本發(fā)明屬于二氧化碳處理,尤其涉及一種二氧化碳捕捉裝置及方法。
背景技術(shù):
1、在一些特殊的封閉環(huán)境中,人體的呼吸會(huì)導(dǎo)致該環(huán)境中的二氧化碳濃度逐漸升高。捕捉封閉環(huán)境中人體所呼出的二氧化碳,對(duì)于改善內(nèi)部空氣質(zhì)量、保障人體健康具有重要意義。
2、現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)處理方式,一般是通過(guò)吸附設(shè)施來(lái)對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附,以避免人體呼吸對(duì)封閉環(huán)境中空氣的二氧化碳濃度造成影響,但是其沒(méi)有在封閉環(huán)境中對(duì)二氧化碳進(jìn)行合理的利用,如沒(méi)有通過(guò)利用二氧化碳轉(zhuǎn)化封閉環(huán)境中人體呼吸所需的氧氣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有的二氧化碳捕捉裝置雖對(duì)封閉環(huán)境中人體呼出的二氧化碳進(jìn)行吸附處理,但沒(méi)有進(jìn)行合理利用的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種二氧化碳捕捉裝置及方法。
2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種二氧化碳捕捉裝置,包括:用于在封閉環(huán)境中捕捉人體呼出的二氧化碳的箱體,所述箱體內(nèi)自下而上固定安裝有第一橫隔板、第二橫隔板;固定安裝在所述第二橫隔板頂部及箱體側(cè)壁上的圓柱筒,圓柱筒與第二橫隔板圍成的空間內(nèi)用于儲(chǔ)放顆粒藥劑,該顆粒藥劑用于與二氧化碳反應(yīng)生成人體在封閉環(huán)境中呼吸所需要的氧氣;設(shè)置在第一橫隔板上的抽風(fēng)機(jī)構(gòu),用于抽取箱體外、封閉環(huán)境中包含二氧化碳的空氣,并輸送至圓柱筒內(nèi)。
3、優(yōu)選地,所述箱體的頂部設(shè)置有加料斗,用于向圓柱筒內(nèi)加入顆粒藥劑,加料斗與圓柱筒內(nèi)的空間相連通,且所述箱體的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣口,用于進(jìn)入含有二氧化碳的空氣,進(jìn)氣口設(shè)置高度低于第一橫隔板。
4、優(yōu)選地,所述抽風(fēng)機(jī)構(gòu)包括:固定安裝在所述第一橫隔板頂部的蝸殼;轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述蝸殼上的輪軸;固定套設(shè)在所述輪軸上的葉輪,第一橫隔板上開(kāi)設(shè)有位于葉輪正下方的進(jìn)風(fēng)口;安裝在所述蝸殼一側(cè)的出風(fēng)管,出風(fēng)管上設(shè)置有電磁閥,且出風(fēng)管的一端設(shè)置有一體成型的套管;裝配在第二橫隔板上的轉(zhuǎn)管,轉(zhuǎn)管的底端延伸至套管內(nèi);固定安裝在所述轉(zhuǎn)管上的散氣葉片,散氣葉片設(shè)有與轉(zhuǎn)管內(nèi)相連通的腔室,且散氣葉片兩側(cè)開(kāi)設(shè)有與腔室相連通的多個(gè)散氣孔,用于向圓柱筒內(nèi)的顆粒藥劑散發(fā)抽送的含有二氧化碳的空氣;驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一橫隔板上。
5、優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:固定安裝在所述第一橫隔板頂部的安裝座,所述安裝座為倒u型;固定安裝在所述安裝座兩側(cè)內(nèi)壁上的調(diào)速電機(jī),所述調(diào)速電機(jī)的輸出軸頂端通過(guò)聯(lián)軸器固定安裝有安裝軸,所述安裝軸與安裝座轉(zhuǎn)動(dòng)連接;分別固定套設(shè)在安裝軸和輪軸上的兩個(gè)皮帶輪,兩個(gè)皮帶輪上套設(shè)有用于傳動(dòng)的皮帶。
6、優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述第二橫隔板上,轉(zhuǎn)管與套管密封且轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且第二橫隔板的底部安裝有傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:固定安裝在所述第二橫隔板底部的減速箱,減速箱的輸入桿和輸出桿的端部設(shè)置有花鍵槽,所述安裝軸的頂端設(shè)置有與輸入桿的花鍵槽相嚙合的第一花鍵桿,用于通過(guò)安裝軸驅(qū)動(dòng)輸入桿轉(zhuǎn)動(dòng);轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述第二橫隔板底部的蝸桿,所述蝸桿的一端設(shè)置有與輸出桿的花鍵槽相嚙合的第二花鍵桿;固定套設(shè)在轉(zhuǎn)管上的蝸輪,所述蝸輪與蝸桿相嚙合。
7、優(yōu)選地,所述箱體的側(cè)壁上固定安裝有滑軌座,滑軌座上滑動(dòng)安裝有可抽拉的網(wǎng)格板,用于放置干燥劑,以對(duì)進(jìn)入的空氣進(jìn)行干燥,避免水分與圓柱筒內(nèi)的顆粒藥劑反應(yīng)。
8、優(yōu)選地,所述箱體內(nèi)固定安裝有矩形框,所述矩形框內(nèi)壁上設(shè)置有框型槽且一側(cè)開(kāi)設(shè)有進(jìn)出口,進(jìn)出口和框型槽內(nèi)滑動(dòng)安裝有同一個(gè)過(guò)濾網(wǎng)板,用于對(duì)抽入的空氣進(jìn)行過(guò)濾,以過(guò)濾掉空氣中的顆粒雜質(zhì),所述框型槽的頂部?jī)?nèi)壁上安裝有矩形密封墊圈,所述框型槽的底部?jī)?nèi)壁上設(shè)置有框型氣囊,并設(shè)置有與出風(fēng)管相連通的充氣管,充氣管上設(shè)置有閥門(mén),用于向框型氣囊充氣使矩形框與過(guò)濾網(wǎng)板密封,排氣后方便抽拉出過(guò)濾網(wǎng)板。
9、優(yōu)選地,所述加料斗上螺紋安裝有頂蓋、所述頂蓋上開(kāi)設(shè)有出氣口,并安裝有濾網(wǎng),用于防止圓柱筒內(nèi)的顆粒藥劑外溢。
10、優(yōu)選地,所述箱體的頂部安裝有氧氣濃度監(jiān)測(cè)傳感器,用于監(jiān)測(cè)圓柱筒內(nèi)的氧氣濃度。
11、優(yōu)選地,所述箱體和圓柱筒的同一側(cè)開(kāi)設(shè)有排料口,并鉸接安裝有排料側(cè)板,排料側(cè)板在將排料口關(guān)閉時(shí),通過(guò)設(shè)置的搭扣與箱體固定,所述排料側(cè)板的內(nèi)側(cè)兩邊緣處均固定安裝有側(cè)擋板,在打開(kāi)排料側(cè)板后能夠通過(guò)排料側(cè)板排料,通過(guò)側(cè)擋板防止排料時(shí)從兩邊掉落,所述箱體的一側(cè)固定安裝有斜擋塊,用于支撐打開(kāi)的排料側(cè)板。
12、優(yōu)選地,所述第一橫隔板頂部固定安裝有豎隔板,并隔離出收集室,所述出風(fēng)管上連通有分支管,分支管與收集室內(nèi)相連通,且分支管上也設(shè)置有電磁閥,所述收集室內(nèi)放置有活性炭板,用于吸附二氧化碳,且豎隔板位于收集室的一側(cè)固定安裝有兩個(gè)間隔擋塊,用于使活性炭板與豎隔板保持一定距離,利于空氣的分散,從而有利于對(duì)二氧化碳的吸附。
13、優(yōu)選地,所述箱體的一側(cè)設(shè)有開(kāi)口并鉸接有側(cè)門(mén),用于取放收集室內(nèi)的活性炭板,所述側(cè)門(mén)在關(guān)閉時(shí)通過(guò)設(shè)置的搭扣與箱體固定,所述側(cè)門(mén)上開(kāi)設(shè)有排氣孔,用于排出經(jīng)過(guò)吸附處理后的空氣。
14、優(yōu)選地,所述箱體的兩側(cè)內(nèi)壁上均固定安裝有支撐塊,用于支撐放置吸附有二氧化碳的活性炭板,且所述箱體的底部?jī)?nèi)壁上固定安裝有電加熱管,用于通電加熱對(duì)活性炭板,以釋放活性炭板中吸附的二氧化碳。
15、優(yōu)選地,所述箱體的前側(cè)固定安裝有滑框,所述滑框的頂部?jī)?nèi)壁和底部?jī)?nèi)壁上均開(kāi)設(shè)有滑道,并滑動(dòng)安裝有兩個(gè)密封板,兩個(gè)密封板上均固定安裝有推桿,用于將兩個(gè)密封板推至中間處,對(duì)進(jìn)氣口進(jìn)行遮擋密封,避免活性炭板所吸附的二氧化碳在釋放時(shí)外溢。
16、優(yōu)選地,所述箱體的前側(cè)設(shè)置有兩個(gè)取放口,并分別鉸接有第一蓋板、第二蓋板,分別用于取放網(wǎng)格板和過(guò)濾網(wǎng)板、活性炭板,所述箱體的背側(cè)開(kāi)設(shè)有檢修口,并安裝有后檢修板,用于對(duì)抽風(fēng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行拆裝檢修。
17、本發(fā)明還提出一種二氧化碳捕捉裝置的使用方法,所述方法應(yīng)用于上述的二氧化碳捕捉裝置,所述方法包括:
18、s1、通過(guò)加料斗向圓柱筒內(nèi)加入適量的顆粒藥劑,該藥劑(如過(guò)氧化鈉顆粒)用于在常溫下與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,箱體頂部安裝的氧氣濃度監(jiān)測(cè)傳感器將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圓柱筒內(nèi)的氧氣濃度;
19、s2、接通電源,啟動(dòng)調(diào)速電機(jī),使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),從進(jìn)氣口外抽取封閉環(huán)境中的空氣,經(jīng)過(guò)網(wǎng)格板上干燥劑,對(duì)水分的吸收,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)板對(duì)空氣中的雜質(zhì)的過(guò)濾,并輸送至散氣葉片腔室內(nèi),從散氣孔排出,并且調(diào)速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)管和散氣葉片緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),使散氣葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)排出含有二氧化碳的空氣,其中二氧化碳與顆粒藥劑接觸并在常溫下即發(fā)生反應(yīng),生成氧氣,氧氣與未被處理的空氣從加料斗排出;
20、s3、通過(guò)氧氣濃度監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)氧氣濃度,并根據(jù)需要調(diào)節(jié)兩個(gè)電磁閥,可使一部分氣體輸送至收集室內(nèi),通過(guò)收集室內(nèi)的活性炭板對(duì)空氣中的二氧化碳進(jìn)行吸附,實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳的收集以備后續(xù)使用;需要使用時(shí),將收集室內(nèi)的活性炭板裝至支撐塊上,并通過(guò)電加熱管,進(jìn)行加熱,熱量會(huì)促使活性炭板上吸附的二氧化碳釋放,并通過(guò)s2步驟進(jìn)行處理,使二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣,以供封閉環(huán)境中的人體呼吸所用,且在釋放前,推動(dòng)推桿,使兩個(gè)密封板在滑框的滑道內(nèi)滑動(dòng)至中間位置,遮擋密封進(jìn)氣口,防止二氧化碳外溢;
21、s4、通過(guò)打開(kāi)排料側(cè)板,并在散氣葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,將反應(yīng)后的物料排出,利用側(cè)擋板防止物料從兩邊掉落。
22、s5、定期檢查并更換滑軌座上的干燥劑,保持其干燥效果,通過(guò)第一蓋板和第二蓋板取放網(wǎng)格板和過(guò)濾網(wǎng)板,進(jìn)行清理或更換,通過(guò)箱體背側(cè)的后檢修板對(duì)抽風(fēng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的拆裝檢修。
23、與相關(guān)技術(shù)相比較,本發(fā)明提供的二氧化碳捕捉裝置及方法具有如下有益效果:
24、1、高效捕捉與轉(zhuǎn)化:本發(fā)明采用獨(dú)特的藥劑(如過(guò)氧化鈉)與二氧化碳反應(yīng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了封閉環(huán)境中高效捕捉與轉(zhuǎn)化人體所呼出的二氧化碳的能力,有效降低了封閉環(huán)境中的二氧化碳濃度,并轉(zhuǎn)化成封閉環(huán)境中人體所必須的氧氣,且反應(yīng)在常溫下即可進(jìn)行。
25、2、并且,本發(fā)明通過(guò)設(shè)置活性炭板還能夠?qū)Ψ忾]環(huán)境中人體呼出的二氧化碳進(jìn)行吸附收集,以備用,并在需要使用時(shí)通過(guò)加熱使二氧化碳釋放,并轉(zhuǎn)化為二氧化碳,而活性炭板循環(huán)使用,降低了使用成本。