一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的制造方法
【專利摘要】一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器屬于安全防護(hù)領(lǐng)域，頗適合催化燃燒式、半導(dǎo)體式、電化學(xué)式氣體傳感器使用。具有中心圓孔和多孔聚四氟乙烯膜的多孔不銹鋼上蓋、具有中央通孔的多孔型遠(yuǎn)紅外—金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷—金屬氧化物過(guò)濾部件是其核心部件。而過(guò)濾部件內(nèi)部的多孔遠(yuǎn)紅外—金屬硫酸鹽催化陶瓷球和多孔電致伸縮陶瓷-—金屬氧化物球又是本實(shí)用新型的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。該過(guò)濾器不僅能夠斥水滴、濾除粉塵，高效率地抵擋、抑制、吸收和過(guò)濾硫化氫等干擾氣體，而且還能夠高效、長(zhǎng)壽命地工作。其過(guò)濾能力可以不受濕度的影響，并且對(duì)被測(cè)氣體的吸收率甚小。
【專利說(shuō)明】一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器，特別涉及一種采用多孔型遠(yuǎn)紅外、多相觸媒合金、負(fù)離子、壓電陶瓷觸媒的能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器。它頗適宜催化燃燒式、恒電位電解式電化學(xué)式和半導(dǎo)體式氣體報(bào)警器作為濾除硫化物干擾氣體的過(guò)濾器，屬于安全防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述的能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器對(duì)干擾氣體的過(guò)濾效果明顯，而對(duì)被測(cè)氣體的吸收率甚小，此外，其過(guò)濾能力不受環(huán)境濕度的影響，成本低、性能穩(wěn)定、斥水滴、可靠性高、壽命長(zhǎng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前商品化的催化燃燒式、恒電位電解式電化學(xué)式和半導(dǎo)體式氣體報(bào)警器抗擊硫化氫、二氧化硫等干擾氣體的能力脆弱，耐高濕度空氣以及附著在氣體檢測(cè)探頭上的水滴能力不佳。所述干擾氣體、高濕度空氣以及附著在氣體檢測(cè)探頭上的水滴都能給氣體報(bào)警器帶來(lái)巨大傷害。
[0003]據(jù)英國(guó)、日本、韓國(guó)等權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，目前普通氣體檢測(cè)探頭和氣體報(bào)警器通常3?5個(gè)月就會(huì)發(fā)生誤報(bào)現(xiàn)象。其主要原因是硫化氫、二氧化硫等干擾氣體和高濕度空氣以及附著在氣體檢測(cè)探頭上的水滴在作怪。我們的實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)環(huán)境中含有Ippm (10_6)以上濃度的硫化氫、二氧化硫等干擾氣體時(shí)，則催化燃燒式氣體傳感器、恒電位電解式電化學(xué)式氣體傳感器、半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器都將產(chǎn)生明顯的“中毒”老化現(xiàn)象:
[0004]被測(cè)氣體中存在硫化氫、二氧化硫使氣體報(bào)警器的核心部件一氣體傳感器的檢測(cè)準(zhǔn)確度、靈敏度和長(zhǎng)期穩(wěn)定度將發(fā)生下述變化:
[0005]對(duì)于半導(dǎo)體式氣體傳感器而言，上述干擾氣體使得它對(duì)應(yīng)檢測(cè)氣體的靈敏度下降，而對(duì)于勿需檢測(cè)的氣體(硫化氫、二氧化硫、氯氣等干擾氣體)的靈敏度反而增大，所謂“敏化效應(yīng)”，因而誤報(bào)警的概率大大地增加。例如:氧化錫半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器當(dāng)作為甲烷敏感器使用時(shí)，由于上述干擾氣體的附著，使得它對(duì)需要檢測(cè)的氣體——甲烷的靈敏度下降，而對(duì)于勿需檢測(cè)的氣體一乙醇的靈敏度卻增大，有時(shí)甚至對(duì)于乙醇的靈敏度卻高于對(duì)甲烷的靈敏度，喧賓奪主，分辨率喪失。
[0006]對(duì)于催化燃燒式氣體傳感器而言，上述干擾氣體使得它對(duì)烷類靈敏度急劇下降，有時(shí)甚至喪失對(duì)烷類的敏感性，即所謂的“中毒”現(xiàn)象。它嚴(yán)重地影響了氣體報(bào)警器應(yīng)用的可靠性?！爸卸尽爆F(xiàn)象還表現(xiàn)在檢測(cè)信號(hào)的漂移上:雖然氣體報(bào)警探頭提供的信號(hào)電平和可燃?xì)怏w濃度指示值還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于爆炸下限值，可是實(shí)際上可燃?xì)怏w濃度已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)可燃?xì)怏w爆炸下限濃度值。這種誤報(bào)現(xiàn)象是多么可怕！
[0007]利用恒電位電解式電化學(xué)式氣體傳感器檢測(cè)、監(jiān)控一氧化碳、二氧化硫濃度時(shí)，倘若硫化氫干擾氣體高于5ppm,那么恒電位電解式電化學(xué)式氣體傳感器簡(jiǎn)直就無(wú)法對(duì)一氧化碳、二氧化硫等氣體進(jìn)行檢測(cè)。
[0008]此外，高濕度空氣以及氣體傳感器上的水滴等都將降低催化燃燒式氣體傳感器、半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器的分辨率、穩(wěn)定性、可靠性和使用壽命。因?yàn)闅怏w報(bào)警器大都置于車間、油、氣管道、加氣站、油庫(kù)、儲(chǔ)氣罐附近，并且氣體檢測(cè)探頭皆需要裸露安裝，因此不可避免的要遭受風(fēng)吹雨淋。雖然有的氣體報(bào)警探頭安裝了遮雨帽，但是受到風(fēng)沙以及水滴的侵?jǐn)_是不可能避免的。此外，氣體檢測(cè)探頭敏感可燃或有毒氣體通常采用自然擴(kuò)散或抽吸方式中的一種，使可燃或有毒氣體氣體進(jìn)入氣體檢測(cè)探頭，被氣體傳感器敏感，所以傳統(tǒng)的氣體過(guò)濾器表面容易堆積灰塵，濺上水滴，其過(guò)濾孔極易被油污、灰塵堵塞，導(dǎo)致過(guò)濾器失效，不得不經(jīng)常地更換過(guò)濾器。顯然，傳統(tǒng)的干擾氣體過(guò)濾器不僅壽命短，過(guò)濾效果不佳，運(yùn)行成本高，而且維護(hù)、保養(yǎng)工作量大，需要頻繁地更換過(guò)濾器，導(dǎo)致報(bào)警器的在線連續(xù)檢測(cè)、監(jiān)控功能不能真正落實(shí)。
[0009]氣體報(bào)警器理論告訴我們，無(wú)論催化燃燒式氣體傳感器、半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器，水珠、高濕度氣體進(jìn)入氣體檢測(cè)探頭都將給氣體檢測(cè)、變送、報(bào)警帶來(lái)較大干擾，引進(jìn)不能接受的誤差。因此人們迫切希望提供一種氣體報(bào)警器用斥水滴、耐高濕、自清洗、反應(yīng)催化劑活性可再生的硫化物干擾氣體過(guò)濾器。令人遺憾的是目前還沒(méi)有氣體報(bào)警器用斥水滴、耐高濕、自清洗、反應(yīng)催化劑活性可再生的硫化物干擾氣體過(guò)濾器。據(jù)調(diào)查，目前有的廠家采用濾除灰塵的粉末冶金制作的金屬過(guò)濾器或者用活性炭作為氣體檢測(cè)探頭過(guò)濾材料的活性炭過(guò)濾器。
[0010]活性炭是一種常規(guī)的過(guò)濾材料，遺憾的是它具有下述4個(gè)缺點(diǎn):(I)活性炭對(duì)氣體的過(guò)濾無(wú)選擇性:它在濾出硫化氫、二氧化硫、六甲基硅烷之類有機(jī)硅等雜氣的同時(shí)，也對(duì)應(yīng)檢測(cè)的氣體(例如，甲烷、異丁烷、一氧化碳、氫氣等)進(jìn)行一定程度的“濾除”和衰減，從而，不僅大大地降低了氣體檢測(cè)探頭的報(bào)警靈敏度，并且增大了氣體檢測(cè)探頭的響應(yīng)時(shí)間，有時(shí)甚至增加了將近4?6倍。換言之，以犧牲報(bào)警靈敏度和的響應(yīng)時(shí)間為代價(jià)換取過(guò)濾功能。(2)活性炭的有效過(guò)濾孔徑取決與環(huán)境的溫度和濕度，因此其過(guò)濾特性是呈多元函數(shù)曲線，過(guò)濾的不確定度較大。換言之，限制了氣體報(bào)警器使用的地域、季節(jié)和工況。(3)活性炭分子的吸附機(jī)制是可逆的物理式，因此其過(guò)濾能力易飽和。飽和后，則出現(xiàn)解吸現(xiàn)象，失去吸附能力，過(guò)濾壽命是短暫的，需要及時(shí)再生處理或更換新鮮活性炭。(4)活性炭與水的接觸角達(dá)到165度以上，對(duì)水的浸潤(rùn)性好，因而氣體檢測(cè)探頭外表面附著的水珠極易進(jìn)入探頭內(nèi)部，影響氣體傳感器的正常工作。顯然，把活性炭作為氣體檢測(cè)探頭的過(guò)濾材料并不理相
[0011]我國(guó)的垃圾焚燒爐、垃圾電廠、油田天然氣開(kāi)采、輸送、儲(chǔ)存和加工企業(yè)、油田以及石化企業(yè)的石腦油輸送、儲(chǔ)存、加工企業(yè)所使用的可燃性氣體、液體中都含有高濃度的硫化氫氣體。我們測(cè)量表明，國(guó)內(nèi)的某些石腦油輸送、儲(chǔ)存、加工企業(yè)所使用的可燃性氣體、液體(例如:天然氣、石腦油)中硫化氫濃度有的高達(dá)100ppm以上。它們將給可燃或有毒氣體檢測(cè)探頭和氣體報(bào)警器帶來(lái)很大的誤差。特別需要強(qiáng)調(diào)的，利用恒電位電解式電化學(xué)式氣體傳感器檢測(cè)、監(jiān)控一氧化碳、二氧化硫濃度時(shí)，倘若硫化氫干擾氣體高于5ppm,那么恒電位電解式電化學(xué)式氣體傳感器簡(jiǎn)直就無(wú)法對(duì)一氧化碳、二氧化硫進(jìn)行檢測(cè)。
[0012]目前我國(guó)氣體報(bào)警器行業(yè)的狀況并不樂(lè)觀:大多數(shù)的可燃或有毒氣體檢測(cè)探頭和氣體報(bào)警器的生產(chǎn)廠家把商品化的氣體傳感器直接裝入氣體檢測(cè)探頭內(nèi)，而沒(méi)有另加能夠消除存在于被測(cè)氣體中給氣體傳感器帶來(lái)不良影響的干擾氣體(例如，硫化氫干擾氣體)的過(guò)濾器。
[0013]顯然，研制和開(kāi)發(fā)氣體報(bào)警器用斥水滴、耐高濕、自清洗、反應(yīng)催化劑活性可再生的硫化物干擾氣體過(guò)濾器技術(shù)迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本實(shí)用新型的目的是克服目前可燃或有毒氣體的干擾氣體過(guò)濾器存在的缺陷或不足，提供一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器，它采用多孔型遠(yuǎn)紅外、多相觸媒合金、負(fù)離子、壓電陶瓷觸媒，能自清洗、催化劑活性可再生，頗適宜催化燃燒式、恒電位電解式電化學(xué)式和半導(dǎo)體式氣體報(bào)警器作為濾除硫化物干擾氣體的過(guò)濾器使用。所述的能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器對(duì)干擾氣體的過(guò)濾效果明顯，不僅對(duì)硫化氫、粉塵等的吸收和過(guò)濾能力強(qiáng)，而且對(duì)被測(cè)氣體的吸收甚小。它能夠?yàn)V除硫化氫等干擾氣體，過(guò)濾效果好，響應(yīng)速度快，其過(guò)濾能力不受環(huán)境濕度和過(guò)濾器外殼上的水珠影響，成本低、性能穩(wěn)定、可靠性高、而且機(jī)械強(qiáng)度高壽命長(zhǎng)。
[0015]本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:示于圖1、圖2、圖3和圖6中的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I是由具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2、具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3、具有優(yōu)良的斥水性和對(duì)大多數(shù)液體非浸潤(rùn)性的“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒4、具有中央通孔二 24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5、標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6、緊固螺帽7、緊固螺母8構(gòu)成，
[0016]其中，具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3如圖3所示，包括下述四個(gè)組件:A底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17、B、多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20、C、對(duì)硫化氫氣體具備很強(qiáng)的不可逆的吸附性和較高的反應(yīng)活性，而對(duì)氫氣、天然氣等烷類氣體以及一氧化碳等卻不具備反應(yīng)活性和吸附性、還可實(shí)現(xiàn)脫硫劑循環(huán)活性再生功能的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19、D、中央具有通孔一 23的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18。其特征在于，
[0017]在底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17內(nèi)的內(nèi)部包含有均勻混合、分布的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20，而中央具有通孔一 23的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18置于底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17之上，并且多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17和多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18 二者之間利用黏合劑粘上，從而構(gòu)成了具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3。
[0018]具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓環(huán)4的內(nèi)部，具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓環(huán)4之上，而具有中央通孔二 24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒4之下。
[0019]緊固螺帽7位于標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6的頂部，緊固螺母8位于具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2之上方，并且標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6在緊固螺母8中央穿過(guò)，兩者以螺紋連接。標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6的長(zhǎng)度至少要能保證其下端部26能夠穿過(guò)具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3、具有中央通孔二 24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5。注意，應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管5與多孔不銹鋼上蓋2、多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3、多孔不銹鋼底蓋5安裝牢固。
[0020]標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測(cè)和清洗氣體反吹管6的下端不封口，與氣體傳感器55所在空間60相通，而其上端開(kāi)口處，用緊固螺帽7旋緊密封，從而構(gòu)成了示于圖2和圖3的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I。
[0021]圖6給出了本實(shí)用新型的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器在氣體報(bào)警器探頭中的安裝圖。在圖6中，能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I置于不銹鋼氣體報(bào)警器探頭50內(nèi)。氣體報(bào)警器探頭50的最前端是不銹鋼絲網(wǎng)51，緊臨不銹鋼絲網(wǎng)51的是金屬突起臺(tái)階52，能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I置于金屬突起臺(tái)階52上。能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I被支撐件53固定。與支撐件53相連的是多孔陶瓷過(guò)濾器54。多孔陶瓷過(guò)濾器54成圓片狀，利用黏合劑使多孔陶瓷過(guò)濾器54與氣體報(bào)警器探頭50的不銹鋼管膠合在一起。氣體傳感器55置于多孔陶瓷過(guò)濾器54之上。在與氣體報(bào)警器探頭50的不銹鋼管59之內(nèi)部，氣體傳感器55、支撐件53和具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3之間存在空間60。57和58是氣體報(bào)警器的管腳，可以通過(guò)引線與外電路相連。
[0022]多孔陶瓷過(guò)濾器54的材料和結(jié)構(gòu)可以與能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I的材料和結(jié)構(gòu)相同，也可以采用其它多孔陶瓷材料和結(jié)構(gòu)。采用多孔陶瓷過(guò)濾器54的目的是為了與能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I配合，改善空間60中被監(jiān)測(cè)氣體的流動(dòng)性，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0023]本實(shí)用新型的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的標(biāo)定與自清洗功能的實(shí)現(xiàn)方法如下:如圖2、圖3和圖6所示，當(dāng)標(biāo)定氣體傳感器55時(shí)，可以旋開(kāi)緊固螺帽7，導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)氣體，對(duì)氣體傳感器進(jìn)行特性標(biāo)定；此外當(dāng)具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2的通孔或具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3的孔穴附著粉塵或污染物時(shí)，可以旋開(kāi)緊固帽7，導(dǎo)入高壓干燥空氣進(jìn)行反吹清洗，把吸附在它們表面的粉塵或污染物吹掉，從而保持總體的多孔性，確保對(duì)被測(cè)氫氣、烷類等可燃性以及對(duì)有毒氣體的良好通氣性。
[0024]所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20是本實(shí)用新型的核心部件。對(duì)于本實(shí)用新型的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20而言，具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2是抑制硫化氫、二氧化硫、六甲基硅烷之類有機(jī)硅等干擾氣體的第一道防線。
[0025]所述的具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2的外表面是多孔的聚四氟乙烯材料，其上表面是敞開(kāi)的，并與具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3配合使用，起到濾除粉塵、硫化物干擾氣體，以及催化劑活性的再生作用。
[0026]所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3的孔徑為1(Γ100 μ m。多孔不銹鋼上蓋2的多孔聚四氟乙烯膜22具有優(yōu)良的斥水性和對(duì)大多數(shù)液體(包括很多種類的有機(jī)溶劑在內(nèi))的非浸潤(rùn)性。因而，附著在能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I外表面的游離水珠很難進(jìn)入其內(nèi)部；另外，水汽要想進(jìn)入過(guò)濾器I的內(nèi)部也頗難。退一步講，當(dāng)被測(cè)環(huán)境的濕度甚高(達(dá)到96% RH)時(shí)，即使微量的水或水汽能夠進(jìn)入了過(guò)濾器1，可是僅僅在剛剛進(jìn)入多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20區(qū)附近，就被清除之。這是由于催化燃燒式氣體傳感器、半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器工作時(shí)都要加熱至300?500°C，該水或水汽在高溫烘烤以及多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20遠(yuǎn)紅外線場(chǎng)的熱輻射下，發(fā)生兩種變化:①使得H2 O與CuS04結(jié)合成為CUS0L5H2 0，變?yōu)樘焖{(lán)色三斜晶體，H2 O已經(jīng)成為結(jié)晶水，非游離水，而清除。②迅速物理蒸發(fā)，變成水汽擴(kuò)散出去，從而能夠保持氣體過(guò)濾器I內(nèi)部的干燥狀態(tài)。此外，因?yàn)榫鬯姆蚁┎牧蠈?duì)大多數(shù)液體(包括很多種類的有機(jī)溶劑在內(nèi))具有優(yōu)良的非浸潤(rùn)性，所以有機(jī)溶劑、有機(jī)硅等也不易粘附多孔不銹鋼上蓋2的多孔聚四氟乙烯膜22的外表面。
[0027]位于所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20是本實(shí)用新型抑制硫化氫等干擾氣體的第二道防線，也是本實(shí)用新型抵抗硫化氫等干擾氣體的最關(guān)鍵部件。
[0028]圖4是本實(shí)用新型的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0029]圖5是多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20結(jié)構(gòu)的剖面示意圖(為了便于說(shuō)明，對(duì)結(jié)構(gòu)層圖的尺寸比例進(jìn)行了夸張)。在本實(shí)用新型中多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20均勻混合后，置于具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部，并且后者的直徑是前者直徑的I?3倍。
[0030]多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20結(jié)構(gòu)如下:
[0031]多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19是由遠(yuǎn)紅外芯體105、稀土負(fù)離子層104、多相觸媒合金層102、表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)101構(gòu)成。芯體105位于該球體的中央，它是由麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲等材料構(gòu)成，采用陶瓷工藝制作。在陶瓷球芯體105外面是稀土負(fù)離子層104，它是由稀土負(fù)離子體材料、麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲材料、低溫遠(yuǎn)紅外線材料(例如:電氣石粉、沸石粉、麥飯石粉)等構(gòu)成，采用陶瓷厚膜工藝制作。在其外面再制作多相觸媒合金層102，多相觸媒合金層102的外面是表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)101，它是由麥飯石多孔陶瓷和硫酸銅材料等構(gòu)成，也是采用陶瓷厚膜工藝制作。
[0032]多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20仍然是由遠(yuǎn)紅外芯體105b、稀土負(fù)離子層104b、多相觸媒合金層102b、表面金屬氧化物反應(yīng)催化層(例如:氧化銅)1lb構(gòu)成。芯體105b位于該球體的中央，它是由麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲等材料構(gòu)成，采用陶瓷工藝制作。在陶瓷球芯體105b外面是稀土負(fù)離子層104b，它是由負(fù)離子體材料、麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲材料、低溫遠(yuǎn)紅外線材料(例如:電氣石粉、沸石粉、麥飯石粉)等構(gòu)成，采用陶瓷厚膜工藝制作。在其外面再制作多相觸媒合金層102b，多相觸媒合金層102b的外面是表面金屬氧化物反應(yīng)催化層1lb(例如:氧化銅)，它是由麥飯石多孔陶瓷、電致伸縮陶瓷和氧化銅材料等構(gòu)成，也是采用陶瓷厚膜工藝制作。
[0033]采用上述層狀結(jié)構(gòu)球體的目的是提供低溫遠(yuǎn)紅外線，負(fù)離子體、多相合金觸媒功能起到反應(yīng)催化和干燥作用，并利用表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)實(shí)現(xiàn)脫硫(硫化氫)，利用表面金屬氧化物反應(yīng)催化層中的氧化銅和電致伸縮陶瓷實(shí)現(xiàn)脫硫劑循環(huán)活性再生功能。其中電致伸縮陶瓷還能夠利用振動(dòng)、或相互碰撞，發(fā)生機(jī)械摩擦。因此不僅能夠提高反應(yīng)催化活力，而且由于摩擦、相互碰撞將導(dǎo)致其表面吸附的粉塵、脫硫中間生成物脫落，將改善球形體反應(yīng)催化劑的抗污染能力，提高使用壽命，起到反應(yīng)催化劑活性再生的作用，從而提升了反應(yīng)催化劑活性。
[0034]為了使球體表面反應(yīng)催化劑量最大化，為了使其與硫化氫接觸的比表面積最大化，其氣孔率應(yīng)該為，為了使其過(guò)濾效果好，響應(yīng)速度快，而且機(jī)械強(qiáng)度高。多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19的直徑為2_左右，多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20的直徑為2?6mm，它們的氣孔率應(yīng)該為30%以上，氣孔直徑為1(Γ?00 μ m。
[0035]多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20濾除硫化氫原理與脫硫循環(huán)活性再生的工作機(jī)制如下:
[0036]含有H2S的被測(cè)可燃?xì)怏w或有毒氣體在多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19發(fā)生如下反應(yīng):
[0037]H2S + CuSO4 = CuS + H2SO4(I)
[0038]SO3 + H2 O = H2SO4(2)
[0039]顯然，在多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19區(qū)，H2S從被測(cè)可燃?xì)怏w中分離出來(lái)，已經(jīng)變?yōu)镃uS和H2SO4 (硫酸)。顯然在脫硫的同時(shí)，產(chǎn)生了 H2SO4 (硫酸)副產(chǎn)品，該副產(chǎn)品必須清除。在多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20區(qū)域，則發(fā)生如下反應(yīng):
[0040]H2SO4 + Cu O = CuSO4 + H2 O(3)
[0041]產(chǎn)生了 CuSO4和H2O, H2SO4 (硫酸)消失，因此不能發(fā)生不良效果。換言之，被測(cè)可燃?xì)怏w中的H2S已經(jīng)被清除。此外，多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20的遠(yuǎn)紅外線陶瓷顆粒吸收了傳感元件的加熱器的能量，輻射出遠(yuǎn)紅外線，該遠(yuǎn)紅外線的熱效應(yīng)使得CuSO4與H2 O結(jié)合成為CuS04。5H2 0，變?yōu)楹薪Y(jié)晶水的天藍(lán)色三斜晶體。換言之H2 O已經(jīng)變?yōu)榻Y(jié)晶水，不是水蒸氣，因此不僅不會(huì)影響傳感器的測(cè)量誤差，而且還使得脫硫劑CuSO4再生。另外，陶瓷中的堇青石以及其表面上的銅膜都具有脫硫(H2S)作用。它們的綜合作用大大地提高了脫硫(硫化氫等干擾氣體)效果。上述的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20對(duì)被測(cè)氣體，例如甲烷等烷類、氫氣、一氧化碳幾乎不吸收。因此，被測(cè)氣體可以順利地通過(guò)之，進(jìn)入氣體傳感器18，被其檢測(cè)。
[0042]當(dāng)需要對(duì)氣體傳感器18進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，可以把標(biāo)準(zhǔn)氣體直接輸入標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測(cè)和清洗氣體反吹接口 5。此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)氣體能夠不經(jīng)過(guò)陶瓷過(guò)濾器，直接進(jìn)入氣體傳感器18，實(shí)現(xiàn)傳感器的準(zhǔn)確度檢驗(yàn)。此外，由于氣體檢測(cè)探頭的長(zhǎng)期工作，不可避免地在陶瓷過(guò)濾器外壁上沉積灰塵、氣體中的某些析出物，從而堵塞了陶瓷過(guò)濾器。此時(shí)可以把高壓潔凈空氣輸入標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測(cè)和清洗氣體反吹接口 5，對(duì)陶瓷過(guò)濾器進(jìn)行反吹清洗，使陶瓷過(guò)濾器再生。
[0043]顯然其工作機(jī)制是利用多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20對(duì)硫化氫氣體具備很強(qiáng)的不可逆的吸附性和較高的反應(yīng)活性，而對(duì)氫氣、天然氣等烷類氣體以及一氧化碳等卻不沒(méi)有反應(yīng)活性，幾乎不具備吸附性。因而，能夠高效率地抵擋、抑制、吸收和過(guò)濾硫化氫等干擾氣體。
[0044]有益效果
[0045]為了檢驗(yàn)本實(shí)用新型的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的效果，依次對(duì)常規(guī)的氣體報(bào)警器、使用能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的氣體報(bào)警器進(jìn)行抽樣檢測(cè)。對(duì)每種氣體報(bào)警器分別抽取2只樣品，依次進(jìn)行特性檢驗(yàn)、測(cè)試，然后再把上述的4只樣品分成2組，每組2只樣品，其中，I只樣品是具有的防粉塵功能的金屬過(guò)濾器(以粉末冶金法制作)之常規(guī)的氣體報(bào)警器，另I只樣品是使用能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的氣體報(bào)警器(注:為了對(duì)比公平，每組樣品除了過(guò)濾器類別不同，其它條件完全相同)。此時(shí)，把2組樣品依次放入2個(gè)檢測(cè)試驗(yàn)箱(I號(hào)試驗(yàn)箱和2號(hào)試驗(yàn)箱)內(nèi)，一組樣品進(jìn)行耐硫化氫氣體的抗中毒老化試驗(yàn)(I號(hào)試驗(yàn)箱)，另一組樣品進(jìn)行耐高濕試驗(yàn)(2號(hào)試驗(yàn)箱)。
[0046]在該抗中毒老化試驗(yàn)中，首先在密閉的檢測(cè)試驗(yàn)箱內(nèi)(I號(hào)試驗(yàn)箱和2號(hào)試驗(yàn)箱)分別利用注射器注入一氧化碳?xì)怏w，使每個(gè)試驗(yàn)箱內(nèi)的一氧化碳?xì)怏w濃度皆為200ppm左右，然后開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)箱內(nèi)的風(fēng)機(jī)，使其內(nèi)部各處的一氧化碳?xì)怏w濃度保持均勻，此時(shí)，記錄每種氣體檢測(cè)探頭樣品的一氧化碳?xì)怏w靈敏度。記錄之后，再利用注射器往I號(hào)試驗(yàn)箱注入濃度為5ppm左右的硫化氫。往2號(hào)試驗(yàn)箱注入水蒸汽，使其相對(duì)濕度為98% RH左右，然后開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)箱內(nèi)的風(fēng)機(jī)，使其內(nèi)部各處的一氧化碳?xì)怏w濃度和相對(duì)濕度保持均勻。對(duì)于密閉2個(gè)檢測(cè)試驗(yàn)箱內(nèi)的每只常規(guī)氣體檢測(cè)探頭和使用能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的氣體報(bào)警器，每I個(gè)小時(shí)測(cè)量I次探頭的靈敏度，檢驗(yàn)它們抗化氫氣體的中毒老化和耐高濕的能力。
[0047]抗中毒老化的試驗(yàn)和檢測(cè)表明，置于硫化氫氣氛中的本實(shí)用新型的能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的氣體報(bào)警器，它的靈敏度在40天以內(nèi)還保持原靈敏度不變；而常規(guī)的氣體檢測(cè)探頭僅經(jīng)過(guò)lh，其靈敏度就下降了 10%。耐高濕試驗(yàn)表明，使用能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的氣體報(bào)警器，它的靈敏度在60天以內(nèi)還保持原靈敏度不變；而常規(guī)的氣體檢測(cè)探頭僅經(jīng)過(guò)3天，其靈敏度就下降了 10%，并且發(fā)生誤報(bào)I次。
[0048]此外，該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管部件給氣體傳感器標(biāo)定和對(duì)反吹清洗帶來(lái)很大的方便，對(duì)于延長(zhǎng)其使用壽命也頗有益處:
[0049]當(dāng)標(biāo)定氣體傳感器55時(shí)，可以旋開(kāi)緊固螺帽7，導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)氣體，對(duì)氣體傳感器進(jìn)行特性標(biāo)定；此外當(dāng)具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2的通孔或具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3的孔穴附著粉塵或污染物時(shí)，可以旋開(kāi)緊固帽7，導(dǎo)入高壓干燥空氣進(jìn)行反吹清洗，把吸附在它們表面的粉塵或污染物吹掉，從而保持總體的多孔性，確保對(duì)被測(cè)氫氣、烷類等可燃性以及對(duì)有毒氣體的良好通氣性。
[0050]經(jīng)檢測(cè)，多孔脫硫(硫化氫)催化陶瓷球19的直徑為1.0mm左右，多孔電致伸縮陶瓷球20的直徑為I?3mm，它們的氣孔率為30%左右，氣孔直徑為1(Γ?00 μ m。這使得球體表面反應(yīng)催化劑量最大化，與硫化氫接觸的比表面積最大化，因此過(guò)濾效果好，響應(yīng)速度快，而且機(jī)械強(qiáng)度高。
[0051]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]圖1 一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0053]圖2 —種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖3 —種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的縱剖面示意圖。
[0055]圖4多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0056]圖5多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0057]圖6 —種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器在氣體報(bào)警器探頭50中的安裝示意圖。
[0058]

【具體實(shí)施方式】
[0059]如圖1、圖2、圖3和圖6所示，一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I是由具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2、具有中央通孔一23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件
3、具有優(yōu)良的斥水性和對(duì)大多數(shù)液體非浸潤(rùn)性的“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒4、具有中央通孔二24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5、標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6、緊固螺帽7、緊固螺母8構(gòu)成。而其中，具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3如圖3所示，它包括:底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17、多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20、對(duì)硫化氫氣體具備很強(qiáng)的不可逆的吸附性和較高的反應(yīng)活性，而對(duì)氫氣、天然氣等烷類氣體以及一氧化碳等卻不具備反應(yīng)活性和吸附性、還可實(shí)現(xiàn)脫硫劑循環(huán)活性再生功能的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19、中央具有通孔一 23的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18。其特征在于，
[0060]在底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17內(nèi)的內(nèi)部包含有均勻混合、分布的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20，而中央具有通孔23的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18置于底部中央有通孔三27的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17之上，并且多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼17和多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片18 二者之間利用黏合劑粘上，從而構(gòu)成了具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3。
[0061]具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓環(huán)4的內(nèi)部，具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓環(huán)4之上，而具有中央通孔二 24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒4之下。
[0062]緊固螺帽7位于標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6的頂部，緊固螺母8位于具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2之上方，并且標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6在緊固螺母8中央穿過(guò)，兩者以羅紋連接。標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管6的長(zhǎng)度至少要能保證其下端部26能夠穿過(guò)具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3、具有中央通孔二 24和多孔聚四氟乙烯膜25的多孔不銹鋼底蓋5。注意，應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管5與多孔不銹鋼上蓋2、多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3、多孔不銹鋼底蓋5安裝牢固。
[0063]標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測(cè)和清洗氣體反吹管6的下端不封口，與氣體傳感器55所在空間60相通，而其上端開(kāi)口處，用緊固螺帽7旋緊密封，從而構(gòu)成了示于圖2和圖3的一種能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I。
[0064]圖6給出了本實(shí)用新型的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器在氣體報(bào)警器探頭中的安裝圖。在圖6中，能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I置于不銹鋼氣體報(bào)警器探頭50內(nèi)。氣體報(bào)警器探頭50的最前端是不銹鋼絲網(wǎng)51，緊臨不銹鋼絲網(wǎng)51的是金屬突起臺(tái)階52，能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I置于金屬突起臺(tái)階52上。能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I被支撐件53固定。與支撐件53相連的是多孔陶瓷過(guò)濾器54。多孔陶瓷過(guò)濾器54成圓片狀，利用黏合劑使多孔陶瓷過(guò)濾器54與氣體報(bào)警器探頭50的不銹鋼管膠合在一起。氣體傳感器55置于多孔陶瓷過(guò)濾器54之上。在與氣體報(bào)警器探頭50的不銹鋼管59之內(nèi)部，氣體傳感器55、支撐件53和具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3之間存在空間60。57和58是氣體報(bào)警器的管腳，可以通過(guò)引線與外電路相連。
[0065]多孔陶瓷過(guò)濾器54的材料和結(jié)構(gòu)可以與能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I的材料和結(jié)構(gòu)相同，也可以采用其它多孔陶瓷材料和結(jié)構(gòu)。采用多孔陶瓷過(guò)濾器54的目的是為了與能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I配合，改善空間60中被監(jiān)測(cè)氣體的流動(dòng)性，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0066]本實(shí)用新型的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器的標(biāo)定與自清洗功能的實(shí)現(xiàn)方法如下:如圖2、圖3和圖6所示，當(dāng)標(biāo)定氣體傳感器55時(shí)，可以旋開(kāi)緊固螺帽7，導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)氣體，對(duì)氣體傳感器進(jìn)行特性標(biāo)定；此外當(dāng)具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2的通孔或具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3的孔穴附著粉塵或污染物時(shí)，可以旋開(kāi)緊固帽7，導(dǎo)入高壓干燥空氣進(jìn)行反吹清洗，把吸附在它們表面的粉塵或污染物吹掉，從而保持總體的多孔性，確保對(duì)被測(cè)氫氣、烷類等可燃性以及對(duì)有毒氣體的良好通氣性。
[0067]所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20是本實(shí)用新型的核心部件。對(duì)于本實(shí)用新型的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20而言，具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2是抑制硫化氫、二氧化硫、六甲基硅烷之類有機(jī)硅等干擾氣體的第一道防線。
[0068]所述的具有中心圓孔21和多孔聚四氟乙烯膜22的多孔不銹鋼上蓋2的外表面是多孔的聚四氟乙烯材料，其上表面是敞開(kāi)的，并與具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3配合使用，起到濾除粉塵、硫化物干擾氣體，以及催化劑活性的再生作用。
[0069]所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化——電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3的孔徑為1(Γ100 μ m。多孔不銹鋼上蓋2的多孔聚四氟乙烯膜22具有優(yōu)良的斥水性和對(duì)大多數(shù)液體(包括很多種類的有機(jī)溶劑在內(nèi))的非浸潤(rùn)性。因而，附著在能自清洗、催化劑活性可再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器I外表面的游離水珠很難進(jìn)入其內(nèi)部；另外，水汽要想進(jìn)入過(guò)濾器I的內(nèi)部也頗難。退一步講，當(dāng)被測(cè)環(huán)境的濕度甚高(達(dá)到96% RH)時(shí)，即使微量的水或水汽能夠進(jìn)入了過(guò)濾器1，可是僅僅在剛剛進(jìn)入多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20區(qū)附近，就被清除之。這是由于催化燃燒式氣體傳感器、半導(dǎo)體陶瓷式氣體傳感器工作時(shí)都要加熱至300?500°C，該水或水汽在高溫烘烤以及多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20遠(yuǎn)紅外線場(chǎng)的熱輻射下，發(fā)生兩種變化①使得H2 O與CuS04結(jié)合成為CuS04。5H2 0，變?yōu)樘焖{(lán)色三斜晶體，H2 O已經(jīng)成為結(jié)晶水，非游離水，而清除。?迅速物理蒸發(fā)，變成水汽擴(kuò)散出去，從而能夠保持氣體過(guò)濾器I內(nèi)部的干燥狀態(tài)。此外，因?yàn)榫鬯姆蚁┎牧蠈?duì)大多數(shù)液體(包括很多種類的有機(jī)溶劑在內(nèi))具有優(yōu)良的非浸潤(rùn)性，所以有機(jī)溶劑、有機(jī)硅等也不易粘附多孔不銹鋼上蓋2的多孔聚四氟乙烯膜22的外表面。
[0070]位于所述的具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20是本實(shí)用新型抑制硫化氫等干擾氣體的第二道防線，也是本實(shí)用新型抵抗硫化氫等干擾氣體的最關(guān)鍵部件。
[0071]圖4是本實(shí)用新型的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0072]圖5是多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20結(jié)構(gòu)的剖面示意圖(為了便于說(shuō)明，對(duì)結(jié)構(gòu)層圖的尺寸比例進(jìn)行了夸張)。在本實(shí)用新型中多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球20均勻混合后，置于具有中央通孔一 23、通孔三27的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件3內(nèi)部，并且后者的直徑是前者直徑的I?3倍。
[0073]多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19和多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20結(jié)構(gòu)如下:
[0074]多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19是由遠(yuǎn)紅外芯體105、稀土負(fù)離子層104、多相觸媒合金層102、表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)101構(gòu)成。芯體105位于該球體的中央，它是由麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲等材料構(gòu)成，采用陶瓷工藝制作。在陶瓷球芯體105外面是稀土負(fù)離子層104，它是由稀土負(fù)離子體材料、麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲材料、低溫遠(yuǎn)紅外線材料(例如:電氣石粉、沸石粉、麥飯石粉)等構(gòu)成，采用陶瓷厚膜工藝制作。在其外面再制作多相觸媒合金層102，多相觸媒合金層102的外面是表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)101，它是由麥飯石多孔陶瓷和硫酸銅材料等構(gòu)成，也是采用陶瓷厚膜工藝制作。
[0075]多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20仍然是由遠(yuǎn)紅外芯體105b、稀土負(fù)離子層104b、多相觸媒合金層102b、表面金屬氧化物反應(yīng)催化層(例如:氧化銅)1lb構(gòu)成。芯體105b位于該球體的中央，它是由麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲等材料構(gòu)成，采用陶瓷工藝制作。在陶瓷球芯體105b外面是稀土負(fù)離子層104b，它是由負(fù)離子體材料、麥飯石多孔陶瓷、銅網(wǎng)碎片、長(zhǎng)度對(duì)直徑之比為10以上的金屬銅或銅合金細(xì)絲材料、低溫遠(yuǎn)紅外線材料(例如:電氣石粉、沸石粉、麥飯石粉)等構(gòu)成，采用陶瓷厚膜工藝制作。在其外面再制作多相觸媒合金層102b，多相觸媒合金層102b的外面是表面金屬氧化物反應(yīng)催化層1lb(例如:氧化銅)，它是由麥飯石多孔陶瓷、電致伸縮陶瓷和氧化銅材料等構(gòu)成，也是采用陶瓷厚膜工藝制作。
[0076]采用上述層狀結(jié)構(gòu)球體的目的是提供低溫遠(yuǎn)紅外線，負(fù)離子體、多相合金觸媒功能起到反應(yīng)催化和干燥作用，并利用表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(例如:硫酸銅)實(shí)現(xiàn)脫硫(硫化氫)，利用表面金屬氧化物反應(yīng)催化層中的氧化銅和電致伸縮陶瓷實(shí)現(xiàn)脫硫劑循環(huán)活性再生功能。其中電致伸縮陶瓷還能夠利用振動(dòng)、或相互碰撞，發(fā)生機(jī)械摩擦。因此不僅能夠提高反應(yīng)催化活力，而且由于摩擦、相互碰撞將導(dǎo)致其表面吸附的粉塵、脫硫中間生成物脫落，將改善球形體反應(yīng)催化劑的抗污染能力，提高使用壽命，起到反應(yīng)催化劑活性再生的作用，從而提升了反應(yīng)催化劑活性。
[0077]為了使球體表面反應(yīng)催化劑量最大化，為了使其與硫化氫接觸的比表面積最大化，其氣孔率應(yīng)該為，為了使其過(guò)濾效果好，響應(yīng)速度快，而且機(jī)械強(qiáng)度高。多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球19的直徑為2_左右，多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球20的直徑為2?6mm，它們的氣孔率應(yīng)該為30%以上，氣孔直徑為1(Γ?00 μ m。
【權(quán)利要求】
1.一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器(1)，包括具有中心圓孔(21)和多孔聚四氟乙烯膜(22)的多孔不銹鋼上蓋(2)、具有中央通孔一(23)、通孔三(27)的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件(3)、具有優(yōu)良的斥水性和對(duì)大多數(shù)液體非浸潤(rùn)性的“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒(4)、具有中央通孔二(24)和多孔聚四氟乙烯膜(25)的多孔不銹鋼底蓋(5)、標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管(6)、緊固螺帽(7)、緊固螺母(8)，其特征在于， 具有中央通孔一(23)、通孔三(27)的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件(3)位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒(4)的內(nèi)部，具有中心圓孔(21)和多孔聚四氟乙烯膜(22)的多孔不銹鋼上蓋(2)位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓環(huán)(4)之上，而具有中央通孔二(24)和多孔聚四氟乙烯膜(25)的多孔不銹鋼底蓋(5)位于“O”形多孔聚四氟乙烯圓筒(4)之下，緊固螺帽(7)位于標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管(6)的頂部，緊固螺母(8)位于具有中心圓孔(21)和多孔聚四氟乙烯膜(22)的多孔不銹鋼上蓋(2)之上方，并且標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管(6)在緊固螺母(8)中央穿過(guò)，兩者以螺紋連接，標(biāo)準(zhǔn)氣體輸入和氣體清洗用不銹鋼反吹管(6)的長(zhǎng)度至少要能保證其下端部(26)能夠穿過(guò)具有中央通孔一(23)、通孔三(27)的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件(3)、具有中央通孔二(24)和多孔聚四氟乙烯膜(25)的多孔不銹鋼底蓋(5)，標(biāo)準(zhǔn)氣體檢測(cè)和清洗氣體反吹管(6)的下端不封口，與氣體傳感器(55)所在空間(60)相通，而其上端開(kāi)口處，用緊固螺帽(8)旋緊密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器(1)，具有中央通孔一(23)、通孔三(27)的多孔型遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化一電致伸縮陶瓷一金屬氧化物過(guò)濾部件(3)包括:底部中央有通孔三(27)的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼(17)、多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球(20)、多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球(19)、中央具有通孔一(23)的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片(18)，其特征在于， 在底部中央有通孔三(27)的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼(17)的內(nèi)部設(shè)置有均勻混合的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球(19)和多孔電致伸縮陶瓷一金屬氧化物球(20)，而中央具有通孔一(23)的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片(18)置于底部中央有通孔三(27)的多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼(17)之上，并且多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷中空?qǐng)A柱形芯殼(17)和多孔遠(yuǎn)紅外陶瓷圓片(18) 二者之間利用黏合劑粘上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器(1)，其特征在于:所述的多孔遠(yuǎn)紅外一金屬硫酸鹽催化陶瓷球(19)是由遠(yuǎn)紅外芯體(105)、稀土負(fù)離子層(104)、多相觸媒合金層(102)、表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(101)構(gòu)成，其特征在于，陶瓷球芯體(105)位于該球體的中央，在陶瓷球芯體(105)外面是稀土負(fù)離子層(104)，在其外面是多相觸媒合金層(102)，多相觸媒合金層(102)的外面是表面金屬硫酸鹽反應(yīng)催化層(101)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能自清洗、催化劑活性再生的氣體報(bào)警器過(guò)濾器(1)，多孔電致伸縮陶瓷-一金屬氧化物球(20)是由遠(yuǎn)紅外芯體(105b)、稀土負(fù)離子層(104b)、多相觸媒合金層(102b)、表面金屬氧化物反應(yīng)催化層(1lb)構(gòu)成，其特征在于， 芯體(105b)位于該球體的中央，在陶瓷球芯體(105b)外面是稀土負(fù)離子層(104b)，在其外面是多相觸媒合金層(102b),多相觸媒合金層(102b)的外面是表面金屬氧化物反應(yīng) 催化層(101b)。
【文檔編號(hào)】G08B21/12GK203990109SQ201420282630
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】任東偉, 周悅, 宋國(guó)慶 申請(qǐng)人:哈爾濱愛(ài)生智能技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司