

sapsuperabsorbentpolymer超吸水高分子

solnsolution溶液

swasuperwaterabsorbents超強(qiáng)吸水劑

voc(s)volatileorganiccompound(s)揮發(fā)性有機(jī)化合物

trentris(2-aminoethyl)amine三(2-氨基乙基)胺

tvoctotalvolatileorganiccompound(s)總揮發(fā)性有機(jī)化合物

vvolt伏特

wwatt瓦特

常規(guī)方法

本發(fā)明公開了除去封閉空間內(nèi)或室外環(huán)境中空氣污染物的方法,從而保護(hù)其中的物件、人、動(dòng)物不受這些污染物的危害。污染物包括pm2.5、pm0.5及其它顆粒物,重金屬及其它附著在顆粒物質(zhì)上的害材料,甲醛,揮發(fā)性有機(jī)化合物,細(xì)菌,病毒顆粒。該方法使空氣通過封閉空間或室外環(huán)境中的液相、固液混合物、懸浮物或選擇性地載有液態(tài)的固相介質(zhì)來除去其中的污染物。液體可以是單純的水,或是試劑/捕捉劑的水溶液,它可以除去污染物,或與其在水中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物??諝馔ㄟ^吸收介質(zhì)后,經(jīng)過管道或其他管路釋放凈化的空氣至環(huán)境空間中,從而改善空氣質(zhì)量。作為一種選項(xiàng),可以設(shè)計(jì)管道直接將凈化的空氣輸送至呼吸的人體的,或者擴(kuò)散至關(guān)閉封閉的空間中。如果是這樣,設(shè)計(jì)中可以使用多條管道、將空氣供應(yīng)至多個(gè)空間中。

該方法包括將空氣從空間傳送至吸收介質(zhì)的裝置。空氣轉(zhuǎn)移或流通可以以幾種方法來實(shí)現(xiàn),如移動(dòng)空氣輸送裝置,用自然風(fēng)的流動(dòng),或用空氣輸送裝置。空氣傳送裝置可以是空氣泵、風(fēng)扇或空氣鼓風(fēng)機(jī)??諝鈧魉脱b置施加正壓,使空氣經(jīng)管道、導(dǎo)管、軟管等類似物件流至吸收介質(zhì)。也可以不必使用正壓,可使用空氣傳輸裝置在介質(zhì)出口處施加負(fù)壓,通過吸入作用使空氣流經(jīng)介質(zhì)。此外,可以將產(chǎn)生正壓和負(fù)壓的空氣裝置串聯(lián),將空氣傳輸至介質(zhì)中。

空氣傳輸裝置通常由電力驅(qū)動(dòng),包括使用當(dāng)?shù)氐慕涣麟?,直流充電電池,便攜式電池組,車輛電池或太陽(yáng)能電池。

與典型的大型暖通空調(diào)系統(tǒng)相比,本發(fā)明提供了使用低能耗來除去污染物和控制濕度的方法。

空氣泵作為空氣傳輸裝置,能夠?qū)⒎忾]空間內(nèi)的空氣輸送至出口。出口端可裝有管子、管道之類的軟管,用以將獲得的的空氣直接輸送至吸收介質(zhì)。例如,管子可以浸入水中或含有其他溶劑、捕捉劑、添加劑的水溶液中,使出來的空氣能夠流經(jīng)液體。為了提高出口處對(duì)空氣污染物的吸收效果,管道中可以安裝擴(kuò)散裝置,如氣泡石(airstone),以有利于形成小氣泡。攪動(dòng)水中的空氣可以促進(jìn)與液體吸收介質(zhì)的混合。進(jìn)一步攪動(dòng)或攪拌可幫助出口處空氣與所有吸收介質(zhì)組分的充分接觸。這樣,污染物被收集到吸收介質(zhì)中,并依靠加入的捕捉劑和清除劑,被進(jìn)一步中和、螯合、包裹或化學(xué)轉(zhuǎn)化。

當(dāng)吸收介質(zhì)為兩種不互溶的液體時(shí),污染物被除去并轉(zhuǎn)移至一種或兩種液體中。在一個(gè)實(shí)施例中,使用兩個(gè)不混溶的液體,一種是水,另一種是有機(jī)硅油或植物油類屬水性液態(tài),空氣中的污染物被選擇性的萃取至水相和油相中。油相密度低于水相從而位于水相上方,可防止水相中污染物再次進(jìn)入封閉空間。油相與水相的比例可以調(diào)整。該體系的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是油相位于上層,可以減少水溶液的揮發(fā)減少,尤其在設(shè)備停的時(shí)段。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是水溶性污染物如甲醛的水中保留效果得到提高(減少逃逸)。

可以組合使用一種、多種水溶液或非水溶液液體,既可以組裝在同一個(gè)容器中,也可以分別放在不同容器中,例如一個(gè)容器中盛放水,另一個(gè)容器盛放油。根據(jù)污染物種類,為特定體系選擇液體種類和容器數(shù)量。此外,可根據(jù)需要,分別進(jìn)行各種液體的廢棄和添加補(bǔ)充。

在另一些實(shí)施案例中,出口端的空氣可以引入一個(gè)過濾筒,其中裝有固態(tài)、懸浮態(tài)或液態(tài)吸收介質(zhì)。例如一個(gè)裝有棉花或含有預(yù)先吸收水分至飽和的棉花作為固體支撐物的過濾筒。或者,裝填材料可以改為無水氯化鈣、硫酸鈉等干燥劑。

或者,空氣首先與裝有固相基質(zhì)的過濾筒接觸,隨后流經(jīng)液體鼓氣溶液。

本發(fā)明中使用添加劑,部分為捕捉劑或中和劑,用來除去環(huán)境空間空氣中的污染物。

依據(jù)需除去的特定污染物選擇添加劑。例如,在鼓氣溶液中加入不同添加劑(如雙甲酮或2,4-二硝基苯阱(dnph)),用以清除甲醛。鼓氣溶液中添加過氧化氫或過酸類消毒劑,可控制病毒、細(xì)菌或霉菌的孢子。可按照需求在鼓氣溶液中加入該類添加劑或捕捉劑。本發(fā)明中可以使用多個(gè)容器,每個(gè)容器中裝有不同吸收液。

其他的添加劑包括有助于降解污染物的微生物材料。眾所周知alcanivoraxborkumensis,thalassolituusoleivorans可以分解碳水化合物(原油含該成分);而我們知道白腐真菌可以降解五氯酚,三硝基甲苯、三氯乙烯、氰化物和多環(huán)芳烴;酶類,如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶,分別可以催化淀粉水解轉(zhuǎn)化為糖,以及脂肪、肽的水解。

以上添加劑詳細(xì)信息可參見:

(1)meet_the_microbes_eating_the_gulf_oil_spill.pdf(2010scientificamerican)

(2)"pesticidedecontaminationanddetoxification"editedbyjayj.gan,peterc.zhu,stevend.aust,andannt.lemley,americanchemicalsociety.chapter1.page3.

(3)richardb.silverman,theorganicchemistryofenzyme-catalyzedreactions,2nded.(london,england:academicpress,2002),page1.

(4)svendsena(2000)."lipaseproteinengineering".biochimbiophysacta1543(2):223–228.doi:10.1016/s0167-4838(00)00239-9.pmid11150608.

需注意的是部分添加劑互不相容、互不匹配,不能放置于同一容器中。例如,硫酸類酸性物質(zhì)不可與胺類堿性物質(zhì)混合,高錳酸鉀類強(qiáng)氧化性物質(zhì)不可與乙二醇類還原性材料混合皆在此例。熟悉該技術(shù)的人了解性質(zhì)不相容的添加劑,會(huì)避免將它們組合在一起。另一方面,本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)之一是將通常不相容的添加劑分開放在不同的容器中,用于鼓氣體系,如圖10~15所示,利用它們的不同性質(zhì),可以強(qiáng)化體系對(duì)寬泛種類范圍的污染物的清除效果。

另一個(gè)不相容添加劑的實(shí)例是用于降解污染物的微生物和消毒劑。然而,本發(fā)明中包含一種含有兩個(gè)容器的體系,例如a和b,容器a裝有細(xì)菌,用于分解石油、汽油及類似化學(xué)物品,容器b裝有消毒劑可殺死細(xì)菌。

在吸收液中添加一些揮發(fā)性化合物至,可得到類似或不同的功效。例如,漂白劑可用于空氣消毒,香草醛可作為芬芳劑??赏ㄟ^多種方式釋放消毒劑和芬芳劑。比如空氣鼓氣通過溶液,使其中含有的吸收液中溶解度較低的添加劑類物質(zhì)釋放。也可以借助其足夠的蒸汽壓來來釋放至環(huán)境空間??梢酝ㄟ^改變吸收液的性質(zhì)來控制使用適度的消毒劑用量。

一些添加劑可用作指示劑,用來提醒顧客吸收液失去效能,需要更換或補(bǔ)充。例如,可以使用2,4-二硝基苯腙(dnph)通過比色法來檢測(cè)甲醛。

一些鹽類添加劑可過量懸浮在飽和溶液中,延長(zhǎng)吸收液(鼓氣溶液)的使用壽命,避免頻繁補(bǔ)充鼓氣溶液。通過簡(jiǎn)單計(jì)算,可以確定添加至鼓氣溶液中額外的固體氯化鈉用量,從而達(dá)到一定的有效控制濕度的時(shí)長(zhǎng)。例如,nacl的溶解度為359g/l或35.9g/100ml,如果加入額外的359gnacl固體至飽和nacl溶液中,那么這些多加的nacl能從空氣中吸收1l的水形成飽和nacl水溶液,從而可以持續(xù)吸收潮濕空氣中的水分。

除了裝有含吸收液的容器,鼓氣系統(tǒng)有其他增強(qiáng)清除污染物效果的功能,如圖12中的固相過濾器,或圖15所示空氣淋洗。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)之一是通過如圖所示系統(tǒng)預(yù)先進(jìn)行空氣鼓氣,可減少固相過濾器污染物負(fù)載量,延長(zhǎng)其使用壽命。

鄰苯二醛的中和反應(yīng)可用于清除甲醛,相關(guān)的方法和添加劑可參考如下專利:

us7,145,043non-hazardousoxidativeneutralizationofaldehydes醛類的無害氧化中和

us7,041,220methodofuseforaldehyderemoval除醛方法

us7,012,163non-hazardousoxidativeneutralizationofaldehydes醛類的無害氧化中和

us6,776,904deviceandmethodofuseforaldehyderemoval除醛方法和方法

us6,670,520reductiveaminationforaldehydeneutralization還原胺化由于醛類中和

us6,531,634non-hazardousoxidativeneutralizationofaldehydes醛類的無害氧化中和

在總結(jié)opa中和反應(yīng)的一個(gè)章節(jié)中也介紹了類似方法(詳見"pesticidedecontaminationanddetoxification農(nóng)藥去污染和去毒化”,editedbyjayj.gan,peterc.zhu,stevend.aust,andannt.lemley,americanchemicalsociety.),鄰苯二甲醛的去毒中和反應(yīng):尋找“最綠色的”方法。

walker綜述了甲醛的相關(guān)反應(yīng)(j.fredericwalker,"formaldehyde甲醛"2nd(1953)and3rded(1975).andrefstherein.americanchemicalsociety,monographseries)。

類似方法同樣可參考peterc.zhu,charlesg.roberts,jiejunwu,pesticidedecontaminationanddetoxification,chapter7,pp85–97,acssymposiumseries,vol.863,july23,2009;americanchemicalsociety。

當(dāng)吸收媒介中含有水時(shí),空氣持續(xù)通過可消耗水量使其減少,可能降低媒介的有效性。為了防止或減低這種情況發(fā)生幾率,吸收介質(zhì)中可使用與水有高親和力的水凝膠,這些超強(qiáng)吸水劑(swa)有聚丙烯酸(paa)、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇(pva)和聚丙烯腈。借助通風(fēng)扇等工具使空氣在封閉空間中循環(huán),從而維持吸收介質(zhì)的水分含量。

在媒介中加入有效劑量的殺菌劑,可以殺死從空氣中帶來的微生物和延長(zhǎng)吸收媒介的使用壽命。這些微生物包括在媒介中可以形成的細(xì)菌、病毒、霉菌或真菌。常見的類似殺菌劑有漂白劑、季銨鹽或鄰苯二甲醛。也可以使用植物提取的黃連素或含有抗菌劑成分的植物作為抗菌劑。

在吸收媒介中選擇性地加入表面活性劑類洗滌劑,用于改善媒介的有效性。具體的洗滌劑的選用取決于待清除污染物的特性,依靠洗滌劑的性質(zhì)增強(qiáng)污染物在媒介中的溶解度,例如通過形成膠束從而減少污染物的揮發(fā)性,降低它被再次釋放至封閉空氣中的幾率??梢允褂玫谋砻婊钚詣╊惏ㄓ嘘?yáng)離子(包括季銨鹽)、陰離子、兩性離子或非離子型洗滌劑(例如聚乙二醇(pegs)和聚氧乙烯(peos))。

定量的小包裝將添加劑可以與液態(tài)(水溶液)媒介混合,然后置于水池中。由于液態(tài)吸收介質(zhì)有效性可隨時(shí)間減弱,因此需要清除和替換。拆卸可以手動(dòng)完成,也可以通過布置排放閥和出水管來完成。同樣,用手動(dòng)或安裝入口管和閥門的方法來更換液體??梢允謩?dòng)操作閥門(入口或出口),或使用自動(dòng)機(jī)制。例如,當(dāng)液體吸收媒介達(dá)到所規(guī)定最低水平,或添加劑/吸收的污染物達(dá)到特定濃度時(shí),閥門會(huì)被激活。

使用含水的吸收介質(zhì)有利于將封閉空間內(nèi)濕度維持在所需的范圍內(nèi),比如50~60%的相對(duì)濕度。超強(qiáng)吸水劑可用于除去過渡潮濕的空氣中多余的水分,預(yù)先潤(rùn)濕的swas也會(huì)向過度干燥的空氣中釋放水分。可以使用計(jì)量?jī)x、顏色指示劑來監(jiān)測(cè)濕度。通過手動(dòng)或自動(dòng)的方法,例如使用安全閥檢測(cè)水箱蓄水池的水位下降,定期調(diào)整吸收液的水位來維持空氣濕度。本發(fā)明中設(shè)法盡可能使吸收介質(zhì)增加與含污染物的空氣接觸,其中包括固態(tài)與液態(tài)介質(zhì)。

作為本發(fā)明的一部分,可以使用氣泵將封閉空間中的空氣壓入裝有水的儲(chǔ)水池中。水作為吸收介質(zhì),特別是吸收空氣中的親水性污染物質(zhì)尤為有效,比如對(duì)甲醛、臭氧類等。如果使用擴(kuò)散裝置(雖然不是必須的)使空氣形成小氣泡,空氣與水可以增加接觸。擴(kuò)散裝置的一個(gè)實(shí)例是氣泡石。鼓泡(babbling)是使封閉空間的空氣進(jìn)入含水容器的操作,也稱作鼓氣(sparging)。治理空氣過程中,測(cè)量單位體積空氣中清除掉一定的污染物量所需的時(shí)間,可以用來測(cè)量鼓氣的效率。

作為本發(fā)明的一部分,可以使用空氣傳輸裝置或通過空氣自然流通將室外環(huán)境中的空氣吸入并流經(jīng)吸收媒介。這樣的媒介可以是裝有固體、液體處理過的固體的筒式過濾器,也可以是裝有液體比如水、含有試劑或捕捉劑和水的水箱。

作為本發(fā)明的另一部分,給水中加入溶劑可改善對(duì)污染物的親和性及鼓氣效率。例如可以加入水溶性溶劑,甲基乙基酮、叔丁醇,提高液態(tài)介質(zhì)疏水性以改善對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的清除效果,尤其對(duì)于己烷、苯、甲苯、二甲苯、汽油、煤油等疏水碳?xì)浠衔锍煞帧?/p>

作為本發(fā)明的另一部分,除水以外的溶劑也可用作吸收媒介以更適合于待清除污染物。該類溶劑有甲基乙基酮、叔丁醇、異丙醇、丙酮等等。

作為本發(fā)明的另一部分,與水不相容的液體可以加入水中。這樣可以將已在水層中的污染物抓的更牢。該類液態(tài)包括植物油、有機(jī)硅油、聚乙二醇等。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,可以將與水不互溶的液體加入水中,以增加對(duì)吸收至水中待清除污染物的一些物理性質(zhì)的親和力,便于更好清除。

例如可以將有機(jī)捕捉劑或螯合劑加入吸收劑中,幫助對(duì)特定污染物的清除。例如使用可與金屬離子形成配合物的螯合劑來清除含有金屬離子的顆粒。此外,可以給吸收介質(zhì)中加入化學(xué)試劑來改變污染物的組成。該類試劑包括酶、氧化劑(漂白劑、雙氧水、硝酸鹽、高錳酸鉀等等)、還原劑(如維生素c、單寧、茶多酚等)、中和劑(如碳酸氫鈉、有機(jī)胺、亞硫酸鹽)用以除去酸性污染物,或者用ph緩沖劑清除酸性或堿性污染物。根據(jù)實(shí)際的待除污染物,定制的相互兼容的試劑混合物,可用在單一吸收介質(zhì)或系列介質(zhì)中,即使空氣從一個(gè)介質(zhì)中流通至下一個(gè),以達(dá)到徹底清除的效果。

其它在本領(lǐng)域技術(shù)人員在中常用的氧化劑或還原劑類添加劑可參考“handbookofreagentsfororganicsynthesis,oxidizingandreducingagents有機(jī)合成手冊(cè),氧化劑和還原劑”stevend.burke(editor),rickl.danheiser(editor)isbn:978-0-471-97926-5564pagesjuly1999。

本發(fā)明涉及使用的吸收介質(zhì)的特定物理特性與被清除污染物理性質(zhì)相匹配,來幫助污染物的清除。例如在一個(gè)該類實(shí)施案例中,利用污染物在作為吸收介質(zhì)的特殊溶劑中的高溶解度來清除它們。在另一個(gè)實(shí)例中,污染物可以通過物理截留或吸附在某些固體吸收介質(zhì)表面來清除,例如分子篩、硅膠、碳等類似物質(zhì)。

該方面的另一個(gè)具體化表現(xiàn)是加入生物在容器中,如具有中和污染物的性質(zhì)植物或動(dòng)物。例如,水浮蓮是一種水生植物,與一些待清除污染物有親和性。同樣,將環(huán)境中的空氣向一種容器中的液體鼓氣,該液體是適合于魚類的水生環(huán)境。魚自然產(chǎn)生的尿素、氨和胺能與甲醛反應(yīng),將它從空氣中除去。

在另一個(gè)實(shí)施例中,在鼓氣容器內(nèi)可安裝紫外光以提供附加的功能,即:(1)催化反應(yīng),可用于一些有害化合物的分解,例如使用tio2與紫外光催化甲醛與氧的氧化反應(yīng);(2)對(duì)空氣消毒(通過對(duì)容器中的空氣消毒)。

將此設(shè)備與紫外光結(jié)合使用有多種優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)空氣被傳輸至容器中時(shí),紫外燈光可以對(duì)空氣消毒。此外,紫外燈裝在容器壁內(nèi)部,遮擋光線外泄,避免傷及人畜。

發(fā)明內(nèi)容

清除甲醛

將受污染空氣向水吸收液鼓氣,可以除去甲醛。即使沒有甲醛中和劑、捕捉劑這一類的添加劑,由于甲醛在水中的高溶解性,水仍舊是清除甲醛的有效溶劑。由于甲醛在水中的水合作用,形成亞甲基二醇或水合物,使得甲醛具有高水溶性。水中的亞甲基二醇(水合甲醛)與甲醛本身相比要穩(wěn)定得多。而氣態(tài)甲醛在空氣中極易揮發(fā)。

我們可以使用裝有甲醛吸收液(如水)的單個(gè)容器對(duì)含有甲醛的受污染的環(huán)境空氣進(jìn)行鼓氣而本發(fā)明的一個(gè)方面包括使用一個(gè)雙鼓氣系統(tǒng),包括使用兩個(gè)容器或儲(chǔ)水箱以清除或捕捉甲醛。這樣可以更為徹底地除去甲醛。因?yàn)榻?jīng)第一次鼓氣后逃逸部分的甲醛,繼續(xù)在第二個(gè)容器的溶液中鼓氣,從而十分有效地顯著減低甲醛濃度。

在空氣凈化如對(duì)甲醛的清除方面,本發(fā)明還提供了一種控制濕度的方法。如果只使用水作為吸收液而不控制濕度,那么在清除甲醛過程中,環(huán)境空間的濕度水平會(huì)上升至無法接受的水平。此外,在沒有濕度調(diào)節(jié)添加劑時(shí),向含有水的容器中鼓氣會(huì)產(chǎn)生純凈但濕度高的空氣,這就需要頻繁補(bǔ)充或更換容器中的水。然而,如果使用其他吸收液(例如飽和氯化鈉溶液或丙三醇),在清除甲醛的同時(shí),保持所需的濕度。許多其他用作干燥劑類材料也可以達(dá)到相同的目的,包括大多數(shù)無機(jī)鹽和高吸水性樹脂(swa),詳情參見:“desiccantsandhumectants(chemicaltechnologyreview)干燥劑和保濕劑(化學(xué)技術(shù)回顧)”1973byronaldwjames。

相比單獨(dú)使用水,此方法可以在鼓泡過程中較好地維持吸收液的液位。

作為本發(fā)明的一部分,吸收液可以是純凈水(僅用水)。隨著污染物被不斷清除,水可以經(jīng)常更換和丟棄。這對(duì)在使用初期,或空氣污染程度高,例如在新建筑中空氣被嚴(yán)重污染時(shí)尤其有用。因?yàn)榕浞揭后w能夠持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間,一旦空氣污染程度降低,可以更換為不易揮發(fā)的吸收液并可控制濕度。

下述內(nèi)容及附圖是清除甲醛的鼓氣系統(tǒng)實(shí)例。

清除其他空氣污染物

本發(fā)明涉及清除空氣中其它不良或有毒成分。這些污染物包括揮發(fā)性有機(jī)物、氮氧化物(niox)、臭氧、一氧化碳、二氧化硫、重金屬,以及由內(nèi)燃機(jī)排放的尾氣,發(fā)電站及工業(yè)制造污染產(chǎn)生的無論是元素還是化合物形式的鉛、汞、氡、氨(氣)。

表2.可通過鼓氣清除的其它常見空氣污染物及其性質(zhì)

煙草煙霧是空氣污染物之一。清除該成分可以降低或避免人體接觸到“二手煙”。下文實(shí)例所述系統(tǒng)和圖示提供了一種可用于無法避免產(chǎn)生煙霧的場(chǎng)所的方法,例如酒店、機(jī)場(chǎng)、車站、辦公室、洗手間類公共場(chǎng)所。可以使用鼓氣的方法除去可能存在的煙霧來清潔空氣。對(duì)一套房子,酒店或辦公樓內(nèi)的多個(gè)房間的空氣凈化,可以利用適當(dāng)?shù)墓艿溃糜谑占歪尫趴諝?,采用單一的中央裝置。現(xiàn)有技術(shù)可以除去煙草煙霧中最有害化學(xué)成分。尼古丁既有水溶性也有油溶性。一些其他的化學(xué)物質(zhì),如尼古丁一樣屬于生物堿,可以很容易與酸性液體反應(yīng)生成鹽后被除去。成鹽后不再揮發(fā),否則難以捕捉。其它的有害成分如一氧化碳、氰化物也可以在通過液相后除去。

本發(fā)明可使用鼓氣方法控制異味,例如洗手間或工作場(chǎng)所。使用含有氧化劑或其他中和劑的吸收液,除去已知的產(chǎn)生氣味的氣體和揮發(fā)物,如含硫有機(jī)物、硫化氫、硫醇等類似物質(zhì)可以很容易被清除。利用絡(luò)合或沉淀技術(shù)原理的添加劑,可以加入到氧化劑或與氧化劑串聯(lián)聯(lián)用,可減少會(huì)引起臭味的化合物的揮發(fā)性,并使它們保留在吸收液中。例如,用作添加劑的簡(jiǎn)單的金屬離子如cu2+,可以與含巰基(-sh)成分的污染物形成穩(wěn)定沉淀物或絡(luò)合物。含硫化合物常常是蛋白質(zhì)的降解物質(zhì),可產(chǎn)生臭味。也可以使用植物油作為吸收液來溶解疏水性化合物,包括硫醇類。

本發(fā)明可用于清除汽車乘客室中的污染物。其中可能含有甲醛、增塑劑或其他揮發(fā)性有機(jī)化合物,常由于汽車長(zhǎng)期暴曬,廂內(nèi)過熱導(dǎo)致有害氣體的產(chǎn)生。上文實(shí)例和圖示中的鼓氣系統(tǒng)可用于除去此類污染物。汽車電池/發(fā)電機(jī),直流電(如車內(nèi)點(diǎn)煙器),或接在汽車電池上的接線出口,均可以用作鼓氣系統(tǒng)的電源。

上述技術(shù)可用于向其它的部分封閉空間提供新鮮空氣,如兒童床、睡眠帳篷、玩具類車輛(如兒童推車),以及不能行走的人用到的(電瓶)輪椅車或移動(dòng)推車。

在這種情況下對(duì)空氣鼓氣,可以將容器布置在車輛內(nèi)部、汽車尾箱內(nèi),或附著在車身上。其中一個(gè)特例是將擋風(fēng)玻璃清洗蓄水池用作盛裝吸收液的容器,選用水或甘油為基體的兼容性液體。

病原與疾病控制

本發(fā)明通過凈化空氣,除去或者消毒處理其中的病原體,如細(xì)菌、真菌、病毒、花粉或其他過敏原后,實(shí)現(xiàn)預(yù)防或控制疾病。將空氣鼓氣通過吸收液后,依靠添加劑可有效除去上述病原體。如此,可降低人類和動(dòng)物與受污染空氣的接觸幾率,同時(shí)也減少食物、紙制品、紡織品、木材等遭到這些病害的侵害。

這些應(yīng)用不僅限于家庭環(huán)境,可拓展至醫(yī)院(對(duì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)難題尤為重要)、公共場(chǎng)所和生產(chǎn)制造業(yè),包括學(xué)校、辦公室、機(jī)場(chǎng)。流感和肺結(jié)核的預(yù)防和控制是現(xiàn)在人類每天都在面對(duì)的兩大重要疾病/挑戰(zhàn)。

高濃度nacl飽和溶液可以抑菌,當(dāng)用于本發(fā)明時(shí),是一種安全、經(jīng)濟(jì)的控制空氣中微生物生長(zhǎng)的方法。例如,結(jié)核病菌、流行性感冒類sars病菌、霉菌無法在濃氯化鈉溶液中生存,這對(duì)流感類季節(jié)性病毒的控制十分重要。本發(fā)明提供了一種減少人體與常見和季節(jié)性病毒接觸的方法,并且因?yàn)樵摲椒ㄊ褂妙A(yù)防備用裝置,無需像流感疫苗為了發(fā)揮藥效而在特定的時(shí)間段內(nèi)使用。

下面列出一些其他可用作添加劑以控制或破壞病原體和有害生物的消毒劑、抗菌劑。

“antimicrobialagents抗菌劑”,andrebrisker,americansocietyformicrobiology,isbn1-55581-237-6。

“disinfection,sterilization,andpreservation消毒,殺菌,保鮮防腐”,seymours.block,lippincottwilliams&wilkins,5thedition,isbn0-683-30740-1。

“naturalfoodantimicrobialsystems天然食品抗菌系統(tǒng)”,a.s.naidu,crc,isbn0-8493-2047-x。

“principlesandpracticeofdisinfection,preservationandsterilization消毒,保鮮防腐和滅菌的原理和實(shí)踐”,3rdedition,a.d.russell,w.b.hugoandg.a.j.ayliffe,blackwellscience。

常用的消毒劑有漂白劑、過氧化氫、過氧化氫復(fù)合物/過氧化氫化合物、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿和它們的稀溶液、鄰苯二甲醛(opa)、戊二醛、甲醛、聚維酮碘(pvp-i)、碘、碘仿、季銨化合物(quats或qac類化合物)、聚季銨鹽-42,、聚季銨鹽-15、氯己定葡萄糖酸鹽(洗必泰葡萄糖酸鹽)、醇類(乙醇、異丙醇),perchlorometaxylenol和二氯苯氧氯酚(三氯生)。

也可以使用化妝品類防腐劑,參見如下文獻(xiàn):

“preservativesforcosmetics化妝品用防腐劑”d.d.steinberg,cosmetics&magazine,isbn0-931710-54-5。

“handbookoftopicalantimicrobials外用抗菌藥物化合物手冊(cè)”,barnyls.paulson,marceldekker,isbn0-8247-0788-5。

大部分防腐劑能抑制微生物生長(zhǎng),并在高濃度時(shí)殺死微生物。這些防腐劑包括苯甲酸、苯甲醇、布羅波爾、洗必泰、對(duì)氯間二甲酚、雙咪唑烷基脲、芐醇、二羥甲基二甲基乙內(nèi)酰脲、咪唑烷基脲、異噻唑啉酮、苯甲酸酯、苯乙醇、苯氧乙醇及其混合物,季銨鹽-15、山梨酸及其鹽、二甲基吡唑、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、甲基二溴戊二腈、聚季銨鹽-42、甘氨酸鈉、苯扎氯銨氯化芐索氯銨、氯乙酰胺、氯丁醇、二甲氧烷、甲基惡唑烷、7-乙基雙環(huán)噁唑烷、??颂驵ぁ⒐衔?、鄰苯基苯酚、聚氨丙基雙胍、聚甲氧基雙環(huán)惡唑烷、硼酸鈉、硼酸、碘酸鈉、高濃度的鹽、糖或其他化合物。

眾所周知天然防腐劑或抗菌劑是有用的添加劑,用來控制病原體和其他有害生物,詳見:“naturallyoccurringantimicrobialsinfood食品中的天然抗菌劑”cast(councilforagriculturalscienceandtechnology),isbn1-887383-12-3。這方面的實(shí)例如有機(jī)酸類抗菌劑:乙酸、苯甲酸、乳酸、丙酸等;抗菌植物的化合物??咕参锶绱笏狻⒀笫[中的化合物;香料、香草、咖啡、茶、啤酒花、kola、可可和植保素這些里面的酚類化合物;黃連素;抗菌肽類化合物如裂解酶、過氧化物酶和氧化酶、轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗菌肽;一些精油、茶樹精、茶樹油(詳見:“theantimicrobialpropertiesofessentialoils精油的抗菌性能”,paulinehili,winterpress,2001,isbn1874581835。)

本發(fā)明包括通過兩個(gè)容器進(jìn)行鼓氣來安全使用消毒劑:第一個(gè)容器裝有含消毒劑的吸收液,第二個(gè)容器用來清除可能帶出的消毒劑以防止其進(jìn)入封閉空間。

非揮發(fā)性的殺菌劑/消毒劑/抗菌劑如鹽類、季銨化合物、聚季銨鹽、黃連素類,可用作添加劑以降低或消除安全隱患。殺菌劑/消毒劑/抗菌劑的濃度得以控制,一方面可有效除去空氣中污染物,另一方面對(duì)人體無害。也可以從gras(一般公認(rèn)安全材料)化合物名單中選用殺菌劑/消毒劑/抗菌劑,例如nacl或食鹽在本發(fā)明中用于有效抑制細(xì)菌。

在裝置中安裝紫外燈也可實(shí)現(xiàn)殺菌效果。例如,安裝紫外線光源,使容器內(nèi)吸收介質(zhì)或空氣與紫外光充分接觸,對(duì)其進(jìn)行消毒,并通過催化反應(yīng)促進(jìn)有害化合物的分解,如二氧化鈦催化的甲醛氧化。

室外污染控制

本發(fā)明為室外空間中的用戶提供了一種清除污染、產(chǎn)生純凈空氣的方法和裝置。

上述例子和圖示描述的鼓氣體系,可以改裝成便攜式裝置,用于從事室外活動(dòng)如遠(yuǎn)足、散步或購(gòu)物的人。此外,便攜設(shè)備可根據(jù)需求,在緊急情況或性命攸關(guān)時(shí),用于污染物含量過高會(huì)致命的環(huán)境中,例如用于火災(zāi)、爆炸、泄漏和有毒物質(zhì)釋放的工業(yè)事故中。

將可充電電池驅(qū)動(dòng)的空氣泵作為空氣傳輸裝置。例如圖53~56說明了由于疾病引起特殊呼吸需求的人(正常使用cpap的患者)可用的鼓氣體系,這里用了一個(gè)制備薄層展開槽或改裝的展開槽,可置有2/5的水,與一空氣凈化器聯(lián)用。系統(tǒng)運(yùn)作良好,根據(jù)用戶體驗(yàn)與意見,與使用cpap設(shè)備結(jié)果相同。

通過電池組驅(qū)動(dòng)的鼓氣系統(tǒng)可用在自行車,摩托車或其它電動(dòng)自行車上。電源可以由用自行車發(fā)電器或現(xiàn)成的車用電池供應(yīng)。也可以利用太陽(yáng)能。耗電量通常不高,特別是只需要將新鮮空氣提供到用戶的鼻腔周圍時(shí)。如此,使用電池或太陽(yáng)能電池供電變?yōu)榍袑?shí)可行。

本發(fā)明的另一種方法為圖56所示的摩托車或自行車騎行者面罩。下文列舉了一些實(shí)例,經(jīng)過微小的改變,鼓器系統(tǒng)中產(chǎn)生的正壓空氣流可以進(jìn)入臉部與面罩之間,提供呼吸的潔凈空氣。在該系統(tǒng)中的頭盔和臉部之間的距離可調(diào)整,以防止外界空氣的進(jìn)入。

清除混合污染物

我們常常遇到在需要治理的環(huán)境中含有不止一種污染物的情況。這時(shí)需要加入多種添加劑,以除去這些污染物。表3列舉了一些可置于吸收液中,用于清除特定污染物的添加劑。想要清除多種污染物時(shí),可以使用多個(gè)容器,串聯(lián)或并聯(lián)使用(如圖8~12所示),每個(gè)容器中裝入適當(dāng)?shù)奈找?添加劑的混合物。

表3.添加劑混合物

控制濕度

最近,建筑科學(xué)中有不少關(guān)于建筑物內(nèi)使用濕度緩沖劑控制室內(nèi)空氣質(zhì)量的研究,以減少對(duì)空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的依賴。例如,使用硅膠來緩沖博物館展示柜內(nèi)相對(duì)濕度,包裝衣服、電子產(chǎn)品及其他任何會(huì)受到水冷凝受潮損害的物品。在博物館展示柜物品中,需要避免相對(duì)濕度變化帶來的收縮和膨脹變化造成的機(jī)械型破壞。受到氣候的季節(jié)性變化影響的地理區(qū)域,會(huì)引起居民的不適,也會(huì)導(dǎo)致食品、物件腐壞,遭受蟲蛀損害,這種情況也特別需要控制濕度。

本發(fā)明提供了一種緩沖封閉空間中相對(duì)濕度的方法,從而減少對(duì)空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)的依賴。原理是利用具有吸水性的溶液來控制相對(duì)濕度,溶液中含有濕度控制劑。實(shí)際上,可以根據(jù)環(huán)境空氣中的大氣相對(duì)濕度以及水溶液/控制劑的具體組成,通過多種方法來控制濕度。例如,甘油/水溶液體系中甘油含量較高時(shí),溶液可用作干燥劑,隨著鼓氣體系中的吸水量增加,干燥能力逐漸下降;反之,甘油含量足夠低,環(huán)境干燥時(shí),相同的裝置可以讓甘油/水溶液向空氣中釋放水分。因此,需要選用合適的水/甘油/添加劑的組合,通過鼓氣裝置達(dá)到并保持需要的濕度。

使用氯化鈉溶液,尤其是較濃的氯化鈉溶液有許多優(yōu)勢(shì)。氯化鈉是廉價(jià)、無毒、易得的家用化學(xué)品。使用鼓氣技術(shù)使?jié)穸忍幱谌祟愐约鞍▽櫸镌趦?nèi)的其他動(dòng)物的舒適范圍內(nèi)(對(duì)于人類而言是40~70%)。這樣,氯化鈉飽和溶液是控制濕度非常實(shí)用的液體,并且使用后的鼓氣溶液便于丟棄處理。

通過利用本發(fā)明所述方法,可以將濕度控制在舒適范圍內(nèi)。例如,在圖22中介紹了一個(gè)使用兩個(gè)容器的鼓氣體系。每個(gè)容器中含有一種液體,溶液a可為飽和氯化鈉類溶液,用于除去空氣中水分;溶液b可以是水,用來增加空氣濕度。如圖示濕度傳感器的結(jié)果反饋可以機(jī)械或電子方法與開關(guān)耦合,根據(jù)需要將空氣中導(dǎo)至一個(gè)或另一個(gè)容器中,維持需要的相對(duì)濕度范圍。其他的吸收液如甘油,或者吸收液與添加劑混合物也可用來控制封閉空間內(nèi)的相對(duì)濕度,如下文實(shí)例所示。

控制溫度

本發(fā)明中,可以通過控制吸收液溫度和容器中吸收液的體積來控制所治理空氣的溫度。這里的容器可以是個(gè)大的蓄水容器。水源是天然資源,如湖水、河流、溪流或地下水,它們通常具有比較恒定的溫度。一般比環(huán)境空間中夏天的空氣溫度低,比冬天溫度高。將空氣鼓氣通入這樣的大容量水容器,進(jìn)行熱量交換,使得夏天的空氣變涼,冬天的空氣變暖。同時(shí),空氣中的污染物得以清除。

天然水資源可單獨(dú)或與上述添加劑一起用作吸收液。治理污染空氣的溶液進(jìn)行處理后,可以直接流回至原始環(huán)境中,或者使用常規(guī)的方法除去從空氣中捕獲到的有害成分后流回到自然環(huán)境。在一個(gè)實(shí)施案例中,將受污染水裝在含有添加劑、絮凝劑或類似試劑的臨時(shí)儲(chǔ)存罐中進(jìn)行凈化,或者暴露于太陽(yáng)光下,又或者增加紫外光,借助二氧化鈦類催化劑,使污染物發(fā)生化學(xué)降解。儲(chǔ)存罐也可以作為熱交換器,使內(nèi)含物質(zhì)達(dá)到環(huán)境溫度。這種情況適用于日夜溫差大的地區(qū)。

地下水資源如井水,位于地表之下,可提供需要的水溫較為恒定的水,通常在大約10℃到25℃之間。

管道、泵、容器等相關(guān)設(shè)備均可以使用絕熱材料,使水溫保持在需要的范圍內(nèi)。同樣,所使用的添加劑需有利于控制液體的蒸發(fā),并抑制不需要的細(xì)菌或真菌的生長(zhǎng)。

實(shí)驗(yàn)部分

下文提出實(shí)施例,便于對(duì)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供提供完整和公開和描述,包括化合物、組合物、物品,裝置和/或的方法是如何產(chǎn)生的,評(píng)估的。這些單純是示范型描述,不是用來限制什么的發(fā)明人的發(fā)明的范圍。我們已努力確保關(guān)于數(shù)字(例如,量,溫度等)的準(zhǔn)確性(包含一些誤差和偏差)。除非另外指出,否則,比例份量(parts)是指重量,溫度是環(huán)境溫度(用℃),壓力處于或近似于大氣壓。

本發(fā)明中方法實(shí)例是為了進(jìn)行說明的對(duì)目,不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

常規(guī)發(fā)法

建立封閉空間體系的模型,用以測(cè)試多種空氣傳輸裝置和吸收媒介的功效。空氣泵選自:1)電池驅(qū)動(dòng)的tetrawhisper100airpump;2)marinabatteryoperatedairpump(wal-mart);3)fluvalq2airpump4wacpowe;4)airpodairpumpwithback-upsystem;5)rselectrical,modelrs-180,220-240v,3w。如果空氣泵沒有提控鼓氣用的氣泡石,從寵物用品零售店購(gòu)得不同尺寸的空氣石。

體系1

在1~2加侖,具有20~30cm頂端開口的圓柱形玻璃容器,按照上文所述,將空氣泵和污染物監(jiān)測(cè)儀放置于其中??諝獗玫某隹诙诉B接裝有鼓氣氣泡石的管子,氣泡石與管子組件裝在密封的玻璃容器入口處,容器中裝有吸收液媒介和選擇性加入的添加劑。第二個(gè)管子裝在瓶子中的液面上方,延伸至瓶子密封的出口處。容器頂部用封口石蠟?zāi)っ芊?。啟?dòng)時(shí)將空氣鼓氣通入液體吸收媒介中,罐中的空氣循環(huán)通過吸收液。通過密封膜一次性加入污染物,選取一定時(shí)間間隔測(cè)量污染物含量,直至觀察它不再明顯變化。體系2

按照所要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)規(guī)模,選取50或100加侖的魚缸作容器,缸內(nèi)配有水族館魚缸增氧氣泵[rs,modelrs-180],泵的出口裝有管子和氣泡石,浸泡在瓶子中所測(cè)試的吸收液媒介中。對(duì)缸進(jìn)行調(diào)整,接入電線并使污染物能夠從端口處進(jìn)入。缸加蓋使它與外界空氣隔絕。將缸中空氣鼓氣進(jìn)入液態(tài)吸收媒介中。使用缸內(nèi)監(jiān)測(cè)儀對(duì)污染物含量及濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。待整個(gè)體系穩(wěn)定后,將污染物從外部端口一次性注入。按照一定時(shí)間間隔測(cè)量污染物含量,直至觀察不到明顯的變化,該體系如圖58所示。

體系3

將魚缸改造成容器缸(10加侖或37.83升),塑料板切割成缸蓋(頂蓋),蓋子可以開/關(guān)并具有良好的密封性,缸頂部有引入空氣污染物的進(jìn)口。所有設(shè)備(氣泵,瓶子,風(fēng)扇和儀表)均放置在缸內(nèi)。當(dāng)缸關(guān)閉時(shí)可在外部控制內(nèi)部零件。類似于體系2,泵的出口處裝有管子和氣泡石,并連續(xù)設(shè)有兩種液態(tài)吸收媒介,分別裝在不同的瓶中。空氣從第一個(gè)瓶的液面以下進(jìn)入,然后由第一個(gè)瓶子頂部的管子流出并導(dǎo)入裝有另一種吸收液媒介的第二個(gè)瓶子(同樣從液面以下進(jìn)入),流過第二個(gè)瓶子后,凈化的空氣流出瓶子,流回到缸中。缸內(nèi)空氣質(zhì)量使用濕度計(jì)、甲醛測(cè)試儀(有甲醛、tvoc及溫度讀數(shù))和粒子測(cè)試儀測(cè)量。該體系展示如圖58。

體系4

在10l帶蓋塑料瓶(8-0400-07ldpepolyethylenecarboy)的上端肩部以1~2英寸間隔鉆多個(gè)孔(1/4–1/2英寸孔徑)。除掉螺紋瓶蓋,瓶?jī)?nèi)裝入合適的吸收液媒介。瓶子頸部安裝一接管(長(zhǎng)約24~32英寸,直徑約2~3英寸),并使用高性能防水膠帶固定管子,接管另一端插入ryobi牌電池驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)的排氣管(模型ry40402)。鼓風(fēng)機(jī)排氣管的長(zhǎng)度縮短但不少于3寸尺,以便穩(wěn)固地插入瓶子上的連接管中,管子連接處使用高性能膠帶密封。

使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制使環(huán)境中空氣通過管子進(jìn)入吸收液,從瓶子肩部的的孔群中流出。手動(dòng)操作鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)外殼上的扳機(jī)控制空氣流速。臨時(shí)地將接管與風(fēng)機(jī)分離后可除去失效的吸收液,加入新鮮液體,然后重新安裝風(fēng)機(jī)。

裝置如圖59所示。

該體系中使用扳機(jī)開關(guān)控制便攜式鼓風(fēng)機(jī),是為了證明原理。我們完全理解,電源和開關(guān)可以根據(jù)需要的應(yīng)用加以調(diào)換。

體系5

代替體系4裝置中的瓶子結(jié)構(gòu),將上述鼓風(fēng)機(jī)連接至雙腔室容器的第一個(gè)腔室,容器的雙腔室用兩層隔板分開。兩層隔板相距1/4-1/2英寸,使空氣在兩個(gè)腔室之間流動(dòng)??諝馐紫裙娜氲谝粋€(gè)腔室,然后通過第一個(gè)隔板頂部的孔洞流入兩層隔板形成的空間內(nèi),接著強(qiáng)制使空氣從第二個(gè)隔板底部的孔洞進(jìn)入第二個(gè)腔室。第二個(gè)腔室中裝有吸收液媒介,鼓氣通過媒介后,從第二個(gè)腔室開口的頂部流出。裝置如圖60所示,雙腔室容器如圖61所示。

體系6

從sunonwealthelectricalmachineco.ltd.采購(gòu)的風(fēng)機(jī)(型號(hào)參數(shù)為sunonmodeldp100a,p/1123xsl,110v,50/60hz,0.28amp),尺寸為12*12cm,有5片扇葉。在外殼出口邊裝有適配器。適配器為厚度1-3英寸的高密度聚苯乙烯泡沫,裁剪長(zhǎng)度和寬度,使其與外殼相匹配。4×5英寸的聚苯乙烯泡沫上豎直方向上鉆取直徑1/4英寸的小孔,也可在小孔之間打洞(1/4英寸直徑直角鉆孔)使它們連接起來,該外殼使空氣能夠通過孔洞,從適配器底部及側(cè)邊流出,使用鋁箔膠帶將適配器固定在風(fēng)扇外殼上。風(fēng)機(jī)/適配器組裝整機(jī)浮于液體介質(zhì)上,使出風(fēng)口高度低于吸收液液面,吸收液裝在4夸脫9×12英寸的鋁制風(fēng)機(jī)中。風(fēng)機(jī)通電后,空氣經(jīng)適配器鼓進(jìn)液體中,裝置如圖62所示。

體系7

在orioncooling牌參數(shù)為modeloa180ap-11-1tb,110v,50/60hz的風(fēng)機(jī)上,固定一個(gè)四邊框的木質(zhì)盒子適配器,框邊尺寸約4×4英寸,無底,使用鋁箔膠帶密封木盒的四邊縫隙,盒子底部邊緣每側(cè)鉆取約9個(gè)1/4-3/8英寸的的孔洞。風(fēng)機(jī)/適配器組裝整機(jī)浸入吸收液媒介中。吸收液裝在4夸脫9×12英寸的鋁盤中。根據(jù)需要調(diào)節(jié)組件的深度,也可使其漂浮于液體上,使出風(fēng)口高度低于吸收液液面。風(fēng)機(jī)通電后,空氣經(jīng)適配器流入液體中,裝置如圖63所示。

體系8

給maxhyddroihf6-c2-speed,參數(shù)為115v60hz0.97a125w,440cfm的風(fēng)機(jī)裝配上有兩個(gè)速度的變速開關(guān)。風(fēng)機(jī)粘貼(水泥或環(huán)氧化合物)在高度為3英寸,直徑為6英寸的pvc適配器管上。沿適配器管道底部邊緣按照(1/2-1英寸)的間隔規(guī)律鉆取孔洞(1/4-3/8英寸)。風(fēng)機(jī)/適配器組裝整機(jī)浸泡在各種深度的吸收液媒介中(吸收液裝在圓柱形容器中)。組裝的整機(jī)置于結(jié)構(gòu)框架中維持直立,通過頂部及側(cè)面便于拆卸容器。風(fēng)機(jī)通電后,空氣經(jīng)管道鼓入液體中。裝置如圖64所示。

實(shí)驗(yàn)實(shí)例

實(shí)例1用水作為除甲醛吸收媒介的局限范圍測(cè)試

利用體系(1或2),對(duì)單獨(dú)向水中鼓氣清除甲醛的效果的有限范圍進(jìn)行了研究。在兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)中,從初始甲醛濃度為1.0ppm開始,隨著鼓氣時(shí)間延長(zhǎng),甲醛濃度下降,在10~12min時(shí)達(dá)到穩(wěn)定,約0.20ppm。從此數(shù)據(jù)看到,吸收劑中水/甲醛混合物會(huì)達(dá)到平衡,而達(dá)到該平衡點(diǎn)之后便再無法清除更多的甲醛。試驗(yàn)結(jié)果見圖1和2。

實(shí)例2比較水,配方1[2%(w/w)谷氨酸鈉、1%(w/w)nahco3、50%(v/v)丙三醇溶液],配方2[1%(w/v)丙三醇溶液]對(duì)甲醛的清除效果。利用體系(1或2),以甲醛初始濃度分別為1.30ppm、1.00ppm和1.00ppm比較水、配方1、配方2清除甲醛的效果。使用水或配方1作為吸收液媒介,甲醛濃度在12min內(nèi)快速下降至大約0.20ppm,最后在33min時(shí)維持在0.18ppm。使用配方2時(shí),約15min后甲醛濃度降至0.10ppm,19min后幾乎降低至0ppm,試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

實(shí)例3測(cè)試初始濃度對(duì)水作為吸收媒介效果的影響。

利用體系(1或2),研究甲醛初始濃度對(duì)空氣向純水鼓氣的效果的影響。取甲醛初始濃度為1.0ppm和1.3ppm,隨著時(shí)間推移,在10~12min期間內(nèi),甲醛濃度下降并穩(wěn)定在約0.20ppm。根據(jù)數(shù)據(jù)可知,吸收劑中水/甲醛混合物達(dá)到的平衡點(diǎn)與初始濃度無關(guān)。到達(dá)平衡點(diǎn)之后,甲醛不再被清除。試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

實(shí)例4空氣流動(dòng)速率對(duì)清除甲醛所需時(shí)間的影響的測(cè)試。

利用體系(1或2)比較研究向水中鼓氣的兩種不同空氣流動(dòng)速率(高速和低速比較)對(duì)甲醛濃度下降速率的影響。以1.00ppm濃度為始,當(dāng)空氣流動(dòng)設(shè)在高速時(shí),大約10min后甲醛濃度降至0.20ppm,在15~20min期間甲醛濃度降低并穩(wěn)定在0.16ppm;以1.00ppm濃度為始,當(dāng)空氣流動(dòng)速率設(shè)在低速時(shí),大約十分鐘后甲醛濃度逐漸降至0.70ppm。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

濕度控制實(shí)驗(yàn)

實(shí)例5

a.單容器鼓氣裝置。將鼓氣溶液置于水箱中,關(guān)閉密封水箱蓋,使?jié)穸冗_(dá)到穩(wěn)定(平衡).部分設(shè)備置于水箱內(nèi):電風(fēng)扇用于循環(huán)水箱內(nèi)空氣,濕度計(jì)用于監(jiān)測(cè)濕度的實(shí)時(shí)變化,空氣泵用于對(duì)溶液中鼓氣(鼓泡)。風(fēng)扇持續(xù)開啟,包括濕度穩(wěn)定時(shí)段.一旦開始鼓氣,便記錄箱內(nèi)濕度變化(每分鐘記一次,一般持續(xù)記錄20分鐘)。

b.雙容器鼓氣裝置。對(duì)兩種鼓氣溶液(溶液a是水,溶液b是飽和氯化鈉溶液)進(jìn)行比較,其中針對(duì)溶液b分別用大、小風(fēng)扇進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用于比較其差別。

結(jié)果如下表及圖16~17所示。

表4.風(fēng)扇大小對(duì)濕度控制效果的影響

實(shí)例6

使用上述相同方法,比較飽和氯化鈉溶液與含有氯化鈉固體的飽和氯化鈉溶液。

吸收液制備方法如下:將20g固體nacl加入100ml飽和氯化鈉溶液中。將空氣鼓氣通過該溶液后,測(cè)試箱內(nèi)濕度,并與前述結(jié)果比較,結(jié)果如下表及圖17所示。

表5.使用兩種鼓氣溶液的相對(duì)濕度測(cè)試:飽和氯化鈉溶液與含氯化鈉固體的飽和氯化鈉溶液對(duì)濕度影響的比較

實(shí)例7.高濕度條件

采用與實(shí)例5相同步驟,在相對(duì)濕度較高的雨天進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表6及圖18所示。

表6.晴天(較低初始rh.)與雨天(較高初始rh.)的相對(duì)濕度比較

從上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:可以通過選擇吸收液組分來有效控制封閉空間中相對(duì)濕度。

實(shí)例8.使用乙二醇水溶液作為鼓氣吸收液的鼓氣實(shí)驗(yàn)

使用與上述相同的條件,比較乙二醇/水混合溶液與水、飽和氯化鈉溶液對(duì)濕度的控制效果。結(jié)果如表7及圖19所示。

表7.比較水、乙二醇/水混合溶液、飽和氯化鈉溶液對(duì)濕度的控制

以相同相對(duì)濕度為起點(diǎn),吸收液水/乙二醇比例為1:1時(shí)相比于2:8時(shí),所得最終濕度較高。該結(jié)果可推廣至許多其他的鼓氣體系,尤其是包含水和其他組分的情況。

實(shí)驗(yàn)清楚表明對(duì)于多組分鼓氣液體系,成分比例改變會(huì)影響對(duì)相對(duì)濕度的控制效果。該結(jié)論可擴(kuò)展至許多其他的鼓氣吸收液體系。

實(shí)例9.丙三醇用作鼓氣液的鼓氣實(shí)驗(yàn)

使用與上述相同的條件,對(duì)丙三醇與水、飽和氯化鈉溶液、水/乙二醇混合溶液對(duì)濕度的控制效果進(jìn)行了比較。結(jié)果如下表及圖19所示。

丙三醇安全、便宜、沸點(diǎn)高,便于使用,其中也可加入許多其他組分。以下結(jié)果表明它是有效的濕度控制劑。

表8.水、水/乙二醇混合溶液、飽和氯化鈉溶液、丙三醇對(duì)濕度的控制效果比較

實(shí)例10.使用不同濃度氯化鈉溶液控制濕度

單容器鼓氣溶液裝置置于封閉空間(容器箱)外。數(shù)據(jù)(圖20和圖21)顯示高濃度氯化鈉溶液會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果中相對(duì)濕度較低。經(jīng)40min的鼓氣,箱內(nèi)可能尚未達(dá)到平衡相對(duì)濕度。此實(shí)驗(yàn)表明使用不同濃度的鹽或其他化學(xué)組分,可得到理想的相對(duì)濕度水平。

上述實(shí)例說明可使用不同的鼓氣液控制相對(duì)濕度。針對(duì)需要凈化的環(huán)境空間空氣體積,選擇一定量適合的鼓氣液,將相對(duì)濕度控制在理想的水平。實(shí)現(xiàn)理想的相對(duì)濕度所需時(shí)間會(huì)發(fā)生變化,但可以通過簡(jiǎn)單計(jì)算或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì)。

清除甲醛

常規(guī)方法

(單容器鼓氣溶液體系):鼓氣溶液盛放于水箱中,箱蓋關(guān)閉密封。箱內(nèi)放有的一些設(shè)備:用一電風(fēng)扇使箱內(nèi)空氣循環(huán);用濕度計(jì)測(cè)試實(shí)時(shí)濕度變化;用空氣泵將空氣鼓入溶液中(鼓泡);用甲醛檢測(cè)計(jì)檢測(cè)空氣中甲醛濃度(單位:ppm)的變化。甲醛檢測(cè)計(jì)也帶有voc濃度指數(shù)和溫度顯示。實(shí)驗(yàn)過程中風(fēng)扇持續(xù)打開。開始鼓氣后,對(duì)室內(nèi)甲醛、voc指數(shù)、溫度和濕度進(jìn)行讀數(shù)。

使用多容器(兩個(gè)或多個(gè))鼓氣溶液時(shí),可將它們串聯(lián)或并聯(lián)起來,如圖8~12所示。

實(shí)例11.使用丙三醇作為鼓氣液的甲醛捕獲

鼓氣溶液制備:稱取63.10g(50ml)丙三醇,置于鼓氣溶液容器中。結(jié)果如圖23所示。

實(shí)驗(yàn)顯示甘油是一種優(yōu)良的鼓氣液,用于清除甲醛??諝庵屑兹┍徊蹲讲⑷苡谄渲?。實(shí)驗(yàn)中甲醛捕捉過程進(jìn)展順利,約30min時(shí)清除進(jìn)度逐漸緩慢。在30min的時(shí)候大約有77%的甲醛得到清除。

如此“調(diào)整后的”濕度維持在人體的舒適范圍之內(nèi)。,該甲醛捕捉體系在使用中非常有實(shí)際價(jià)值,可以有效防止?jié)穸仍黾?。它提供了有很多用途的干燥環(huán)境。

與一些更好的系統(tǒng)相比,“單容器鼓氣體系”使用甘油清除甲醛較為緩慢。然而與其他鼓氣系統(tǒng)相比,它提供了有用的參考信息。

實(shí)例12.用加入甘氨酸的丙三醇鼓氣溶液來捕捉甲醛

鼓氣液制備方法:稱取甘氨酸(50mg)加入63.10g丙三醇(50ml)中,放置于鼓氣吸收液容器中。結(jié)果如圖24~26。

氨類如氨基酸可中和醛已為人所知(zhu,peter;etal.20010025110a1,"reductiveaminationforaldehydeneutralization,還原胺化法用于醛類中和”)。甲醛的中和過程需要一定時(shí)間(j.fredericwalker,"formaldehyde甲醛"2nd(1953)and3rded(1975),包括其中的參考文獻(xiàn).americanchemicalsociety,monographseries)。在吸收液中加入氨基酸或其他氨類可以提高甲醛捕捉能力。由于室內(nèi)甲醛通常隨時(shí)間逐步釋放,因此我們需要更強(qiáng)的甲醛清除能力或捕捉容量。

本發(fā)明提供了一種理想的方法:首先將環(huán)境空氣內(nèi)的甲醛捕捉到一液體中,然后通過化學(xué)轉(zhuǎn)化得到不同性質(zhì)的副產(chǎn)品。

有兩種廢棄方法都可供選擇使用。首先可以廢棄含甲醛吸收液,其中有尚未完全轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物的甲醛,然后用新鮮吸收液替換。也可以使體系持續(xù)運(yùn)作,直至甲醛完全轉(zhuǎn)化為不揮發(fā)性產(chǎn)物。

雙容器鼓氣體系

典型的雙容器鼓氣系統(tǒng)如圖8所示:使用氣泵首先使箱內(nèi)空氣進(jìn)入容器通過溶液a,然后通過溶液b,最后流回箱中。兩種溶液均可捕獲甲醛。

實(shí)例13

對(duì)溶液a(水)、溶液b(甘油)進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果如圖27所示。

比較許多實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)雙容器鼓氣系統(tǒng)對(duì)甲醛的清除速度比單容器鼓氣體系快。在本實(shí)驗(yàn)中,在20min內(nèi)清除了87%的甲醛(初始濃度1.30ppm)。使用上述方法,進(jìn)行附加實(shí)驗(yàn)以測(cè)試多種吸收液對(duì)各種污染物的清除效果。結(jié)果如表9所示。

表9.吸收液清除污染物的效果

清除揮發(fā)性有機(jī)化合物(vocs)

實(shí)例43

類似圖6所示的鼓氣裝置,按照?qǐng)D57所示進(jìn)行調(diào)整,使用家庭食用玉米油與水組成的兩相體系作為吸收液。

對(duì)于技術(shù)嫻熟的人而言,可針對(duì)本發(fā)明做多種修正和改變,而不脫離本發(fā)明范圍和精髓。考慮本發(fā)明的說明書和實(shí)際操作,類似的施例顯而易見的將是。并且,說明書和提及的實(shí)例僅為示范之用。

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