一种城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备转让专利
申请号 : CN201910099935.2
文献号 : CN109647194B
文献日 : 2021-02-12
发明人 : 郑拴宁 , 赵景柱 , 王豪伟 , 李春明 , 赵纯源
申请人 : 中国科学院城市环境研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:包括监测装置(10)和吸附过滤装置(30);其中:所述监测装置(10)用于检测空气中的尾气含量、汽车流量以及气象情况;监测装置(10)和吸附过滤装置(30)均设于道路两旁的路灯上;
所述吸附过滤装置(30)包括制冷腔(310)、第一沉积腔(320)和依次设置的分流柱(330)、活性炭吸附器(340)、催化吸附器(350)和负压风机(360);
所述分流柱(330)设于所述制冷腔(310)上方;所述制冷腔(310)的上方设有帕尔贴(311);所述帕尔贴(311)的制冷面朝下,制热面朝向分流柱(330);所述分流柱(330)一侧设有正电腔(331),另一侧设有负电腔(332);
所述正电腔(331)和负电腔(332)的进风口通过第一沉积腔(320)与制冷腔(310)导通,出风口通过第二沉积腔(333)与活性炭吸附器(340)导通;所述第一沉积腔(320)内设有引流器(322);所述引流器(322)下设有第一沉积槽(321);所述第二沉积腔(333)下设有第二沉积槽(334);所述监测装置(10)、负压风机(360)均与控制器(370)通讯连接;根据所述监测装置(10)的监测情况触发控制器(370)启动或关闭的负压风机(360)。
2.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述催化吸附器(350)为三元催化器。
3.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:活性炭吸附器(340)为多孔结构。
4.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述第一沉积腔(320)上方设有隔板(323);所述隔板(323)底部设有若干锥形的引流器(322);所述引流器(322)之间设有通孔(324)。
5.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述监测装置(10)为尾气监测传感器、汽车流量传感器和气象传感器。
6.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:还包括后置处理装置(40);所述后置处理装置(40)与吸附过滤装置(30)连接;所述后置处理装置(40)内设有活性炭吸附器(340)、催化吸附器(350)更换装置和第一沉积腔(320)、第二沉积腔(333)清洗装置。
7.根据权利要求1所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述制冷腔(310)和第一沉积腔(320)内壁均设有防粘层;所述防粘层由以下重量份数配比的组分制成:热塑性树脂 30-45份聚乙烯基乙醚 15-20份
聚四氟乙烯 10-15份尼龙 5-9份植物丁二醇 5-15份
溶剂 10-30份。
8.根据权利要求7所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述防粘层由以下重量份数配比的组分制成:热塑性树脂 35-40份聚乙烯基乙醚 17-19份
聚四氟乙烯 12-13份尼龙 6-8份植物丁二醇 8-10份
溶剂 15-20份。
9.根据权利要求7或8所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述热塑性树脂为丙烯酸树脂、氯化橡胶、氯乙烯树脂中的至少一种。
10.根据权利要求7或8所述的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备,其特征在于:所述溶剂为二甲苯、甲苯、乙苯、乙醚、乙二醇二丁醚、醋酸丁酯、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮中的至少一种。
说明书 :
一种城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装备
技术领域
背景技术
重。汽车在行驶的过程中所排除的气体叫做汽车尾气,汽车尾气中含有上百种不同的化合
物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫
氧化合物等,这些污染物进入空气中会严重的污染空气环境,特别是在高密度建筑的城市
街谷区域,由于自然扩散能力差,加上短时交通流量较大,会在很大程度上加剧城市街谷的
尾气污染程度,进而对城市近地面行人活动产生极大的健康威胁,也在很大程度上加剧了
城市大气污染程度。因此在城市街谷配备相应的汽车尾气吸附处置装置,对减轻对城市环
境的污染和人群健康的威胁意义重大。
发明内容
所述第二沉积腔下设有第二沉积槽;所述监测装置、负压风机均与控制器通讯连接;根据所
述监测装置的监测情况触发控制器启动或关闭的负压风机。
置。
实现了对城市街谷汽车尾气排放自适应吸附过滤的目的,能够具有针对性地对尾气逐步净
化,净化效率高,从而降低城市街谷汽车尾气的浓度,缓解城市街谷因为扩散条件差而带来
的汽车尾气富集。通过监测装置触发吸附过滤装置自动响应及关闭,降低了能耗,同时也能
最大化满足吸附要求。
附图说明
明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根
据这些附图获得其他的附图。
321第一沉积槽 322 引流器 323 隔板
324 通孔 330 分流柱 331 正电腔
332 负电腔 333 第二沉积腔 334 第二沉积槽
340 活性炭吸附器 350 催化吸附器 360 负压风机
370 控制器
具体实施方式
本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员
在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”以及类似的词语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定与物理或者机械的连接,
而是可以包括电性的连接、光连接等,不管是直接的还是间接的。
另一侧设有负电腔332;
述引流器322下设有第一沉积槽321;所述第二沉积腔333下设有第二沉积槽334;所述监测
装置10、负压风机360均与控制器370通讯连接;根据所述监测装置10的监测情况触发控制
器370启动或关闭的负压风机360。
阈值,或者汽车流量传感器监测到汽车拥堵且流量超载时,或者气象传感器监测到街谷气
象扩散条件较差时,通过是一项或多项监测结果共同决定是否开启吸附过滤装置30;
扩散高度设定,降低施工难度;
冷面朝向制冷腔310的腔体,制热面朝向分流柱330;若干帕尔贴311的制冷面能够制冷-70
℃~0℃;如图3所示,分流柱330为圆柱形,分流柱330左侧设有正电腔331,右侧设有负电腔
332;正电腔331与负电腔332的形状均与分流柱330的形状相适配;通过正负离子发生器使
正电腔331和负电腔332内分别带正电荷和负电荷;
设有第一沉积槽321;第二沉积腔333下设有第二沉积槽334;监测装置10、负压风机360均与
控制器370有线或无线通讯连接;
数据解析模块解析数据状态,并通过无线或有线传输设备启动负压风机360、帕尔贴311和
正负离子发生器;
燃烧不充分、汽油滤清器较脏或连接软管接口松动老化、油箱连接软管老化松动等原因造
成汽油泄露,导致尾气也含有一定量的汽油;通过制冷腔310的降温和负压风机的作用下,
使得气体中的汽油附着在引流器322上,并在引流器322的引导下滴入第一沉积槽321中,实
现尾气中的汽油分离;
铅颗粒等颗粒物质带正电或负电;分别从正电腔331和负电腔332流出的分别带有正电、负
电颗粒的气体在第二沉积腔333中产生碰撞结合,并通过帕尔贴311制热面的作用下,对气
体加热,使空气分子运动加快,从而产生紊流,从而在增大正电、负电颗粒的碰撞,使得带有
正电的颗粒和带有负电的颗粒结合形成大颗粒,并掉入第二沉积槽334中,实现汽车尾气中
颗粒物的分离;在实验中发现,在相同实验条件下,正负电腔未加热时的颗粒沉积率比加热
时小70%;
碳等气体;其中,催化吸附器350为三元催化器,当高温的汽车尾气通过催化吸附器350时,
三元催化器中的净化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性,促使其进行一定的氧化-还原
化学反应,其中CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;HC化合物在高温下氧化成
水(H20)和二氧化碳;NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以
净化;
温度,而在汽油成分的凝聚中需要降温,若将降温的控制直接通入三元催化器,则会导致催
化效率低的问题,而通过帕尔贴311制热面的加热,不仅达到了颗粒的沉积目的,也满足了
三元催化器中需要热量这一工作条件。
实现了对城市街谷汽车尾气排放自适应吸附过滤的目的,能够具有针对性地对尾气逐步净
化,净化效率高,从而降低城市街谷汽车尾气的浓度,缓解城市街谷因为扩散条件差而带来
的汽车尾气富集,导致大气受到污染的问题。通过监测装置触发吸附过滤装置自动响应及
关闭,降低了能耗,同时也能最大化满足吸附要求。
吸附器350更换装置和第一沉积腔320、第二沉积腔333清洗装置。
吸附器340、催化吸附器350更换装置和第一沉积腔320、第二沉积腔333清洗装置。其中更换
装置包括定时模块、自动锁止组件和滑轨和上料机构和存储仓,通过定时模块定时部件需
要更换时间;通过存储仓能够存储活性炭吸附器340、催化吸附器350等部件;通过上料机构
能够将存储仓中的部件转移至滑轨上;通过滑轨能将部件送至需要安装的部位;通过自动
锁止组件能够将活性炭吸附器340、催化吸附器350自动拆卸和安装;上述定时装置、上料机
构、滑轨和自动锁止组件均与控制器370通讯连接;
附分别吸附至存储装置中存储,其中汽油可回收再利用。通过后置处理装置40对第一沉积
腔320、活性炭吸附器340、催化吸附器350、第二沉积腔333进行清洗或置换,以起到定期维
护设备的目的。
20份甲苯研磨2h,其中搅拌研磨机的速度增至8000rpm,物料使细度小于100μm后,制备形成
涂料。
醇和30份甲苯研磨2h,其中搅拌研磨机的速度增至8000rpm,物料使细度小于100μm后,制备
形成涂料。
份甲苯研磨2h,其中搅拌研磨机的速度增至8000rpm,物料使细度小于100μm后,制备形成涂
料。
浓缩液;尼龙采用市售尼龙;植物丁二醇为日本KOKYU;
测试,并将对比例1和各实施例中的防粘层涂料涂布在测试环境和条件均相同的本发明提
供的各个城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装的制冷腔310和第一沉积腔320内壁中运行3
个月进行汽油粘度测试,测试结果如表1所示:
耐水性/0℃ 不起泡、不脱落 不起泡、不脱落 不起泡、不脱落 起泡、不脱落
汽油粘度 1级 2级 1级 3级
0.2cm则为3级;若附着的汽油厚度在0.2cm-0.05 cm则为2级,若附着的汽油厚度小于0.05
cm则为1级。
粘层能够有效减少在尾气吸附过程中汽油分子粘附在制冷腔310和第一沉积腔320内表面,
导致风道直径减小、通风受阻。本发明通过聚四氟乙烯和尼龙、聚乙烯基乙醚、热塑性树脂、
植物丁二醇,协同作用能够减小涂层的表面张力,从而减少汽油分子的粘附。
气,更含有大量的水分子,在进行尾气吸附处理时,空气中的水分也会被一并吸附,本发明
中的聚乙烯基乙醚与热塑性树脂能够提高涂层的耐溶胀性能,从而使涂层具有良好的耐水
性能,避免涂层起泡、脱落的问题。
该现象为静电引起。由于正负离子发生器、空气摩擦等原因,导致第一沉积腔320内容易产
生静电,静电进入第一沉积腔320后,由于第一沉积腔320内的汽油分子浓度较高且聚乙烯
基乙醚属于易燃材料,极易引起燃烧甚至爆炸事故。众所周知,热塑性树脂、聚四氟乙烯和
尼龙等材料均容易产生或吸附静电,本发明中的植物丁二醇不仅对防汽油粘附起到协同作
用,更由于其具有优异的保湿性能,能够解决热塑性树脂、聚四氟乙烯和尼龙等材料带来的
静电问题,从而提高本发明提供的城市街谷汽车尾气自适应吸附处置装的安全性能。若减
少植物丁二醇组分,则无法达到防静电自然的效果。通过防粘层不仅能够防止装置内部沉
积过多难物质导致风道直径减少使通风受阻问题,同时也能解决静电问题。
除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;
把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。