本發(fā)明涉及一種超聲霧化噴霧的化學(xué)吸收方法，特別是一種血紅素溶液超聲霧化噴淋消除受限空間中的CO的方法。
背景技術(shù)：
受限空間由于與外界的氣體交換有限，極易堆積大量有毒有害氣體，其中，CO濃度超標(biāo)不僅會(huì)直接造成人員傷亡，濃度達(dá)到一定程度還會(huì)引起燃爆。在礦井、垃圾場等工作場所，CO超標(biāo)限制了安全生產(chǎn)，此外，救生艙，避難硐室等礦井救援設(shè)施的應(yīng)于也受限。CO氣體，由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，幾乎不溶于所有溶劑，其凈化研究一直是行業(yè)難題。
現(xiàn)有的CO凈化技術(shù)主要包括催化氧化法，吸附法，深冷法等。其中，催化氧化法面臨催化劑易中毒，反應(yīng)條件苛刻，貴金屬催化劑成本高等問題；吸附法吸收效果有限、維護(hù)花費(fèi)大；深井法所需能耗高，操作復(fù)雜，設(shè)備和操作費(fèi)用高。將這些方法應(yīng)用于受限空間內(nèi)低濃度CO凈化時(shí)，凈化效果都差強(qiáng)人意。
綜上，急需一種效果卓越，操作簡單，成本低廉，安全無毒的方法解決受限空間內(nèi)CO高效凈化問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種方法簡單，省時(shí)省力，低廉有效的快速降低受限空間CO濃度的方法。
技術(shù)方案：一種血紅素溶液超聲霧化噴淋消除受限空間中的CO的方法：
(1)將裝有血紅素溶液的吸收液儲(chǔ)罐與超聲霧化噴灑裝置連接；
(2)在受限空間啟動(dòng)超聲霧化噴灑裝置，打開沖擊共振腔上的開關(guān)，同時(shí)啟動(dòng)上自帶的水泵與超聲共振裝置；首先使吸收液儲(chǔ)罐罐體內(nèi)的吸收液被抽入沖擊共振腔中，壓縮空氣通過也進(jìn)入沖擊共振腔與吸收液混合產(chǎn)生超聲波，經(jīng)噴嘴噴出后，吸收液霧化成濃密的、直徑小于50μm的微細(xì)霧滴，長時(shí)間懸浮于空氣中；
(3)血紅素溶液為吸收液，實(shí)驗(yàn)用血紅素溶液的配置方法：首先稱取10g碳酸鈉于燒杯中，并溶解于1L水中配置成1％的碳酸鈉溶液；然后稱取10g的氯化血紅素和10g維生素C，置于1L的吸收液儲(chǔ)罐罐體中，將1％碳酸鈉溶液灌入吸收液儲(chǔ)罐內(nèi)，直至灌滿，在灌入過程中攪拌，使氯化血紅素和維生素C溶解，配置成所需的氯化血紅素溶液；
(4)用CO檢測器監(jiān)控CO濃度變化；當(dāng)CO濃度超標(biāo)時(shí)，采用超聲霧化噴灑裝置噴灑血紅素溶液；
(5)血紅素溶液用完后將存儲(chǔ)罐拆卸并置換，從而達(dá)到容器的循環(huán)利用；
血紅素溶液用完后，將吸收液儲(chǔ)罐1從超聲霧化噴灑裝置拆卸，置換上裝有血紅素溶液的吸收液儲(chǔ)罐，拆卸下來的吸收液儲(chǔ)罐的空罐灌裝血紅素溶液后備用；
(6)噴灑的血紅素溶液吸收CO后失去活性，直接沖洗。
所述的血紅素溶液呈堿性，血紅素溶液中包括有1：1的維生素C，防止血紅素溶液氧化。
有益效果，由于采用了上述方案，本發(fā)明將溶液吸收CO與超聲霧化系統(tǒng)相結(jié)合，將血紅素溶液裝入超聲霧化裝置，按下開關(guān)進(jìn)行噴灑后，血紅素溶液經(jīng)過超聲霧化噴灑裝置的噴嘴霧化成超細(xì)霧狀液滴，懸浮于空氣中，捕獲空氣中的CO分子。設(shè)計(jì)外形類似于滅火器的手提式噴霧裝置，可隨用隨取，增加了超聲霧化噴灑裝置的可操作性與便攜性。超聲霧化噴灑裝置中的血紅素溶液活性很高，眾所周知，一氧化碳與血紅蛋白(Hb)結(jié)合迅速，這也是人類CO中毒的原理。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，Hb對(duì)一氧化碳的親和力是氧氣的240倍，而游離的血紅素(He)在溶液中對(duì)一氧化碳的親和力是氧氣的25000倍，顯然，Hb的蛋白部分大大消弱了血紅素對(duì)一氧化碳的親和能力，因此選用活性高約100倍的He來配置吸收液。此外，無論是Hb還是He都和氧氣有結(jié)合能力，配置時(shí)向血紅素溶液中添加等當(dāng)量的維生素C(VC)能有效地防止其被氧化，延長其活性時(shí)間。相較于常規(guī)的反應(yīng)池吸收，此方法避免了建造占地面積大的吸收池，也避免了氣體收集、管線容器維護(hù)、血紅素溶液置換等繁復(fù)操作。血紅素溶液以霧化狀態(tài)噴灑到空氣中，增加了金屬催化劑與CO氣體分子的接觸面積；而且由于霧滴可以長時(shí)間懸浮于空氣中，血紅素溶液與CO的反應(yīng)時(shí)間也能保證，因此能有效地降低受限空間中的CO濃度。與現(xiàn)有的CO處理方法相比，此方法有顯著的優(yōu)勢。首先，血紅素吸收液體系是水溶液，有效的規(guī)避了一些易水中毒的催化劑，提高了可行性與便捷性；而且其與CO在常溫常壓下反應(yīng)，相較于一些需高溫高壓的催化反應(yīng)，不需要嚴(yán)苛的反應(yīng)條件和貴重的反應(yīng)設(shè)備；最后，比起近幾年興起的貴金屬催化劑其生產(chǎn)成本大大降低。
優(yōu)點(diǎn)，把血紅素溶液霧化成濃密的、直徑小于50μm的微細(xì)霧滴，根據(jù)動(dòng)力學(xué)研究，霧滴可在空氣中懸浮較長時(shí)間，保障了其與空氣的充分接觸。血紅素溶液呈堿性，易被空氣氧化，在血紅素溶液中包括有1：1的維生素C，能夠有效防止血紅素溶液氧化。
該超聲霧化噴灑裝置具有高成效、低成本、速度快、易操作優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明中應(yīng)用的超聲霧化噴淋裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中，1－吸收液儲(chǔ)罐；2－螺紋連接閥；3－保護(hù)罩；4－噴嘴；5－沖擊共振腔；6－壓縮氣口。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的血紅素溶液超聲霧化噴淋消除受限空間中的CO的方法，采用超聲霧化噴灑裝置與具有化學(xué)反應(yīng)的吸收法即血紅素溶液相結(jié)合，突破性地改變了傳統(tǒng)吸收方法設(shè)備笨重、操作性差的缺點(diǎn)，解決了受限空間高效迅速降低CO濃度的問題。具體步驟如下：
(1)將裝有血紅素溶液的吸收液儲(chǔ)罐與超聲霧化噴灑裝置連接；
(2)在受限空間啟動(dòng)超聲霧化噴灑裝置，打開沖擊共振腔上的開關(guān)，同時(shí)啟動(dòng)上自帶的水泵與超聲共振裝置；首先使吸收液儲(chǔ)罐罐體內(nèi)的吸收液被抽入沖擊共振腔中，壓縮空氣通過也進(jìn)入沖擊共振腔與吸收液混合產(chǎn)生超聲波，經(jīng)噴嘴噴出后，吸收液霧化成濃密的、直徑小于50μm的微細(xì)霧滴，長時(shí)間懸浮于空氣中；
(3)血紅素溶液為吸收液，實(shí)驗(yàn)用血紅素溶液的配置方法：首先稱取10g碳酸鈉于燒杯中，并溶解于1L水中配置成1％的碳酸鈉溶液；然后稱取10g的氯化血紅素和10g維生素C，置于1L的吸收液儲(chǔ)罐罐體中，將1％碳酸鈉溶液灌入吸收液儲(chǔ)罐內(nèi)，直至灌滿，在灌入過程中攪拌，使氯化血紅素和維生素C溶解，配置成所需的氯化血紅素溶液；
(4)用CO檢測器監(jiān)控CO濃度變化；當(dāng)CO濃度超標(biāo)時(shí)，采用超聲霧化噴灑裝置噴灑血紅素溶液；
(5)血紅素溶液用完后將存儲(chǔ)罐拆卸并置換，從而達(dá)到容器的循環(huán)利用；
血紅素溶液用完后，將吸收液儲(chǔ)罐1從超聲霧化噴灑裝置拆卸，置換上裝有血紅素溶液的吸收液儲(chǔ)罐，拆卸下來的吸收液儲(chǔ)罐的空罐灌裝血紅素溶液后備用；
(6)噴灑的血紅素溶液吸收CO后失去活性，直接沖洗。
所述的血紅素溶液呈堿性，血紅素溶液中包括有1：1的維生素C，防止血紅素溶液氧化。
如圖1所示,所述的超聲霧化噴灑裝置由上下兩部分組成：下半部分為吸收液儲(chǔ)罐1，吸收液可預(yù)先配制好，隨用隨換，增加了整個(gè)設(shè)備的可操作性，最大程度上滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。上半部分為超聲霧化器，包括：螺紋連接閥2、保護(hù)罩3、噴嘴4、沖擊共振腔5、壓縮氣體進(jìn)口6；在沖擊共振腔上有壓縮泵以及泵開關(guān)與之連接為一體；在沖擊共振腔5的底部連接有螺紋連接閥2，螺紋連接閥2與吸收液儲(chǔ)罐1連接；在沖擊共振腔5的一端有噴嘴4，在噴嘴4外有保護(hù)罩3；在沖擊共振腔5的另一端有壓縮氣體進(jìn)口6；所述的沖擊共振腔5內(nèi)包括壓縮泵與開關(guān)。
所述制造超聲霧化噴灑裝置的所有材料均由能夠抵御血紅素溶液腐蝕的不銹鋼材料制造。
其工作原理：應(yīng)用壓縮空氣沖擊共振腔產(chǎn)生超聲波，超聲波把血紅素溶液霧化成濃密的、直徑小于50μm的微細(xì)霧滴,霧滴長時(shí)間懸浮于空氣中捕獲CO分子與其反應(yīng)。根據(jù)需要調(diào)節(jié)超聲頻率、空氣風(fēng)量、壓縮泵功率來獲得不同直徑的霧滴。