申请/专利权人：河海大学

申请日：2019-04-03

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN109847936B

主分类号：B03C3/011

分类号：B03C3/011;B03C3/14;B03C3/155;B03C3/40;B03C3/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2024.02.06#专利申请权的转移;2019.07.02#实质审查的生效;2019.06.07#公开

摘要：本发明公开了一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，包括壳体、盖合在壳体的壳盖、吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块；吸风模块的入风口设于壳体的左侧，吸风模块的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第二管道与固废基静电吸附模块的密封箱体的左侧连通，固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与排风模块的入风口连通，所述排风模块的出风口设置于壳体的右侧，本发明能低成本、高效率、防二次污染地治理室外雾霾。

主权项：1.一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，包括壳体、盖合在壳体的壳盖、吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块；所述吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块均设置在壳体中，所述磁流体液膜吸附模块包括密封容器、设于密封容器外顶面的电磁铁以及设于密封容器内的磁流体；所述固废基静电吸附模块包括密封箱体、放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯；所述放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯从左到右依次设置在密封箱体内，所述吸风模块的入风口设于壳体的左侧，所述吸风模块的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第二管道与固废基静电吸附模块的密封箱体的左侧连通，所述固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与排风模块的入风口连通，所述排风模块的出风口设置于壳体的右侧。

全文数据：一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置技术领域本发明属于环保设备技术领域，涉及雾霾吸附装置，具体涉及一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置。背景技术随着城市建设及经济发展的推进，雾霾已经成为关乎社会发展的重要民生问题。严重的大气污染对人体健康、交通安全，以及生态环境都产生了严峻的影响。治理雾霾最根本的方法，是从源头对雾霾的产生进行限制和进化，从根源上解决雾霾问题。然而，受限于当今产业结构、科技水平等诸多限制，雾霾治本无法在短时间内达到，雾霾问题将在我国长期存在。因此，对已经产生的雾霾进行有效吸收，也成为了当今雾霾治理的重点。长期以来，现有空气污染治理大多局限于室内，并不具有室外的普及性。传统的HEPA网类室内空气净化器，依靠孔径大小阻隔和过滤大气雾霾颗粒，因此具有能耗高、成本高、更换频繁等缺点。而近些年户外偶尔使用的雾炮车、雾霾塔等，虽然可以达到短时间的降尘降霾效果，但长期以往不仅消耗了大量水资源、作用时间短，也作用范围有限、成本十分高昂。与此同时，鉴于化学方法处理雾霾时常会造成二次污染，转而用物理方法治理雾霾或可成为一种新思路。因此，开发一种低成本、高效率、易推广的户外雾霾空气净化器，可以为治理大气雾霾提供新方式。发明内容本发明需要实现的目的是：提供一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，以低成本、高效率、防二次污染地治理室外雾霾，以克服现有空气净化装置使用成本高、易产生二次污染、净化效果不佳的问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，包括壳体、盖合在壳体的壳盖、吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块；所述吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块均设置在壳体中，所述磁流体液膜吸附模块包括密封容器、设于密封容器外顶面的电磁铁以及设于密封容器内的磁流体；所述固废基静电吸附模块包括密封箱体、放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯；所述放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯从左到右依次设置在密封箱体内，所述吸风模块的入风口设于壳体的左侧，所述吸风模块的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第二管道与固废基静电吸附模块的密封箱体的左侧连通，所述固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与排风模块的入风口连通，所述排风模块的出风口设置于壳体的右侧。进一步的，包括第二个磁流体液膜吸附模块，所述固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与第二个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述第二个磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第四管道与排风模块的入风口连通。进一步的，所述吸风系统包括吸风管道、初级过滤网和吸风机，所述初级过滤网设置在吸风机的入风口内，所述吸风机的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述吸风机的吸风口连接吸风管道，所述吸风管道作为吸风模块的吸风口设置在外壳的左侧上。进一步的，所述排风模块包括排风机和排风管道，所述排风机的出风口与排风管道连接，所述排风管道作为排风模块的出风口设置在外壳的右侧上。进一步的，在磁流体液膜吸附模块中，所述电磁铁由设置在密封容器外顶面的导磁底座以及水平围绕在导磁底座上的电磁线圈，所述电磁铁的数量至少三个且沿着密封容器的长度方向排布。进一步的，在固废基静电吸附模块中，所述密封箱体的内部的左右侧分别设有第一隔离板和第二隔离板，所述第一隔离板与密封箱体的内左壁组成了安装空间，用于放置放电金属网，所述第二隔离板与密封箱体的内右壁组成了安装空间，用于放置固废基滤芯，在第一隔离板和第二隔离板之间设有用于安装座，安装座内部为中空状且两侧对应设有用于放置固废基电极板组的多层隔离板，安装座两侧具有供流通空气的通孔，所述固废基电极板组具有至少两个以上固废基电极板且所有的固废基电极板水平设置隔离板上，所述安装座的内下部设有回收盒，回收盒位于固废基电极板组的正下方。与现有技术相比，本发明的有益效果是:通过磁流体液膜吸附和固废基静电吸附双重吸附效果的加强，可以达到对常见雾霾颗粒物（PM1到PM100固体颗粒物）超90%的效果，利用磁流体液膜吸附的方式，采用物理方法捕捉雾霾颗粒物，有效避免了化学方法造成的二次污染，与此同时采集到的雾霾颗粒物均沉淀在下部液体中，也极大方便了磁流体液膜吸附系统的更新和维护，另一方面，采用固废基静电吸附装置，突破了传统空气净化器对于滤芯孔径大小的依赖，实现了对雾霾颗粒的无选择性吸附，而采用干化污泥与高导电性材料结合的固废基极板和滤芯，不仅克服了户外净化器造价高昂的难题，更变废为宝，使干化污泥等固废基材料得到了很好的运用，最后，磁流体液膜吸附重复单元的设计，有效加强对装置对于未被电离的固体颗粒物的吸收，达到吸附加强效果。附图说明图1所示为本发明的整体结构示意图；图2所示为本发明的内部结构示意图；图3所示为本发明中的磁流体液膜吸附模块的结构示意图；图4所示为本发明中的固废基静电吸附模块的结构示意图；图中，附图标识为：壳体1、壳盖2、吸风管道3、初级过滤网5-2、吸风机5-1、吸风模块5、磁流体液膜吸附模块6、密封容器6-1、电磁铁6-2、磁流体6-3、固废基静电吸附模块7、密封箱体7-1、放电金属网7-2、固废基电极板组7-3、固废基滤芯7-4、排风机8-1、排风管道4、排风模块8、第一管道9、第二管道10、第三管道11、第四管道12。具体实施方式下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例1，参考图1，一种结合磁流体6-3液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，包括壳体1、盖合在壳体1的壳盖2、吸风模块5、磁流体液膜吸附模块6、固废基静电吸附模块7和排风模块8；所述吸风模块5、磁流体液膜吸附模块6、固废基静电吸附模块7和排风模块8均设置在壳体1中，所述磁流体液膜吸附模块6包括密封容器6-1、设于密封容器6-1外顶面的电磁铁6-2以及设于密封容器6-1内的磁流体6-3；所述固废基静电吸附模块7包括密封箱体7-1、放电金属网7-2、固废基电极板组7-3和固废基滤芯7-4；所述放电金属网7-2、固废基电极板组7-3和固废基滤芯7-4从左到右依次设置在密封箱体7-1内，所述吸风模块5的入风口设于壳体1的左侧，所述吸风模块5的出风口通过第一管道9与第一个磁流体液膜吸附模块6的密封容器6-1连通，所述磁流体液膜吸附模块6的密封容器6-1通过第二管道10与固废基静电吸附模块7的密封箱体7-1的左侧连通，所述固废基静电吸附模块7的密封箱体7-1的右侧通过第三管道11与排风模块8的入风口连通，所述排风模块8的出风口设置于壳体1的右侧。盖合在壳体1的壳盖2的连接方式可为螺纹连接或者卡接，壳体和壳盖优选为绝缘塑料材质制成。在本实施例中，具体的，所述吸风系统包括吸风管道3、初级过滤网5-2和吸风机5-1，所述初级过滤网5-2设置在吸风机5-1的入风口内，所述吸风机5-1的出风口通过第一管道9与第一个磁流体液膜吸附模块6的密封容器6-1连通，所述吸风机5-1的吸风口连接吸风管道3，所述吸风管道3作为吸风模块5的吸风口设置在壳体1的左侧上，吸风机5-1通过焊接或者螺栓固定在壳体1上。在实施例中，具体地，所述排风模块8包括排风机8-1和排风管道4，所述排风机8-1的出风口与排风管道4连接，所述排风管道4作为排风模块8的出风口设置在外壳的右侧上，所述排风机8-1通过焊接或者螺栓固定在壳体1上。在实施例中，具体的，在磁流体液膜吸附模块6中，所述电磁铁6-2由设置在密封容器6-1外顶面的导磁底座以及水平围绕在导磁底座上的电磁线圈，所述电磁铁6-2的数量至少三个且沿着密封容器6-1的长度方向排布，三个电磁线圈周期性通断电的情况下产生周期性磁场，在磁场的作用下，触发磁流体磁性，产生突触增大对于空气中的固体颗粒物的吸收面积，并通过周期性掀起磁流体液膜的方式捕捉雾霾颗粒，将雾霾颗粒溶解于下部液体中。在实施例中，具体的，在固废基静电吸附模块7中，所述密封箱体7-1的内部的左右侧分别设有第一隔离板7-6和第二隔离板7-7，所述第一隔离板7-6与密封箱体7-1的内左壁组成了安装空间，用于放置放电金属网7-2，所述第二隔离板7-7与密封箱体7-1的内右壁组成了安装空间，用于放置固废基滤芯7-4，在第一隔离板7-6和第二隔离板7-7之间，设有用于放置固废基电极板组7-3的安装座7-8，安装座7-8内部为中空状且两侧对应设有用于放置固废基电极板组7-3的多层隔离板，安装座7-8两侧具有供流通空气的通孔，所述固废基电极板组7-3具有至少两个以上固废基电极板且所有的固废基电极板水平设置隔离板上，所述安装座7-8的内下部设有回收盒7-5，回收盒7-5位于固废基电极板组7-3的正下方。固废基电极板和固废基滤芯均采用固废基材质制成，本实施例提供一种固废基材质，其由45%的干化污泥、18%的碳酸钡、15%的粉煤灰、8%的秸秆粉末、5%的超细活性炭粉末、5%的片状石墨和4%的炭纤维。固废基材质降低成本，静电吸附效果良好且无二次污染。固废基电极板上呈蜂窝状，以增大对颗粒物的吸附面积，其极板之间形成的电场，使通过的带电颗粒物在电场力的作用下被吸附。当电极板断电的情况下，电极板上的颗粒掉入到回收盒中。优选的，初级过滤网5-2也采用固废基材质制成。使用时，在吸风机的作用下，大气从吸风口进入，先通过初级过滤网过滤掉大颗粒雾霾，接着空气顺着第一管道进入第一个磁流体液膜吸附模块，在磁流体液膜吸附模块中，在电控装置的作用下，电磁线圈周期性通断电，且产生周期性磁场，在磁场的作用下，触发磁流体磁性，产生突触增大对于空气中的固体颗粒物的吸收面积，并通过周期性掀起磁流体液膜的方式捕捉雾霾颗粒，将雾霾颗粒溶解于下部液体中，经过磁流体液膜吸附作用后的气体顺着第二管道向上，进入固废基静电吸附模块，在固废基静电吸附模块中，放电金属网高压放电，使空气中剩余的一些雾霾颗粒带上电荷，相邻固废基电极板通电，产生正极板和负极板，带电荷的雾霾颗粒被固废基静电极板所吸附，而未被电离和捕捉的颗粒则可通过高介电常数的固废基滤芯进行吸收，并最终实现对雾霾颗粒的无选择性吸附，最后顺着第三管道在排风模块作用下从出风口排出清洁空气。实施例2、在实施例1的基础上，为了进一步增强净化效果，还包括第二个磁流体液膜吸附模块6，所述固废基静电吸附模块7的密封箱体7-1的右侧通过第三管道11与第二个磁流体液膜吸附模块6的密封容器6-1连通，所述第二个磁流体液膜吸附模块6的密封容器6-1通过第四管道12与排风模块8的入风口连通。在吸风机的作用下，大气从吸风口（即吸风管道）进入，先通过初级过滤网过滤掉大颗粒雾霾，接着空气顺着第一管道进入第一个磁流体液膜吸附模块，在磁流体液膜吸附模块中，在电控装置的作用下，电磁线圈周期性通断电，且产生周期性磁场，在磁场的作用下，触发磁流体磁性，产生突触增大对于空气中的固体颗粒物的吸收面积，并通过周期性掀起磁流体液膜的方式捕捉雾霾颗粒，将雾霾颗粒溶解于下部液体中，经过磁流体液膜吸附作用后的气体顺着第二管道向上，进入固废基静电吸附模块，在固废基静电吸附模块中，放电金属网高压放电，使空气中剩余的一些雾霾颗粒带上电荷，相邻固废基电极板通电，产生正极板和负极板，带电荷的雾霾颗粒被固废基静电极板所吸附，而未被电离和捕捉的颗粒则可通过高介电常数的固废基滤芯进行吸收，并最终实现对雾霾颗粒的无选择性吸附，气体顺着第三管道再次来到第二个磁流体液膜吸附模块，进一步捕捉未被电离的雾霾颗粒，加强装置整体吸附效果，最后顺着第四管道在排风模块作用下从出风口排出清洁空气，所述出风口位于整体吸附装置侧面上部，出风口斜向上45°呈矢量性，从而更利于上方出风口形成空气对流。本发明所设计的与磁流体液膜相结合的固废基大气雾霾静电吸附装置，通过磁流体液膜吸附和固废基静电吸附双重吸附效果的加强，可以达到对常见雾霾颗粒物（PM1到PM100固体颗粒物）超90%的效果。利用磁流体液膜吸附的方式，采用物理方法捕捉雾霾颗粒物，有效避免了化学方法造成的二次污染，与此同时采集到的雾霾颗粒物均沉淀在下部液体中，也极大方便了磁流体液膜吸附系统的更新和维护，另一方面，采用固废基静电吸附装置，突破了传统空气净化器对于滤芯孔径大小的依赖，实现了对雾霾颗粒的无选择性吸附，而采用干化污泥与高导电性材料结合的固废基极板和滤芯，不仅克服了户外净化器造价高昂的难题，更变废为宝，使干化污泥等固废基材料得到了很好的运用。最后，磁流体液膜吸附重复单元的设计，有效加强对装置对于未被电离的固体颗粒物的吸收，达到吸附加强效果。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

权利要求：1.一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，包括壳体、盖合在壳体的壳盖、吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块；所述吸风模块、磁流体液膜吸附模块、固废基静电吸附模块和排风模块均设置在壳体中，所述磁流体液膜吸附模块包括密封容器、设于密封容器外顶面的电磁铁以及设于密封容器内的磁流体；所述固废基静电吸附模块包括密封箱体、放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯；所述放电金属网、固废基电极板组和固废基滤芯从左到右依次设置在密封箱体内，所述吸风模块的入风口设于壳体的左侧，所述吸风模块的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第二管道与固废基静电吸附模块的密封箱体的左侧连通，所述固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与排风模块的入风口连通，所述排风模块的出风口设置于壳体的右侧。2.如权利要求1所述的结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，包括第二个磁流体液膜吸附模块，所述固废基静电吸附模块的密封箱体的右侧通过第三管道与第二个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述第二个磁流体液膜吸附模块的密封容器通过第四管道与排风模块的入风口连通。3.如权利要求1或者2所述的结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，所述吸风系统包括吸风管道、初级过滤网和吸风机，所述初级过滤网设置在吸风机的入风口内，所述吸风机的出风口通过第一管道与第一个磁流体液膜吸附模块的密封容器连通，所述吸风机的吸风口连接吸风管道，所述吸风管道作为吸风模块的吸风口设置在外壳的左侧上。4.如权利要求1或者2所述的结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，所述排风模块包括排风机和排风管道，所述排风机的出风口与排风管道连接，所述排风管道作为排风模块的出风口设置在外壳的右侧上。5.如权利要求1或者2所述的结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，在磁流体液膜吸附模块中，所述电磁铁由设置在密封容器外顶面的导磁底座以及水平围绕在导磁底座上的电磁线圈，所述电磁铁的数量至少三个且沿着密封容器的长度方向排布。6.如权利要求1或者2所述的结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置，其特征在于，在固废基静电吸附模块中，所述密封箱体的内部的左右侧分别设有第一隔离板和第二隔离板，所述第一隔离板与密封箱体的内左壁组成了安装空间，用于放置放电金属网，所述第二隔离板与密封箱体的内右壁组成了安装空间，用于放置固废基滤芯，在第一隔离板和第二隔离板之间设有用于安装座，安装座内部为中空状且两侧对应设有用于放置固废基电极板组的多层隔离板，安装座两侧具有供流通空气的通孔，所述固废基电极板组具有至少两个以上固废基电极板且所有的固废基电极板水平设置隔离板上，所述安装座的内下部设有回收盒，回收盒位于固废基电极板组的正下方。

百度查询： 河海大学 一种结合磁流体液膜的固废基大气雾霾静电吸附装置

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