[发明专利]一种大气细颗粒物的去除装置

说明书

本发明公开了一种大气细颗粒物的去除装置。将空气引入反应腔，通过超声雾化加湿使得细颗粒物快速长大，通过脉冲电晕放电装置产生负离子和自由基使细颗粒物荷电，加快凝并并发生非均相反应；继续将气溶胶被引入螺旋发生器，在离心力作用下液滴不断将气流中的细颗粒物挟带、溶解和冲刷下来，并将积液回流形成液膜，持续增强大气细颗粒物的湿沉降过程，最终PM_2.5随着液滴从螺旋发生器下端流出。本发明利用大气细颗粒物的吸湿增长特性和自然沉降过程来去除大气细颗粒物，简单高效，不仅可实现空气中PM_2.5的高效去除，而且可净化空气中甲醛等气态污染物，同时还具备灭活空气中细菌及病毒，加湿空气等作用。

技术领域

本发明是一种大气细颗粒物的去除装置，特别是一种用于空气净化的细颗粒物去除装置，属于空气净化装置技术领域。

背景技术

大气中空气动力学直径小于或等于2.5μm的固体颗粒物或液滴统称为PM_2.5，在科学上被划分为细颗粒物。大气细颗粒物由于体积小、重量轻，可在大气中滞留很长时间，同时由于比表面积大，可吸附更多病毒细菌、重金属等多种有害物质。大气细颗粒物可伴随呼吸直接进入人体肺泡，并永远留存在肺里，危害人类的神经系统、心血管系统和生殖系统，是大气中对人体健康威胁最大的颗粒态污染物。

由于PM_2.5可轻易透过滤网，基于吸附过滤原理的传统空气净化方法和装置对超细粒子去除表现得无能为力或代价过高。电除尘方法由于对0.1～1μm粒径段颗粒物荷电效率极低，去除效率不高，同时传统电除尘振打清灰方法还会导致被收集到的细颗粒物的二次释放。最新流行的概念性负离子空气净化方法是通过发生负离子，利用空气的扩散性主动与空气中的细颗粒物结合，致使其凝聚沉降，虽然在原理上可以起到一定的净化作用，但负离子只能附着颗粒物并不能清除污染物且容易导致臭氧超标等问题，空气净化效果并不明显，用户体验也欠佳。因此，发明一种可高效去除空气中细颗粒物的新方法，集成一种简单、高效、低成本的空气净化装置非常必要。

发明内容

基于上述技术背景，本发明根据气溶胶化学相关的基础理论，通过模拟大气细颗粒物湿沉降的自然去除过程，发明了一种基于吸湿增长原理去除细颗粒物的空气净化方法，设计了一套结构简单、净化性能优良的空气净化装置，不仅可实现空气中PM_2.5的高效去除(可实现对空气动力学直径小于0.01μm的超细颗粒物的高效除去)，而且可净化空气中甲醛等气态污染物，同时还具备灭活空气中细菌及病毒，加湿空气等作用。

为了实现上述目标，本发明采取了以下的技术方案：

一种大气细颗粒物的去除方法，其包括以下步骤：

1)将待净化空气引入到一湿度过饱和的反应腔内，空气中的细颗粒物在反应腔内快速进行吸湿增长，颗粒物体积与质量快速增长；

2)反应腔内通过配置脉冲电晕放电装置，释放电子与自由基，与充分吸湿的细颗粒物和其他气态污染物反应，颗粒物发生非均相反应，甲醛、挥发性有机物(VOCs)等被氧化分解，细菌与病毒被灭活；

3)经过净化的空气和充分长大的颗粒物进入螺旋发生器中，液滴与颗粒物进行充分掺混，颗粒物体积与质量进一步增长，充分长大的颗粒物由于离心力作用被螺旋发生器内壁上的液滴捕获，从螺旋发生器锥体下部流出；

4)气流在进入过滤腔的过程中，与螺旋发生器出气口表面液膜在垂直方向相遇，在液膜冲刷作用下，颗粒物进一步去除，气流进入过滤腔后继续经过透气不透水膜过滤器，气流中的水滴和裹带的颗粒物被截留下来，净化后空气排出。

上述大气细颗粒物的去除方法中，在步骤1)通过引流风机将待净化空气引入到反应腔中，步骤4)净化后空气经引流风机排出。

本发明还提供了实现上述方法的一种大气细颗粒物的去除装置，包括由自下而上依次连接的存水段、反应段、过滤段和引流段组成的整体，以及供水罐和水泵，其中：