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1、10申请公布号CN102000476A43申请公布日20110406CN102000476ACN102000476A21申请号201010526487922申请日20101101B01D53/18200601B01D53/02200601B01D50/0020060171申请人郭三泳地址美国马里兰州72发明人郭三泳74专利代理机构北京博圣通专利事务所11238代理人杨非黄薇54发明名称气体过滤系统57摘要本发明涉及一种气体过滤系统,它包括一个液体过滤系统和一个气体输送系统。该液体过滤系统,使用多个相互连接的箱体,箱体内含有气体过滤液,气体通过时会产生气泡。该气体输送系统设有与箱体相连接的管体,。
2、用于输送气体。所述的箱体包括一个干燥箱,它用于放置一个或多个气泵,过滤器以及用于对流动气体的缓冲。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图3页CN102000486A1/2页21一种气体过滤系统,其特征在于它包括液体过滤系统,包括至少一个以上的、且相互连接的箱体;以及气体输送系统,它与所述的箱体相连接,用于输送气体;其中,所述的箱体包括一个不含液体的干燥箱体。2一种气体过滤系统,其特征在于它包括液体过滤系统,包括至少一个以上的、且相互连接的箱体,其中箱体包含有不同含量的液体,用于净化气体;层过滤系统,它设有一组以上的干燥过滤层,且其与液体过滤系。
3、统中的一个箱体相连接;以及气体输送系统,它与所述的箱体相连接,用于输送箱体中气体。3根据权利要求2所述的气体过滤系统,其特征在于所述的液体过滤系统中的箱体包括一干燥箱,该干燥箱不含液体,且其被连接在含有液体的箱体之间。4根据权利要求1所述的气体过滤系统,其特征在于所述的气体输送系统,它包括至少一组以上的气体输送管;所述的气体输送管包括第一类气体输送管I,它设置在箱体顶部,并延伸至相邻的箱体中;以及第二类气体输送管II,它设置在箱体顶部,并与用于将气体压入或者压出箱体的气泵相连接。5根据权利要求4所述的气体过滤系统,其特征在于每个第一类气体输送管I,它包括气体输送管下部,它延伸到所述箱体的下方空。
4、间,并设有多个用于释放气体的出气孔;以及气体输送管上部,它连续延伸到输送管下部。6根据权利要求1所述的气体过滤系统,其特征在于它包括一个过滤层系统,该过滤层系统包含至少一组以上的干燥过滤层;并且其与液体过滤系统中的一个箱体相连接。7根据权利要求6所述的气体过滤系统,其特征在于所述的气体输送管,包括第三类气体输送管III,它设置在所述的箱体顶部,用于将气体输送到干燥过滤层;以及第三类气体输送管III,在所述箱体的下方空间设有T型结构,其中设有两个用于释放气体的出气孔。8根据权利要求4所述的气体过滤系统,其特征在于每个第一类气体输送管的下部为闭合M型管体结构;且在该M型管体上设有多个出气孔。9根据。
5、权利要求8所述的气体过滤系统,其特征在于所述的第一类气体输送管中所设有的出气孔间隔分布,且出气孔的间距为1英寸。10根据权利要求9所述的气体过滤系统,其特征在于每个出气孔的直径为3/16英寸。11根据权利要求1或2所述的气体过滤系统,其特征在于所述的液体,它包括水。12一种气体过滤系统所使用的过滤气体的方法,其特征在于它包括使气体通过气体输送管被输送至多个含有过滤液的箱体中;使气体通过M型气体输送管中多个出气孔,以气泡的形式进入过滤液中;使气体向上输送至所述的箱体中;然后经由相对应的气体输送管向下输送至与其相连权利要求书CN102000476ACN102000486A2/2页3接的箱体中;并且。
6、将气体从箱体中释放。13根据权利要求12所述的过滤气体的方法,其特征在于气体经由气体输送管通过多个箱体,其中,它包括一个不含有液体的干燥箱,以减轻气压,使气体更平稳地进入相邻的箱体中。14根据权利要求12所述的过滤气体的方法,其特征在于在释放气体之前,气体经由不含有过滤液的干燥箱,并通过干燥箱中的过滤层。15根据权利要求12所述的过滤气体的方法,其特征在于所述的液体,它包括水。16根据权利要求12所述的过滤气体的方法,其特征在于气体输送管包括安装在箱体顶部的第一类气体输送管I,它延伸到相邻箱体中;以及安装在所述的箱体顶部的第二类气体输送管II,用于输送气体;并且其与气泵相连接;该气泵用于将气体。
7、压入或压出箱体。17根据权利要求16所述的过滤气体的方法,其特征在于每个第一类气体输送管I,它包括气体输送管下部,它延伸到箱体的下方空间;并设有多个用于释放气体的出气孔;以及气体输送管上部,它连续延伸至其下部。权利要求书CN102000476ACN102000486A1/6页4气体过滤系统技术领域0001本发明涉及一种气体过滤系统,特别指一种包含一组含水量不同的箱体的气体过滤系统,它用于净化各种使用矿物/燃料设备所产生的有毒气体,例如焚烧炉、炼油厂、橡胶厂、塑料厂、大型集装箱船和能源厂等。技术背景0002随着全球经济与工业的飞速发展,排放到空气中的温室气体、有毒气体和颗粒物日益增多。地球大气中。
8、的温室气体和有毒气体通常包括二氧化碳、二氧化硫、甲烷、一氧化二氮、臭氧和氯氟烃。这些有毒气体的排放带来了很多问题,比如酸雨、温室效应,后者是导致地球温度升高和全球变暖的原因之一。为了全面控制空气污染,人们采取了很多措施来减少有毒气体的排放。0003近几年来,为净化废气而发明的气体过滤装置层出不穷。然而,大部分装置的结构过于复杂,增加了制造成本。而且,一些设备为了保证净化效率,使用的工艺过于复杂。0004下面介绍一些传统的气体净化设备0005专利文献US6,893,484公开了一种用于净化气体中酸性和碱性杂质的装置。通过说明书附图可以看出,气体首先进入壳体,然后通过壳体下方的一组通气管,随后经由。
9、通气管中的出气孔进入包含吸收性液体的密闭空间。最后,净化后的气体通过金属网从壳体中排出。0006专利文献US7,056,367公开了一种气体净化方法气体进入并流经盛有过滤液的汽缸后,通过搅拌叶片反向流动产生细小的泡沫,从而增加气体污染物与过滤液的接触。0007专利文献US4,212,656公开了一种烟雾净化装置,它可通过喷水提高净化质量。在该装置中,烟雾通过数个腔体与喷洒的水分充分接触后排出。为了保证净化质量,该技术方案采用了数个喷头以及风扇喷雾嘴,以保证烟雾与水分的充分接触。但该技术方案提高了设备的制造成本,同时由于喷嘴安装在腔体内部,也不利于修理维护。0008此类科技发明还有很多,均可用于。
10、气体净化之用途。发明内容0009本发明的目的在于提供一种气体过滤系统,它包括液体过滤系统和气体输送系统。在所述的液体过滤系统中设有多个相互连接的箱体,该箱体中设有过滤液。所述的气体输送系统设有与箱体相连接的管体,用于输送气体;液体过滤系统中所设置的箱体至少有一个不含液体的箱体,即为干燥箱,用于干燥过滤;它与在气体过滤系统中作用于流动气体的气泵相连接。0010另外一个气体过滤系统,其特征是一组箱体中含有不同的水量,以用于过滤/净化气体。这是本发明一个重要的技术特征。说明书CN102000476ACN102000486A2/6页5附图说明0011图1是本发明气体过滤系统实施例的立体外观透视图。00。
11、12图2是本发明气体过滤系统实施例中气体输送系统的立体外观透视图。0013图3是本发明气体过滤系统实施例中内部分解的立体透视图。0014图4是本发明气体过滤系统实施例中两个输气管相连的箱体的立体透视图。0015图5是本发明气体过滤系统实施例中层过滤系统的立体透视图。具体实施方式0016下面结合说明书附图及实施例,对本发明作进一步的说明。0017图1是本发明气体过滤系统实施例立体外观透视图。在气体过滤系统10中设有过滤箱体30;其中至少有一个箱体不设有过滤液;通过多过滤层实现气体干燥过滤。在许多实施例中,过滤箱体30中所设有的过滤液为水。但请注意,在气体过滤系统10中所设有的过滤液并不限于水,也。
12、可以使用任何能满足该功能要求的其它液体。0018在本发明实施例中,过滤过程的最后一个步骤是将净化后的过滤气体通过多组干燥过滤层,该过滤层是由包含活性碳/木炭的微粒过滤器组成。如图1所示,通过箱体中所设有的多组干燥过滤层进行气体过滤。0019在图1所示的实施例中,箱体30为长方体或正方体结构,箱体30前表面为24和箱体顶面为22,多个箱体被设置在其内。设有8个相互连接的箱体并列排成两排。其中每个设有液体的箱体中设有透明管26,它设置在箱体前表面24上,用于观察每个箱体30中的液面位置和显示何时需要补充过滤液。在箱体30外部,一般是箱体前表面24上设有用于观察过滤器/过滤液的装置28,它可使用户通。
13、过观察液体的颜色变化,以决定何时更换箱体中的液体。装置28的机身材料可以是透明塑料,但不限于透明塑料。0020在如图1所示的实施例中,为了将气体输送至相关箱体中,在气体过滤箱体之间设有多个泵体气泵14A、14B和液泵16。气泵14A、14B和液泵16设置在同一箱体中,以便节省空间。在其中一个箱体的前端设有控制箱36,用于控制气泵14A、14B和液泵16。0021多个液体输送管12与设有过滤液的箱体相连接。箱体30中的液体输送管12设有进水口34和出水口32。比如,气体过滤系统10所使用的过滤液通过进水口38导入,然后通过液体输送管12输送,并经由进水口34进入到每个箱体30中。在图1所示的实施。
14、例中,在箱体30前表面24上方的进水口34分别与箱体30连接。气体过滤过程结束后,气体过滤系统10所使用的过滤液通过出水口32排出。出水口32用于排放箱体中所使用过的过滤液。进水口38与液体输送管12相连接。设有过滤液的箱体30均设有出水口32,从而可以将用过的过滤液分别排出。箱体30中的液泵16可将过滤液从进水口38输送到箱体中。0022气体过滤系统工作一段时间后,污染物会留在箱体30中。为了要清除这些污染物,可使用箱体30前表面24上设置的水管螺塞80,它可与水管连接。0023液体输送系统工作时,气体过滤系统中所使用的过滤液,比如水,通过液泵16的作用,沿着液体输送管12从进水口38进入到。
15、箱体30中。气体通过气泵14A和14B被压入至箱体。0024图2是气体过滤系统10中气体输送系统50的一种实施例立体外观透视图。气体输送系统50包括一组气体输送管52,它连接多个箱体3030A30G。根据图2中的实施说明书CN102000476ACN102000486A3/6页6例,气体输送系统50包括气体输送管52A、52B、52I,如图3所示,可将气体从一个箱体输送至另一箱体。气体输送管52最好采用不锈钢材料。在一些实施方式中,气体输送管52设置在箱体30的顶面22上。气体输送管不一定要从顶面22伸出,但一般要尽量靠近箱体顶面,从而可以在短时间内尽量多地放出气体。整个气体过滤过程大约持续1。
16、0秒钟。0025图3详细描述了气体在箱体30内的过滤过程。气体输送管52的具体结构将在以下结合图3详细说明。进气口54设置在箱体30的顶面22上,并与其中一个箱体30连接,气体通过进气口54进入箱体30中进行过滤。另外,经过气体过滤系统10净化后的气体通过设置在箱体30的顶面22上的出气孔56排出。在一些实施方式中,出气孔56设置在气体过滤过程中最后一个步骤所设有过滤层的箱体30的顶面22上。0026如图3所示,本发明气体过滤系统实施例中内部分解的立体透视图。箱体30包括箱体30A、30B、30G,这些箱体通过气体输送系统50连接,气体输送系统50包括气体输送管52A、52B、52I。气体过滤。
17、系统10包括一些液体过滤箱和至少一个过滤层箱。在箱体30A、30B、30D、30E和30F中含有一定量用于过滤净化气体的过滤液。箱体30G包含一组过滤层18如图5所示,并与箱体30F连接。0027具体地说,气体过滤系统10中的箱体30A、30B、30G依次连接。在图3所示的实施例中,箱体30A、30B、30G的尺寸是24英寸、24英寸、60英寸。请注意,箱体30的尺寸不一定限定在图3中的数据。0028气泵14A和14B的功率取决于箱体30A、30B、30F中过滤液的含量。箱体30A、30B、30F的水位与其过滤液的含量有关。请注意,水位高度不限于实施例中的数据,并且可以根据过滤液含量进行调整。。
18、在图13中所示的实施例中,各气泵马达的功率为230瓦,4马力,3451转数/分,18安培。0029为了保证过滤效率,本实施例得出箱体30A、30B、30F的水位,即含水量,如下所示0030第一个箱体30A的水位为36英寸899加仑。0031第二个箱体30B的水位为16英寸399加仑。0032第三个箱体30C中不含过滤液。0033第四个箱体30D的水位为39英寸972加仑。0034第五个箱体30E的水位为24英寸598加仑。0035第六个箱体30F的水位为39英寸972加仑。0036水位决定了液面位置,将箱体分隔为两个空间,上层空间无过滤液;下层空间充满过滤液。例如,在图3中所示的实施例中,液面。
19、64将箱体30A分为上部空间66无过滤液和下部空间68充满过滤液。0037图3还描述了气体输送管52、气泵14A和14B以及箱体30之间的相互连接关系。根据箱体30的不同连接方式,气体输送管分为两种类型。更具体的说,气体输送管52A、52B、52D、52E、52G和52H属于第一种类型,即气体输送管I,设置在箱体30的顶面22上,并连接到每个箱体以输送气体,比如箱体30A、30B、30C、30D、30E、30F和30G。气体输送管52C和52F属于第二种类型,即气体输送管II,设置在箱体比如30B和30D的顶面22上,第二种类型的气体输送管与气泵相连接,而不是直接连接到箱体中。0038每个气体。
20、输送管I有三个位置,即上部74,中部72和下部70。上部74位于箱体外说明书CN102000476ACN102000486A4/6页7部,有两个端点76和78,分别在相连的两个箱体上。在本实施例中,第一个端点76设置在箱体30A中;第二个端点78设置在箱体30B中,分别连接箱体30A和30B,从而使气体通过上部74输送至中部72。中部72和下部70位于其中每个箱体30中。中部72为直线构造并与箱体30的前表面24平行设置。下部70为曲线构造,位于箱体30的下方空间68处。在一些实施例中,气体输送管I的下部70为横向弯曲构造,例如闭合的M型结构,以便将气泡送至过滤液中。0039气体输送管52I属。
21、于第一类型气体输送管I,包括上部74和下部72。气体输送管52I设置在箱体30F的顶面24上,通过上部74连接到设有过滤层18净化气体的箱体30G中。气体输送管52I和其它输送管,如52A、52B、52D、52E、52G和52H的区别在于52I的底部70I是“T”型结构,且至少包含一个用于排放气体的出气孔78A。在本实施例中,底部70I使用两个出气孔78A和78B,如图5所示。0040图3显示并详细描述了包括水/湿过滤法和干纤维过滤法的过滤过程。0041第一个气泵14A通过设置在第一个箱体30A顶面22上的进气口54将空气压入箱体30A内;进气口54与第一个气体输送管52A连接。0042气体从。
22、进气口54进入,然后被压入第一个箱体30A中的第一个气体输送管52A内。具体来说,气体被向下压入,通过第一个气体输送管52A的中部72进入52A的下部70,然后被释放至箱体30A的下方空间68。0043在本发明实施例中,气体输送管52的下部70包括一组小孔40,以使气体排出气体输送管52。为了保证气体和液体的充分接触,同时又不会产生流动阻力而降低湿过滤效果,每个小孔40的直径预先设定,如3/16英寸。0044气体从小孔40释放后,根据泡沫效应会自然地产生气泡。泡沫效应可以增大气体的表面积,保证气体与水的充分接触。经第一轮过滤后,气泡即气体上升至液面64,然后进入箱体30A的上方空间66中,随后。
23、被输送至第二个箱体30B中。0045经过箱体30A中第一轮过滤后的气体进入设置在第二个箱体30B顶面24上的第二个气体输送管52B中。该气体通过输送管52B的中部72被向下压入至箱体30B的下方空间68,随后进入输送管52B的下部70,通过小孔40排出。同第一轮过滤一样,气体通过小孔40排出后,将会产生泡沫效应,增大气体的表面积,保证气体和水的充分接触,提高了过滤效果。经两轮过滤后,气泡升至液面64,在箱体30B的上方空间66汇集,随后被输送至第三个箱体30C中。0046经过第二个箱体30B中过滤后的气体随后进入第三个气体输送管52C中。气体输送管52C与气泵14A相连接。气泵14A通过第四个。
24、气体输送管52D将气体压入第三个箱体30C中。0047通过气泵14A以及气泵14B的作用,使气体进入设置在箱体30C顶面22中的第四个气体输送管52D中。气体通过第四个气体输送管52D的中部72、下部70向下进入第三个箱体30C的下方空间68中,然后通过小孔40排出。第三个箱体30C中不含过滤液,只用于气体缓冲,用来保证气体在气泵14A和14B的作用下可以平稳地进入到下一个过滤箱中。从第三个箱体30C中排出过滤气体进入第四个箱体30D中。0048通过第三个箱体30C后,使气体进入到设置在第四个箱体30D顶面22上的第五个气体输送管52E中;该气体通过气体输送管52E的中部72被压入箱体30D的。
25、下方空间68说明书CN102000476ACN102000486A5/6页8中;然后被引导至输送管52E的下部70,然后通过小孔40排出;排出后,会自然产生泡沫效应;经过三轮过滤后,气泡上升至液面64,进入到第四个箱体30D的上方空间66内汇集,然后进入第五个箱体30E中。0049从第四个箱体30D中排出的气体被压入连接至气泵14B的第六个气体输送管52F中;然后通过气泵14A和14B的作用,经由第七个气体输送管52G进入第五个箱体30E中。0050在气泵14A和14B的作用下,气体被压入设置在第五个箱体30E顶面22上的第七个气体输送管52G中;该气体通过气体输送管52G的中部72、下部70。
26、向下进入箱体30E的下方空间68中;并通过小孔40排出;气泡上升至液面64,进入箱体30E的上方空间66,经过四轮过滤后,气体被输送至第六个箱体30F中。0051气体被压入设置在第六个箱体30F顶面22中的第八个气体输送管52H中,然后通过输送管52H的中部72、下部70进入箱体30F的下方空间68。通过小孔40排出。气泡上升至水上表面64,然后进入箱体30F的上方空间66汇集,经过五轮过滤后,气体进入第七个箱体30G中。0052在本实施例中,气体在经过第六个箱体30F中的第五轮过滤后,已经被充分过滤。0053净化后的气体被压入设置在第七个箱体30G顶面22中的第九个气体输送管52I中。在图3。
27、中公开的实施例中,箱体30G是最后一个过滤箱,其尺寸可以与箱体30A、30B、30F相同。净化后的气体通过第九个气体输送管52I的中部72,沿着52I向下进入箱体30G的下方空间68I。气体输送管52I的底部70I为“T”型结构,设有两个出气孔78A和78B,用于将气体排放至箱体30G的下方空间68I。下方空间68I由过滤层18决定。在图3公开的实施例中,过滤层18将箱体30G分隔为多个空间,从出气孔78A和78B释放净化后的气体进入下方空间68I。净化后的气体由下至上,经过多个过滤层,例如5个过滤层,如图5所示。0054每个过滤层18包含微粒过滤器和活性炭/木炭。活性炭可中和臭味;微粒过滤器。
28、可加强过滤效果。净化后的气体通过过滤层后,经设置在箱体30G顶面24上的出气孔56排放到大气中。0055由于经过五轮过滤后,气体中的大部分杂质已通过湿过滤法除去,所以过滤层18的使用寿命更长,仅需数月更换一次。0056图4是本发明气体过滤系统实施例中两个输气管相连的箱体的立体透视图。通过该图简要地描述了气体过滤系统10的工作过程。0057图4展示了两条气体输送管50,即气体输送管I和气体输送管II的中部和下部。如图3所示,气体通过气体输送管50进入箱体之后,通过小孔40排出。形成的气泡通过相邻的气体输送管或管道出口见图4排出。更确切地说,小孔40均匀分布在气体输送管I和气体输送管II的下部70。
29、上,在本实施例中,小孔之间的间距为1英寸。0058图5展示了本发明中箱体或称气箱30G的内部结构。箱体30G的尺寸大小与其它箱体相同。气体输送管52I位于箱体30G内部,将气体输送至箱体30G下方。气体输送管52I穿过所有过滤层,其底部位于最下面的过滤层的下方,从而使气体从最下面的过滤层逐渐上升到上面的过滤层,逐层过滤,最终排出箱体30G。0059过滤层18位于箱体30G内部,每层之间的固定间隔为9英寸。例如,第一层距离箱体30G的底面为48英寸;第二层距离箱体30G的底面为39英寸;第三层距离箱体30G的说明书CN102000476ACN102000486A6/6页9底面为30英寸;第四层距。
30、离箱体30G的底面为21英寸;第五层距离箱体30G的底面为11英寸。0060在过滤液和过滤层净化结束后,所使用的过滤液通过液体输送管12返回至箱体30中,用于下次过滤。所用过的过滤液,比如水,可以很方便的更换,保证过滤系统连续运行。0061另外需要注意的是,当需要更换过滤液的时候,所用过的过滤液,比如水,它也可以从气体过滤系统10中收集过滤用水。根据实验测试,将使用过的过滤用水撒在草地上,据观察并无明显的草地枯萎现象,该废水可直接用于浇灌草地、或排放至化粪池处置系统中。0062如前所述,过滤层18如微粒过滤器仅需数月更换一次。这是因为微粒过滤器工作是在整个过滤过程的最后一个步骤,在干燥过滤之前,气体中的大部分有害物质已被清除掉,所以使用寿命更长。0063为了保证过滤效果,必须确保每个箱体中的水量适中。更具体地说,在本实施例中每个出气孔40的尺寸为3/16英寸。说明书CN102000476ACN102000486A1/3页10图1图2说明书附图CN102000476ACN102000486A2/3页11图3图4C说明书附图CN102000476ACN102000486A3/3页12图5说明书附图CN102000476A。