專利名稱：去除室內空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種去除室內空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置，尤其是利用空調設備去除空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置。
空氣中除有固體微粒外，還有各種有害物質，室內空氣的污染常常更為嚴重，比如有，甲醛、丙酮、苯類、氨等有害或污染氣體。目前對各種場合的空氣中有害物質的處理，一般均是使用專用的空氣處理機，例如負離子型、臭氧型空氣凈化器，還有靜電吸收型凈化器。但一般這種設備方法投資高，占用一定的空間。
空調機是目前大多數(shù)家庭、辦公、娛樂等場合都要備有的基本設施，但一般空調機的空氣過濾網(wǎng)主要只用于去除空氣中的固體微粒，而不能去除空氣中的有害氣體，加上空調機中的空間有限，沒有有效去處空氣中污染物的方法。
本發(fā)明的一個目的是要提供一種新型的能克服現(xiàn)有技術的缺陷，消除各種場合的空氣中有害物質的方法。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種能利用空調設備消除各種場合的空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置，從而不占用現(xiàn)有其余空間。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種能利用空調設備消除各種場合的空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置，但又不破壞現(xiàn)有的空調機的結構。
本發(fā)明的另一個目的就是要提供一種成本低且能利用空調設備消除各種場合的空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種能利用空調設備高效地消除各種場合的空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可去除空氣中有機氣體的凈化材料及其制備方法。
空調設備都包括一個機殼和一個可與外界空氣進行空氣循環(huán)的空氣環(huán)路。該環(huán)路中有兩個氣流口，即一個進氣口和一個出氣口，還有一個內部氣流通道和兩個有開口的氣流口蓋，即一個進氣口蓋和一個出氣口蓋。有些出氣口蓋是與機殼制成一體。進氣口蓋和出氣口蓋與進氣口和出氣口分別有一相應的空間距離。一些較新型的空調設備在進氣口蓋內側處還裝有一個空氣過濾網(wǎng)，用于阻擋空氣中的固體微粒，如粉塵。
根據(jù)本發(fā)明的一種利用空調設備去除空氣中有害物質的方法，包括如下步驟制備一種允許空氣通過且能去除空氣中有害氣體物質的裝置，將所述裝置固定在空調設備的進氣口和出氣口中至少一個之外側，從而在空調設備工作時能有效地去除空氣中有害氣體物質。
根據(jù)本發(fā)明的一種能實現(xiàn)用空調設備去除空氣中有害物質的方法的裝置，該裝置包括一種含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件。這種部件體積小，便于安裝在空調機中。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件是將空氣處理材料裝入有一定體積和形狀的過濾腔體構件，該過濾腔體構件上制備有很多通氣孔，再將該過濾腔體安裝在空調機的進氣口或出氣口處，也可將裝有空氣處理材料的過濾腔體構件裝在空調機原有的空氣固體顆粒過濾網(wǎng)的內側上重疊固定，使進入空調機的空氣經(jīng)過空氣處理材料。其中空氣處理材料最好為顆粒狀。
過濾腔體構件的一個較佳實施例中，該過濾腔體構件包括一個圓形扁狀盒，盒蓋可打開并固定，盒上制備有很多空氣孔，將一個內部含有空氣處理材料的過濾網(wǎng)放置在盒內，盒的底部或外緣處可制備有固定孔，用螺拴等固定件將盒固定在空調機的空氣出入口外緣。也可以用其它固定方法，如懸掛式、焊接、粘接等方式。盒的尺寸可以大于空調機的空氣出入口。過濾腔體構件也可以固定在空調機原有的空氣固體顆粒過濾網(wǎng)的內側上。
根據(jù)本發(fā)明的一個較佳實施例，含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件是將空氣處理材料直接成型為具有一定的體積和形狀的過濾網(wǎng)，然后直接安裝在空調機的進氣口或出氣口處，使進入空調機的空氣經(jīng)過空氣處理材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件包括一個可容納空氣處理材料的制備有通氣孔的容器。再將該容器安裝在空調的進氣口或出氣口處，也可將該容器裝在原空調機的固體顆粒過濾網(wǎng)的內側上，使進入空調機的空氣經(jīng)過空氣處理材料。其中空氣處理材料最好為顆粒狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件也可代替原空調機自帶的空氣固體顆粒過濾網(wǎng)使用。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件將由固定件固著在進氣口或出氣口處或原空調機的空氣固體顆粒過濾網(wǎng)的內側處，固定部件可以是懸掛裝置，也可以用螺釘、夾嵌、膠粘和焊接等方式。
根據(jù)本發(fā)明的另一個較佳實施例，可將盛裝空氣處理材料的過濾腔體構件或容器與空調機的進氣口或出氣口制成一體。
根據(jù)實驗結果表明，根據(jù)本發(fā)明的含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件最好設置在空調機的空氣進口和空調機空氣進口蓋(或空氣固體顆粒過濾網(wǎng))之間，從而達到去除空氣中有害污染物質的最佳效果。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種去除空氣中有機氣體的合成材料，該合成材料包含多孔惰性無機材料載體，金屬和金屬氧化物活性組分，其中活性組分的重量占載體重量的15-20％。
可用于本發(fā)明的無機材料載體包括分子篩、活性炭、氧化鋁、高嶺土、膨潤土和硅藻土，優(yōu)選分子篩、活性炭和氧化鋁。載體顆粒的尺寸規(guī)格，可以是粉末、球形、圓柱形或其它異型，建議采用直徑1-5血的球形或直徑1-5mm的圓柱形材料。
可用于本發(fā)明的活性組分包括過渡金屬、貴金屬、稀土金屬及其混合物。例如，過渡金屬包括鉻、鋅、錳、銅、鎳、鐵、鈷等；貴金屬包括銀、金、鉑等；稀土金屬包括鈰、釹、鑭等。本發(fā)明的合成材料，其活性組分一般包括一種或一種以上的金屬、金屬氧化物附著于載體表面；優(yōu)選包括三種或三種以上的金屬或金屬氧化物，特別優(yōu)選的是包括四種以上的金屬或金屬氧化物。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種制備所述合成材料的方法。該方法包括(1)載體；選取的載體稱重量100份，放置；(2)活性組份各種活性組份按照要求的重量稱取，分別、完全溶解于去離子水中，配成浸漬液.各種浸漬液的總體積，不要超過載體體積的1.1倍；(3)浸漬液將各種金屬鹽的浸漬液小心，緩慢混合到一起，邊攪拌邊混合，攪拌均勻；(4)浸漬；將混合好的浸漬液慢慢倒入載體中，邊倒邊攪拌，制備成濕載體；(5)放置濕載體要蓋上蓋子，放置4-12小時，使各種金屬鹽之間在載體表面內分散均勻，能夠完全吸附到載體的內外孔中；(6)活化放置后的載體在250-900℃下加熱活化，使各種金屬鹽分解成金屬或金屬氧化物，可以牢固附著在載體表面中，形成各種多金屬的活性中心。
根據(jù)本發(fā)明，各種活性組份是以無機鹽或有機鹽的形式，例如硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽或草酸鹽分別或單獨溶解于水中，配成一定濃度的浸漬液。各種鹽的水溶液，可以單獨、也可以混合在一起，與一定量的載體混合，攪拌均勻，形成濕的載體；浸漬液的總體積與載體的總體積之比大約為0.8-1.5之間，優(yōu)選為1.0-1.1。
根據(jù)本發(fā)明，各種活性組份用量；其中鋅變、錳，銅、鎳，鐵、鈷等過渡金屬鹽至少兩種以上，每種的重量大約為5-45％(占載體重量比)，優(yōu)選大約為10-40％，最優(yōu)為大約20-30％；銀、金、鉑等貴金屬鹽至少一種，每種的重量大約為0.1-7.5％(占載體重量比)，最優(yōu)為大約0.5-2％；鈰、釹、鑭等稀土金屬鹽至少一種，每種的重量分別大約為0.5-10％(占載體重量比)，優(yōu)選為大約1-5％。
根據(jù)本發(fā)明，在一定溫度下加熱活化，使金屬鹽轉化為金屬或金屬氧化物；活化溫度大約在250-900℃之間，優(yōu)選在500-700之間；活化時間大約為3-12小時，優(yōu)選為4-6小時。
實施例本發(fā)明合成材料的性能檢測，(1)采用氣泵，將含不同有機分子的氣體通過本合成材料，氣體的空速為2000-12000h”，有機氣體的濃度為0.1-10mg/L。
(2)在合成材料的尾部，連接有機氣體的檢測設備，可以使用化學分析法、分光光度法、色譜法。
(3)在合成材料尾部出現(xiàn)超過國家規(guī)定濃度的有機氣體時，檢測停止。
(4)計算消耗的有機氣體量，計算單位重量相，料吸附分解各種有機氣體的量，(5)以載體活性炭為對照材料，進行上述步驟(1)到(4)的檢測，計算載體去除有機污染物的能力。
實施例1；合成材料I的制備稱取圓柱形活性炭I(φ1.5×3-5mm)100g(體積為171ml)，作為本合成材料的載體，其比表面為800-1200m2/g，堆比重0.6g/ml。
稱取硝酸銅15份，硝酸鎳10份、硝酸鉻5份、硝酸錳5份、硝酸鈰1份、硝酸釹1份，分別加入去離子水完全溶解，混合，攪拌均勻；最后加入硝酸銀3份，攪拌均勻，最后加水到170ml，攪拌均勻，制成浸漬液。
將浸漬液慢慢倒入稱好的活性炭載體中，邊倒邊攪拌；浸漬液倒完后，繼續(xù)攪拌30分鐘到1小時，制成濕載體。蓋上蓋子，放置8小時，放置后的濕載體在600℃活化。本專利采用的是攪拌式小型活化器，自動控溫，邊加熱，邊攪拌，到600℃繼續(xù)攪拌，恒溫6小時停止加熱，繼續(xù)攪拌，到120時出爐，得合成材料產(chǎn)品1。
實施例2合成材料II的制備稱取圓柱形活性炭II(φ3×5-8mm)100g(體積為185ml)，作為本合成材料的載體，其比表面為800-1000m2/g，堆比重0.65g/ml。
稱取硝酸銅15份、硝酸鎳10份、硝酸鉻5份、硝酸錳5份、硝酸鈰1份、硝酸釹1份，分別加入去離子水完全溶解，混合，攪拌均勻5最后加入硝酸銀3份，攪拌均勻，最后加水到180ml，攪拌均勻，制成浸漬液。
將浸漬液慢慢倒入稱好的活性炭載體中，邊倒邊攪拌；浸漬液倒完后，繼續(xù)攪拌30分鐘到1小時，制成濕載體。蓋上蓋子，放置10小時。
放置后的濕載體在650℃活化。本專利采用的是攪拌式小型活化器，自動控溫，邊加熱邊攪拌，到650℃繼續(xù)攪拌，恒溫7小時；停止加熱，繼續(xù)攪拌，到120時出爐，得合成材料產(chǎn)品2。
實施例3；合成材料I去除甲醛的效果取合成材料1重量為10.8克，裝填在體積為10ml的檢測管中。甲醛取35％-37％的水溶液3-4毫升，裝于10-20毫升刻度試管中，準確記錄加入甲醛的體積；用氣泵以每分鐘0.5-0.8升的速度向甲醛溶液鼓泡，吹入的空氣流經(jīng)過甲醛溶液時，攜帶甲醛經(jīng)過盛放本材料的容器；容器用膠管通入水中，水中放有甲醛指示劑(玫瑰酸紅)，在沒有甲醛時是五色的。檢測裝置參見附

圖1。
凈化材料對甲醛失去凈化能力時，透過凈化材料的甲醛進入水中，與指示劑反應生成紅色。記錄剩余甲醛溶液的量。
將剩余的甲醛溶液放置過夜，直到其中甲醛完全揮發(fā)干凈，將得到凈化材料處理甲醛的量去除甲醛的體積總量-剩余量-揮發(fā)量(ml) 說明甲醛溶液的濃度為37-40％，以37％計，甲醛溶液比重按1.1計。
本凈化材料對甲醛的去除能力多次檢測結果取平均值，10-12克凈化材料，可以去除的甲醛溶液體積為1.7-2.0毫升，相當于每克凈化材料可以去除純甲醛70-80毫克。
實施例4合成材料I去除苯的效果裝填本凈化材料I的量為10-12克，裝填在體積為10ml的檢測管中。苯4-6毫升裝于10-20毫升刻度試管中，準確記錄加入苯的總量；用氣泵以每分鐘0.1-0.2升的速度向苯鼓泡，吹入的空氣流攜帶苯，經(jīng)過盛放本材料的容器；容器用膠管通入檢測液中，檢測液由無水氯仿和無水三氯化鋁配制，無色，有苯時變?yōu)樯铑伾１静牧蟽艋降哪芰θ缦率接嬎?說明；苯的比重按0.88計。
多次檢測結果取平均值，20-22克凈化材料，可以凈化苯的體積為2.0-2.2毫升，相當于每克凈化材料可以凈化苯80-100毫克。
實施例5；合成材料1去除氨的效果裝填本凈化材料I的量為10-12克，裝填在體積為10ml的檢測管中。28％氨水溶液2-3毫升裝手10-20毫升刻度試管中，準確記錄加入氨水的總量。
用氣泵以每分鐘0.1-0.2升的速度向氨水鼓泡，吹入的空氣流攜帶氨，經(jīng)過盛放本材料容器容器用膠管通入酚酞指示液中；本指示液無色，氨氣進入時變?yōu)樯铑伾?br> 本材料掙化氨的能力如下式計算 說明氨的比重按0.91計。
多次檢測結果取平均值，10-12克凈化材料，可以凈化氨的體積為0.8-1.0毫升，相當于每克凈化材料可以凈化氨70-80毫克。
比較例1；載體I(活性炭)去除甲醛的效果取制備合成材料I的載體I--圓柱形活性炭(φ1.5×3-5mm)6.4-6.5克，裝填在體積為10mL的檢測管中。甲醛取35％-37％的水溶液2-3毫升裝于10-20毫升刻度試管中，準確記錄加入甲醛的體積；用氣泵以每分鐘0.5-0.8升的速度向甲醛溶液鼓泡，吹入的空氣流經(jīng)過甲醛溶液時，攜帶甲醛經(jīng)過盛放活性炭載體I的檢測管；檢測管用膠管通入水中，水中放有甲醛指示劑(玫瑰酸紅)，無色，甲醛進入時呈紅色。檢測裝置參見附圖1。
活性炭載體對甲醛失去凈化能力時，透過凈化材料的甲醛進入水中，與指示劑反應生成紅色。記錄剩余甲醛溶液的量。
將剩余的甲醛溶液放置過夜，直到其中甲醛完全揮發(fā)干掙，將得到活性炭載體I處理甲醛的量去除甲醛的體積＝總量-剩余量-揮發(fā)量(ml) 說明甲醛溶液的濃度為37-40％，以37％計，甲醛溶液比重按1.1計。
載體活性炭I對甲醛的去除能力多次檢測結果取平均值，6.4克載體，可以去除的甲醛溶液體積為0.25毫升，相當于每克載體I可以去除純甲醛42毫克。
參考實施例(3)，合成材料去除甲醛的能力為每克材料可去除甲醛70-80毫克，去除效果即使用壽命為載體的1.7-2倍。
比較例2載體I(活性炭)去除苯的效果取制備合成材料I的載體I--圓柱形活性炭(φ1.5×3-5mm)6.6克，裝填在體積為10訓的檢測管中。苯4-5毫升裝于30-50毫升刻度試管中，準確記錄加入苯的總量；用氣泵以每分針0.1-0.2升的速度向苯鼓泡，吹入的空氣流攜帶苯，經(jīng)過盛放活性炭載體的容器；容器用膠管通入檢測液中，檢測液由無水氯仿和無水三氯化鋁配制，無色，有苯時變?yōu)樯铑伾?br> 載體I凈化苯的能力如下式計算 說明苯的比重按0，88計。
載體I對苯的去除能力多次檢測結果取平均值，6.4-6.5克載體，可以去 除的苯體積小于0.05毫升，相當于每克載體I可以去除苯小于0.8毫克。
參考實施例(4)，合成材料去除甲醛的能力為每克合成材料I可去除甲醛80-100毫克。對苯的去除效果即使用壽命，合成材料I為載體I的10-12倍以上。比較例3載體I(活性炭)去除氨的效果取制備合成材料I的載體I--圓柱形活性炭(φ1.5×3-5mm)6.6克，裝填在體積為10ml的檢測管中。28％氨水溶液2-3毫升裝于10-20毫升刻度試管中，準確記錄加入氨水的總量；用氣泵以每分鐘0.1-0.2升的速度向氨水鼓泡，吹入的空氣流攜帶氨，經(jīng)過盛放載體I的容器；容船用膠管通入酚酞指示液中；本指示液無色，氨氣進入時變?yōu)樯铑伾?。本載體活性炭凈化氨的能力如下式計算 說明氨的比重按0.91計。本載體I對氨的去除能力多次檢測結果取平均值，6.4-6.5克載體，可以去除的苯體積小于0.12毫升，相當于每克載體I可以去除氨20毫克。
參考實施(5)，合成材料去除氨的能力為每克材料可去除70-80毫克，對氨的去除效果即使用壽命，合成材料I為載體I的3.5-4倍。
實施例6合成材料II對甲醛、苯和氨的去除效果取合成材料II，按照與實施例3相同的方法檢測去除甲醛的效果，按照上實施例4相同的方法檢測去除苯的效果，按照與實施例5的方法檢測去除氨的交果。得到結果分別是合成材料去除結果，每克材料可去除甲醛75-82毫；除苯95-1.02毫克，去除氨65-75毫克。
以上結果列表如表1.
表1 合成材料I和合成材料II的物理性能
本凈化材料去除甲醛、苯和氨的能力，受溫濕度的影響很小。實施例7合成材料I再生后對甲醛的去除效果將實施例(3)去除甲醛用過的合成材料I放在陽光下(20-30℃)下晾曬1小時，之后裝填于檢測管中，測定對甲醛的去除效果。結果為，晾曬過的合成材料I對甲醛的去除能力為，每克可以去除甲醛65-70毫克。去除能力仍然在新鮮材料的90％以上。
權利要求
1.一種利用空調設備去除空氣中有害物質的方法，其中所述空調設備包括一個機殼、一個進氣口和出氣口、一個進氣口蓋一個出氣口蓋，所述方法包括如下步驟制備一種允許空氣通過且能去除空氣中有害氣體物質的裝置，將所述裝置固定在空調設備的所述進氣口和所述出氣口中任一之外側，從而能去除環(huán)境空氣中有害氣體物質。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述裝置的制備包括將一種空氣處理材料制成的一個過濾網(wǎng)。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述裝置的制備包括將一種空氣處理材料裝入一個過濾腔體中，所述過濾腔體允許空氣通過。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中所述空調設備還包括一個緊靠所述進氣口蓋內側的固體微粒過濾網(wǎng)，其中所述裝置的固定包括將所述裝置固定在空調機的所述固體微粒過濾網(wǎng)和所述進氣口之間。
5.一種利用空調設備去除空氣中有害物質的方法，其中所述空調設備包括一個機殼、有一個進氣口和一個進氣口蓋，所述包括如下步驟制備一種允許空氣通過且能去除空氣中有害氣體物質的裝置，將所述裝置固定在空調設備的所述進氣口蓋和所述進氣口之間，從而能有效地去除環(huán)境空氣中有害氣體物質。
6.一種利用空調設備去除空氣中有害物質的方法，其中所述空調設備包括一個機殼、一個進氣口和一個進氣口蓋，所述方法包括如下步驟制備一種能去除空氣中有害氣體物質的材料，制備一個能允許空氣通過且容納所述材料的裝置，將所述裝置固定在空調設備的所述進氣口蓋和所述進氣口之間，從而能有效地去除環(huán)境空氣中有害氣體物質。
7.一種能實現(xiàn)用空調設備去除空氣中有害物質的方法的裝置，該裝置包括一種含有去除空氣中有害氣體物質的材料的部件，該部件的幾何尺寸適合于放置在空調設備的空氣進出口外側。
8.一種去除空氣中有機氣體的合成材料，其特征在于包含多孔惰性無機材料載體，金屬和金屬氧化物活性組分，其中活性組分的重量占載體重量的15-20％。
9.如權利要求8的合成材料，其特征在于所述無機材料載體選自分子篩、活性炭、氧化鋁、高嶺土、膨潤土和硅藻土。
10.如權利要求8的合成材料，其特征在于所述活性組分選自過渡金屬、貴金屬、稀有金屬、稀土金屬及其混合物。
11.如權利要求8的合成材料，其特征在于所述過渡金屬選自鉻、釩、錳和銅；所述貴金屬選自金和鉑；所述稀有金屬選自鈦和鋯；所述稀土金屬選自鈰、釷和鐠。
12.一種制備去除空氣中有機氣體的合成材料的方法，其特征在于包括以下步驟(1)稱量一定量的載體，放置；(2)稱取載體重量10-50％的活性組份，分別、完全溶解于去離子水中，配成浸漬液.浸漬液的總體積與載體的總體積之比為0.8-1.5；(3)將各種金屬鹽的浸漬液，邊攪拌邊緩慢混合到一起，攪拌均勻；(4)將混合好的浸漬液慢慢倒入載體中，邊倒邊攪拌，制備成濕載體；(5)將濕載體蓋上蓋子，放置4-12小時，使各種金屬鹽之間在載體表面內分散均勻，能夠完全吸附到載體的內外孔中；(6)將放置后的載體在250-900℃下加熱活化，使各種金屬鹽分解成金屬或金屬氧化物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用現(xiàn)有空調設備去除空氣中有害物質的方法及其實現(xiàn)該方法的裝置。該方法包括制備一種允許空氣通過且能去除空氣中有害氣體物質的裝置,將所述裝置固定在空調設備的進氣口和出氣口中任一之外側,從而能去除環(huán)境空氣中有害氣體物質。去除空氣中有害氣體物質的裝置包括有過濾空氣中有害氣體物質的材料的部件。
文檔編號F24F3/16GK1373326SQ0111097
公開日2002年10月9日 申請日期2001年3月7日 優(yōu)先權日2001年3月7日
發(fā)明者趙德超, 陳海英 申請人:北京同林科技有限公司