專利名稱：廢氣處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理從焚燒爐或車輛產(chǎn)生的廢氣中的氧化氮，氯化氫，硫酸或其它有害物質(zhì)以從這些廢氣中去掉有害物質(zhì)或者將這些有害物質(zhì)變成無(wú)害氣體的方法和裝置。
傳統(tǒng)的廢氣處理方法中，廢氣是通過(guò)使用催化劑或通過(guò)流過(guò)水或堿性溶液來(lái)處理的。
然而，這些傳統(tǒng)的廢氣處理方法需要昂貴的設(shè)備，卻仍不能得到滿意的結(jié)果。催化劑是昂貴的。在廢氣通過(guò)水槽的同時(shí)水箱中產(chǎn)生鹽酸或硫酸，而且水箱中酸的濃度隨時(shí)間增加直到把混凝土或鋼水箱腐蝕至無(wú)用。事實(shí)上，這些混凝土或鋼水箱在兩或三月后就不能用了。在用堿溶液處理的情況下，成本高，且水箱也是不能長(zhǎng)時(shí)間使用。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)氧化還原電位(縮寫為“ORP”)被降低的不能夠從廢氣中去掉有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冏兂蔁o(wú)害氣體。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種以降低了的成本從廢氣中有效地去除有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)變成無(wú)害氣體的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種以降低了的成本從廢氣中有效地去除有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)變成無(wú)害氣體的裝置，保證使用很長(zhǎng)時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的廢氣處理方法包括下列步驟給水施加電壓來(lái)制備氧化還原電位被降低的水(以下為“降位水”)；將這些水噴入廢氣，從而去掉廢氣中的有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)化成無(wú)害氣體。
根據(jù)本發(fā)明的廢氣處理方法也可包括下列步驟給水施加電壓來(lái)制備降位水；將這樣制備的水裝入過(guò)濾箱，該過(guò)濾箱位于廢氣管中給定區(qū)域；讓廢氣流經(jīng)過(guò)濾箱，從而從廢氣中去掉有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)化成無(wú)害氣體。
根據(jù)本發(fā)明的廢氣處理裝置包括位于廢氣流中的至少一個(gè)噴霧嘴；一個(gè)水處理裝置(以下稱為“水降位裝置”)，它包括一個(gè)具有一個(gè)地線和一對(duì)加壓電極的儲(chǔ)水箱，一個(gè)直流電源，為了將從直流電源來(lái)的直流電壓轉(zhuǎn)變成施加給加壓電極的高頻交流電壓而通過(guò)一可變電阻與直流電源相連的第一和第二高頻開關(guān)裝置，一個(gè)包括一個(gè)觸發(fā)器電路的高頻開關(guān)指令電路，以及一個(gè)把高頻信號(hào)輸給高頻開關(guān)指令電路的高頻振蕩器；以及從水箱給噴霧頭供水的供水系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的廢氣處理裝置也包括具有一個(gè)過(guò)濾箱被限定在其中的一個(gè)廢氣管，允許廢氣流經(jīng)該過(guò)濾；一個(gè)水降位裝置，一個(gè)直流電源，為了將從直流電源來(lái)的直流電壓轉(zhuǎn)變成施加給加壓電極的高頻交流電壓而通過(guò)一可變電阻與直流電源相連的第一和第二高頻開關(guān)裝置，一個(gè)包括一個(gè)觸發(fā)器電路的高頻開關(guān)指令電路，及一個(gè)把高頻信號(hào)輸路高頻開關(guān)指令電路的高頻振蕩器；以及一個(gè)從水箱給過(guò)濾槽供水的供水系統(tǒng)。
水箱可以有處于相對(duì)位置的兩根地線，第一和第二低頻開關(guān)裝置可與這兩根相對(duì)的地線相連及與一個(gè)低頻開關(guān)指令電路相連，該指令電路與高頻振蕩器相連。
當(dāng)廢氣通過(guò)在廢氣流中噴降位水而被處理時(shí)，廢氣中的粉狀物質(zhì)結(jié)塊，這些結(jié)塊被析出，而氧化氮，氯化氫，硫酸及其它有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的液相。可以發(fā)現(xiàn)所得到的強(qiáng)酸如鹽酸或硫酸性作用被鈍化了。結(jié)果在廢氣管及其它接觸這樣強(qiáng)酸的設(shè)備部分，沒(méi)有遭受到大量的酸腐蝕。收集這樣的強(qiáng)酸也很方便。
當(dāng)讓廢氣經(jīng)過(guò)降位水槽而被處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相似的效果。值得注意的是，隨著強(qiáng)酸溶液和降位水之間電位差的增加，這樣的酸溶液的鈍化作用也隨之增加。
在水降位裝置的水箱中制備的降位水通過(guò)泵和水管輸給噴霧頭。在水降位裝置中，高頻振蕩器將高頻信號(hào)輸給高頻開關(guān)指令電路，指令電路再多替地將高頻開關(guān)指令信號(hào)輸給第一和第二高頻開關(guān)裝置，而使它們交替地“接通”或“斷開”從而提供了一個(gè)高頻多流電。高頻交流電壓被施加給水槽中的一對(duì)電極使得在相對(duì)短時(shí)間內(nèi)降低水的氧化一還原電位，同時(shí)，將水中的有機(jī)物分解成氣體，且使這些機(jī)物凝集而析出。
在使用過(guò)濾箱的廢氣處理裝置中，廢氣在通過(guò)廢氣管時(shí)通過(guò)過(guò)濾箱中的減位水槽。水處理裝置供給的減位水循環(huán)通過(guò)過(guò)濾箱，從而一直使篩箱中的減位水得到更新。能聯(lián)結(jié)的水降位裝置與以上敘述的具有同樣構(gòu)造，因而有關(guān)水降位裝置的敘述在此省略。
廢氣處理方法和裝置可以用于處理從焚燒爐，車輛排出的氣體，或用于交叉路口以及其它環(huán)境被廢氣污染的地方。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)從以下最佳實(shí)施例的敘述中將會(huì)清楚，本發(fā)明的最佳實(shí)施例結(jié)合附圖而被說(shuō)明。


圖1所示為一廢氣處理系統(tǒng)，其中廢氣被噴出的降位水清洗；圖2所示為水降位裝置；圖3所示為施加給水降位裝置中加壓電極的高頻交流電壓波形圖；圖4所示為水降位裝置中流經(jīng)地線的直流電波形圖；圖5所示為另一水降位裝置。
參照?qǐng)D1，所示的為廢氣處理裝置施加于從焚燒爐1延伸出來(lái)的廢氣管2。水降位裝置4產(chǎn)生降位水P。
許多噴霧頭5被固定在廢氣管2上以便讓降位水噴遍裝有噴霧頭5的管通道3的整個(gè)橫切或橫截面。降位水通過(guò)泵9和相連的管8從水降位裝置4供給每個(gè)噴霧頭5。在噴霧頭5下面的廢氣管底部形成的一個(gè)排出口2b和周圍的斜坡2a用來(lái)收集所噴的水。
水降位裝置包括一個(gè)水箱6和一個(gè)控制盒7。水箱6具有一對(duì)加壓電極6A和6B及一個(gè)地線6C。這些電極可以由適于降低水的氧化一還原電位的材料制成，如氧化鋰，鋅，鎂合金，鐵，不銹鋼，銅或鈦。
這些電極6a和6b與水箱6外的控制盒7相連，如圖2中所見(jiàn)。具有10至100伏電壓的直流電源10分別與第一和第二高頻開關(guān)裝置12A和12B相連，這兩個(gè)高頻開關(guān)裝置分別由晶體管13A，14A和13B，14B制成。這些晶體管開管裝置能讓從直流電源來(lái)的直流電壓轉(zhuǎn)變成高頻交流電壓，施加到加壓電極6A和6B上去。電極6A和6B通過(guò)一電容器15互相聯(lián)結(jié)。
由觸發(fā)器電路組成的高頻開關(guān)指令電路17通過(guò)電阻16A和16B與第一和第二高頻開關(guān)裝置12A和12B相連。高頻開關(guān)指令電路17再與高頻振蕩器1B相連，高頻振蕩器18提供范圍在30至50KHz之間的高頻信號(hào)。
水箱6與城市供水相連(未示出)，可在需要時(shí)得到供水。
在通過(guò)使用這樣的水降位裝置4來(lái)制備降位水時(shí)，水箱6充滿水，且相連的開關(guān)借助定時(shí)器(未示出)以一定周期接通斷開。當(dāng)開關(guān)接通時(shí)，高頻振蕩器18通過(guò)直流電源10供電將高頻信號(hào)供給高頻開關(guān)指令電路17，從而使高頻開關(guān)指令電路17交替地將高頻開關(guān)指令信號(hào)送給第一和第二高頻開關(guān)裝置12A和12B。結(jié)果，這些開關(guān)裝置12A和12B以高頻交替“接通”或“斷開”，提供了高頻交流電壓，交替地施加于加壓電極6A和6B。圖3所示為加在加壓電極6A和6B上的交流電壓的波形圖。通過(guò)調(diào)節(jié)可變電阻11可以控制這個(gè)交流電壓的幅度。圖4所示為流經(jīng)加壓電極6A和6B及地線6C之間的直流電流的波形圖。通過(guò)調(diào)節(jié)電容器15的電容可以形成適當(dāng)?shù)闹绷鞑ㄐ危菍?duì)于降低水的氧化還原電位來(lái)說(shuō)，如圖所示的矩形波是最合適的。
降低了氧化—還原電位的降位水通過(guò)泵9和能聯(lián)結(jié)的管8從水箱6被施加給噴霧頭5。因此，降位水被噴在管中流動(dòng)的廢氣里。廢氣中的碳粉和碳化物結(jié)塊被析出，由降位水?dāng)y走，匯向排出口2b，而氯化氫，氧化硫，氧化氮和其它有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的液相。這些液化有害物和粉狀物在排出口26匯集。
這些匯集的液體含液化有害物及酸，盡管酸濃度比較高從20％至30％，卻發(fā)現(xiàn)與普通同樣濃度的鹽酸或硫酸溶液相比，只有極小的酸性作用。這種鈍化是由降位水引起的。人們認(rèn)識(shí)到，將降位水加入市售的鹽或硫酸中可使酸性作用降低，而且隨著降位水與能處理的物質(zhì)之間電位差增加，酸性作用會(huì)明顯地降低。
由于能收集溶液酸性作用極小，所收集的溶液可以安全簡(jiǎn)便地加以處理，而且暴露于這些溶液的廢氣管過(guò)濾箱以及其它設(shè)備的壽命系統(tǒng)顯著地延長(zhǎng)了。如果混凝土或不銹鋼管盛滿清洗有害廢氣的水，則與這些溶液接觸的部分將會(huì)被侵蝕，兩到三個(gè)月之后就會(huì)損壞。相反，本發(fā)明所用的這種混凝土或不銹鋼箱，甚至六個(gè)月之后還未遭侵蝕。
在此具體實(shí)施例中，管是橫躺的，且多個(gè)噴霧頭被固定在水平管上。當(dāng)然，本發(fā)明同樣可用于豎管，只要在豎管上裝上許多噴霧頭，使噴霧頭噴出降位水即可。
表1所示為經(jīng)傳統(tǒng)方法用城市水處理和本發(fā)明用降位水處理之后廢氣中有害物質(zhì)的測(cè)量結(jié)果。
表1
從表1清楚看出，本發(fā)明取得結(jié)果地傳統(tǒng)的處理方法好。然而，通過(guò)本發(fā)明獲得的最顯著的結(jié)果不能在該表中給出。具體地講，本發(fā)明所獲得的最顯著地結(jié)構(gòu)是降低了鹽酸，硫酸及其它強(qiáng)酸的酸性作用，就是說(shuō)廢氣中可含的這些有害物質(zhì)的有害性被降低了或被鈍化了。
圖5所示為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的水降位裝置。除了兩根地線及一個(gè)相連的可使這些地線以一低頻交替接地的低頻開關(guān)裝置之外，與第一實(shí)施例相似。圖2中相同的參照號(hào)碼在圖5中表示相同的部分，并于這些相同部分的敘述不再重復(fù)。
一對(duì)相對(duì)的地線20C和20D與組合低頻開關(guān)裝置21A和21B相連，以讓這些地線以一個(gè)低頻交替地接地。這些低頻開關(guān)裝置21A和21B通過(guò)電阻器22A和22B與低頻開關(guān)指令電路23相連。低頻開關(guān)指令電路23與高頻振蕩器18相連，將范圍在30至50KHz的高頻分頻，如214分頻，從而使低頻開關(guān)指令發(fā)給低頻開關(guān)裝置21A和21B。
晶體管開關(guān)裝置21A和21B的集電極與直流電源的正極相連，以便當(dāng)這些開關(guān)裝置位于“斷開”位置時(shí)保持地線20C和20D處于正電位。采用這樣配置就防止了臟物附著在地線20C和20D上。
在噴霧頭5的位置，通過(guò)在廢氣管中限定一預(yù)定空間可以形成一個(gè)混凝土箱或鋼箱，這樣形成的過(guò)濾箱裝上降位水，通過(guò)循環(huán)，使過(guò)濾箱內(nèi)的降位水一直得到更新。因?yàn)樵趶U氣管中流動(dòng)廢氣的溫度和壓強(qiáng)比較高，所以通過(guò)將廢氣導(dǎo)管的開口放在排氣管的入口，便可迫使廢氣通過(guò)降位水槽，非常方便。
在通過(guò)降位水槽的同時(shí)，廢氣中的碳粉和碳化物結(jié)塊，這些結(jié)塊被析出后由降位水?dāng)y走匯向排出口，而氯化氫，氧化硫，氧化氮和其它有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的液相。這些液化了的有害物和粉狀物由排出口2b收集。廢氣也被冷卻。在第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相比廢氣更有效地接觸降位水。然而酸濃度隨時(shí)間增加，這要求通過(guò)過(guò)濾箱的降位水循環(huán)，那么需要昂貴的水循環(huán)設(shè)備。
也可在過(guò)濾箱中提供制備減位水的電極來(lái)給水槽施加交流電壓。
本發(fā)明如上所述是作為用于焚燒爐的，然而它同樣可以用于車輛或有害廢氣多的地方如交叉路口或馬路上其它地方。
從上可以看出，本發(fā)明有下列優(yōu)點(diǎn)從廢氣中有效去除有害物質(zhì)，鈍化由有害物引起的酸性作用，因而防止了酸腐蝕，顯著延長(zhǎng)收集酸溶液的設(shè)備和設(shè)施的壽命。
權(quán)利要求
1.廢氣處理方法，其特征在于有如下步驟給水加電壓制備氧化—還原電位降低了的水；將這些水噴入廢氣中，因而從中去掉有害物質(zhì)或?qū)⑺鼈冝D(zhuǎn)化成無(wú)毒氣體。
2.廢氣處理方法，其特征在于其中包括以下步驟給水加電壓制備氧化—還原電位降低了的水，將這樣制備好的水注入—過(guò)濾箱，所述的過(guò)濾箱通過(guò)在廢氣管中限定一給定空間而被提供；讓廢氣流經(jīng)過(guò)濾箱，從而從廢氣中去掉有害物或?qū)⑺鼈兊霓D(zhuǎn)化成無(wú)害氣體。
3.廢氣處理裝置，其特征還在于它包括位于廢氣流中的至少一個(gè)噴霧頭；一個(gè)水處理裝置，它包括一個(gè)具有一個(gè)地線和一對(duì)加壓電極的水箱，一個(gè)直流電源，通過(guò)一可變電阻與直流電源相連將從直流電源來(lái)的直流電壓轉(zhuǎn)變成高頻交換電壓施加于加壓電極上的第一和第二高頻開關(guān)裝置，一個(gè)包括一個(gè)觸發(fā)器電路的高頻開關(guān)指令電路，以及一個(gè)輸出高頻信號(hào)給高頻開關(guān)指令電路的高頻振蕩器；一個(gè)將水箱中的水供給噴霧頭的水供應(yīng)系統(tǒng)。
4.廢氣處理裝置，其特征在于，其中包括一個(gè)其中限定有一個(gè)過(guò)濾箱的廢氣管，讓廢氣流經(jīng)過(guò)濾箱；一個(gè)水處理裝置，它包括一個(gè)具有一個(gè)地線和一對(duì)加壓電極的水箱，一個(gè)直流電源，通過(guò)一可變電阻與直流電源相連將從直流電源來(lái)的直流電壓轉(zhuǎn)變成高頻交流電壓施加于加壓電極上的第一和第二高頻開關(guān)裝置，一個(gè)包括一個(gè)觸發(fā)器電路的高頻開關(guān)指令電路，以及一個(gè)輸出高頻信號(hào)給高頻開關(guān)指令電路的高頻振蕩器；一個(gè)將水箱中的水供給過(guò)濾箱的水供應(yīng)系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的廢氣處理裝置，其中所述水箱具有兩個(gè)相對(duì)的地線；第一和第二低頻開關(guān)裝置與這兩個(gè)相對(duì)的地線相連且與一低頻開關(guān)指令電路相連，這個(gè)低頻開關(guān)指令電路與高頻振蕩器相連。
全文摘要
公開的是用降位水接觸廢氣因而從中去掉有害物或?qū)⑥D(zhuǎn)換成無(wú)毒氣體的經(jīng)過(guò)改進(jìn)的廢氣處理方法和裝置。由于可很方便地鈍化酸性作用，因此可防止由有害物中產(chǎn)生的酸溶液的腐蝕，從而延長(zhǎng)了設(shè)備的壽命。這種酸性作用的鈍化有利于收集酸溶液。
文檔編號(hào)B01D53/40GK1119963SQ9410947
公開日1996年4月10日 申請(qǐng)日期1994年8月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月4日
發(fā)明者早川英雄 申請(qǐng)人:早川英雄