一種祛除空氣中顆粒類污染物的方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于空氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種祛除空氣中顆粒類污染物的方法和裝置。本發(fā)明裝置包括：一個空氣過濾器，一個升壓設(shè)備，安裝在膜分離器之前或之后，一組膜分離器，膜分離器的膜分離材料采用無孔膜即致密膜，另一個升壓設(shè)備，用以建立膜分離器兩側(cè)跨膜壓差，以及必要的將膜分離器原料氣側(cè)與過濾器或升壓設(shè)備連接的將原料空氣引入膜分離器的工藝管線，將膜分離器滯留氣側(cè)的含顆粒類污染物與未透過膜分離器的空氣組分引出的工藝管線，將膜分離器滲透氣側(cè)與另一升壓設(shè)備連接的將已凈化的新鮮空氣引出膜分離器滲透側(cè)的工藝管線。本發(fā)明可從沾染了各種顆粒類污染物的空氣中簡單、高效、連續(xù)的祛除該顆粒類污染物，獲得可供人呼吸的新鮮空氣。
【專利說明】一種祛除空氣中顆粒類污染物的方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種祛除空氣中顆粒類污染物的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，祛除空氣中顆粒類污染物的技術(shù)主要基于微孔截留效應(yīng)的過濾，基于吸附截留效應(yīng)的吸附過濾，基于場效應(yīng)的靜電除塵、負(fù)離子和等離子體過濾技術(shù)等。
[0003]基于微孔截留效應(yīng)的機械式過濾是最為普遍的過濾方法，為獲得更高精度的過濾效果，通常采用的這種基于死端過濾原理的濾芯的壓差大、需要更加頻繁的更換。
[0004]基于吸附截留效應(yīng)的吸附式過濾方法中，則因為吸附材料巨大的大比表面積及多孔結(jié)構(gòu)特征很容易堵塞，更適合用于氣體污染物的祛除。
[0005]基于場效應(yīng)的靜電除塵技術(shù)是一種利用高壓靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法，其風(fēng)阻雖小但對較大顆粒和纖維捕集效果差，而且會引起放電，且清洗麻煩費時，還容易產(chǎn)生臭氧，形成二次污染，不利于人居環(huán)境呼吸；負(fù)離子和等離子體法去除室內(nèi)顆粒污染物的工作原理類似，都是通過使空氣中的顆粒物帶電，聚結(jié)形成較大顆粒而沉降，但顆粒物實際上并未移除，只是附著于附近的表面上，易導(dǎo)致再次揚塵。
[0006]更為重要的是，上述傳統(tǒng)的這些過濾技術(shù)，均難以有效的截留如氣體分子大小特征顆粒度以上的空氣中顆粒類污染物，難以滿足在組分復(fù)雜的環(huán)境空氣中有效的、廣譜性的祛除該顆粒類污染物，更因某些技術(shù)將產(chǎn)生臭氧等不適于人員呼吸的次生污染物，從而難以滿足高潔凈度要求的人居應(yīng)用場合，諸如、十級、百級潔凈度要求的手術(shù)室等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)空氣凈化技術(shù)的缺點，提供一種可從沾染了各種顆粒類污染物的空氣中簡單、高效、連續(xù)的祛除該顆粒類污染物，獲得可供人呼吸的新鮮空氣的方法和裝置。
[0008]本發(fā)明提供的祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，包括:
(1)至少一個空氣過濾器AFOl；
(2)至少一個升壓設(shè)備ΑΒ01，用于將待凈化的空氣組分(含顆粒類污染物)引入并排出分離器，并克服流程阻力和提供足額的氣量，可安裝在膜分離器之前或之后；
(3)至少一組膜分離器Μ01，膜分離器的膜分離材料采用無孔膜(即致密膜)，且該膜分離材料的氧氮分離系數(shù)不大于3.5 (優(yōu)選的，不大于2.5，更優(yōu)選的，不大于2.1);膜分離器的原料氣側(cè)接入待凈化的空氣組分(含顆粒類污染物)，滯留氣側(cè)排除經(jīng)膜分離器分離后的含顆粒類污染物的廢氣，滲透側(cè)產(chǎn)生經(jīng)膜分離器之后截留了顆粒類污染物的新鮮空氣；當(dāng)采用多組膜分離器時，其原料氣側(cè)、滯留氣側(cè)、滲透氣側(cè)均并聯(lián)連接；
(4)至少另一個升壓設(shè)備ΑΒ02，優(yōu)選真空泵，用以建立膜分離器兩側(cè)跨膜壓差，以便將經(jīng)膜分離器凈化后的新鮮空氣自膜分離器滲透側(cè)(負(fù)壓側(cè))抽取出來，并克服后續(xù)流程的流體輸送的阻力；
(5)將膜分離器原料氣側(cè)與過濾器或升壓設(shè)備ABOl連接的將原料空氣引入膜分離器的工藝管線；
(6)將膜分離器滯留氣側(cè)的含顆粒類污染物與未透過膜分離器的空氣組分(統(tǒng)稱為廢氣)引出的工藝管線，當(dāng)升壓設(shè)備ABOl安裝在膜分離器之后時本工藝管線也可連接該升壓設(shè)備將膜分離器滯留氣側(cè)的含顆粒類污染物的廢氣引出至大氣；
(7)將膜分離器滲透氣側(cè)與升壓設(shè)備AB02連接的將已凈化的新鮮空氣引出膜分離器滲透側(cè)的工藝管線。
[0009]如公知技術(shù)，裝置還包含必要的控制組件，以使得系統(tǒng)動力設(shè)備能夠正常運行、停止、調(diào)節(jié)等。
[0010]本發(fā)明提供的祛除空氣中顆粒類污染物的方法即空氣凈化方法，是基于上述裝置的、有別于現(xiàn)有傳統(tǒng)空氣過濾技術(shù)抑或是各種空氣過濾技術(shù)的組合的凈化方法，是一種全新的空氣凈化方法，也是一種簡單、高效、連續(xù)的空氣凈化方法，可獲得可供人呼吸的新鮮空氣。如附圖1所示，具體流程如下:
(I)沾染了各種顆粒類污染物的空氣在升壓設(shè)備ABOl的作用下首先進(jìn)入過濾器AF01，該過濾器AFOl僅用以保證膜分離器對原料空氣的清潔度要求，可適當(dāng)延長膜分離器的使用壽命。
[0011](2)經(jīng)前述步驟處理后的仍然沾染了各種顆粒類污染物的空氣(盡管沾染了各種顆粒類污染物的空氣經(jīng)過了過濾器AFOl會減少了，但仍然存在有大量顆粒度小于AFOl過濾精度的污染物)以一定的風(fēng)速(進(jìn)料風(fēng)速典型的為I?20m/s，優(yōu)選的，4?lOm/s，較佳如8m/s的風(fēng)速)進(jìn)入膜分離器MOl ;并且控制升壓設(shè)備ABOl和另一壓設(shè)備AB02的升壓能力，或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，使得:
自原料氣側(cè)進(jìn)入的待凈化空氣組分中的至少一部分氣態(tài)組分(除顆粒類污染物之外的組分，如氧氣、氮氣等)，因升壓設(shè)備AB01，AB02在膜分離器、膜分離材料(MOl)的兩側(cè)加載的跨膜壓差，將通過溶解、滲透、擴散的原理透過膜分離器、膜分離材料(MOl)在其滲透側(cè)被收集，并經(jīng)真空泵AB02排出系統(tǒng)作為產(chǎn)品氣，新鮮空氣。
[0012]而待凈化空氣中含有的所有顆粒類污染物均因有一定物理尺寸將被100%截留而不能透過膜分離器、膜分離材料(膜分離器MOl內(nèi)裝填的分離材料，是無孔膜、致密膜)，并隨著未透過膜分離器、膜分離材料(MOl)的另外一部分氣態(tài)組分在升壓設(shè)備ABOl的作用下自膜分離器的滯留側(cè)排除出系統(tǒng)作為廢氣返回大氣。
[0013](3)如上述連續(xù)進(jìn)行膜分離“錯流過濾”的凈化過程，持續(xù)進(jìn)行的基于有機膜分離原理的溶解、滲透、擴散的“錯流過濾”空氣凈化過程不僅因“錯流過濾”可連續(xù)凈化包括PM2.5，PM0.5，細(xì)菌，熱源等一切相對氣體分子大小特征顆粒度以上物理尺寸的顆粒類污染物而獲得新鮮空氣，同時，還因為通過選擇了氧氮分離系數(shù)不大于3.5 (優(yōu)選的，不大于
2.5，更優(yōu)選的，不大于2.1)的膜分離材料，并通過匹配選擇AB01\AB02的升壓能力或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，當(dāng)膜分離器兩側(cè)加載一定的跨膜壓差并形成了不大于4倍的分離壓力比(優(yōu)選的，不大于2倍，更優(yōu)選的，不大于1.5倍)時，可獲得的新鮮空氣中的氧氮組分被限制在適宜人員呼吸的程度(典型的，空氣中氧氣濃度被控制在19?40%，更優(yōu)選的，控制在21?23%)； 如上述持續(xù)進(jìn)行的凈化過程，可從沾染了各種顆粒類污染物的空氣中簡單、高效、連續(xù)的祛除該顆粒類污染物，并可獲得可供人員呼吸的新鮮空氣。
[0014]首先，本發(fā)明是一種簡單、高效的凈化方法
本發(fā)明的凈化方法僅需一個膜分離器，二個升壓設(shè)備即可滿足空氣中顆粒類污染物的連續(xù)凈化要求，過程簡單；
本發(fā)明的凈化方法通過升壓設(shè)備在膜分離器、膜分離材料兩側(cè)加載的跨膜壓差，因膜分離材料采用的是無孔膜(致密膜)，空氣組分中的氣態(tài)組分(除顆粒類污染物之外的組分，顆粒類污染物通常為有一定物理尺寸的固態(tài)組分)將通過溶解、滲透、擴散而透過膜分離器、膜分離材料而作為新鮮空氣輸出，而空氣中含有的任何顆粒類污染物均因有一定物理尺寸將被100%截留而不能透過膜分離器、膜分離材料自滯留側(cè)排除出系統(tǒng)返回大氣。采用的是基于有機膜分離原理的溶解、滲透、擴散的空氣凈化過程，而非傳統(tǒng)空氣過濾技術(shù)的篩分原理的空氣過濾凈化過程，可凈化PM2.5，ΡΜ0.5，細(xì)菌，熱源等一切相對氣體分子大小特征顆粒度以上物理尺寸的顆粒類污染物，而空氣中的氣體組分如氧、氮則可順利通過，過程聞效;
其次，本發(fā)明是一種過程連續(xù)的凈化方法
本發(fā)明的凈化方法，因為膜分離器原料氣側(cè)連續(xù)進(jìn)料并連續(xù)自滯留側(cè)返回大氣(通常，進(jìn)料風(fēng)速典型的為I?20m/s，優(yōu)選的，4?lOm/s)形成的吹掃剪切力，這可使得被截留的顆粒類污染物在積累至一定的程度后則不會繼續(xù)在膜層上累積，形成了一種“錯流過濾”過程，而非傳統(tǒng)過濾器的“死端過濾”過程，因此，凈化過程能長期連續(xù)，通常，可維持長達(dá)5年以上的使用壽命。
[0015]其次，本發(fā)明的凈化方法可獲得可供人呼吸的新鮮空氣
本發(fā)明的方法通過選擇氧氮分離系數(shù)不大于3.5 (優(yōu)選的，不大于2.5，更優(yōu)選的，不大于2.1)的膜分離材料，并通過匹配選擇AB01\AB02的升壓能力或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、或調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，當(dāng)膜分離器兩側(cè)加載一定的跨膜壓差并形成了不大于4倍的分離壓力比(優(yōu)選的，不大于2倍，更優(yōu)選的，不大于1.5倍)時，通過控制原料氣進(jìn)入的總量(可通過匹配選擇ABOl的輸送能力或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、或調(diào)節(jié)裝置)，匹配恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)速(典型的，I?20m/s，優(yōu)選的，4?lOm/s)，不僅可實現(xiàn)截留空氣中含有的所有顆粒類污染物的同時，獲得的新鮮空氣中的氧氮組分也將限制在適宜人呼吸的程度(典型的，空氣中氧氣濃度(指體積濃度)被控制在19?40%，更優(yōu)選的，控制在21?23%)，并且該過程不會產(chǎn)生臭氧。
[0016]本發(fā)明中所用膜分離器可以是各種形式的膜分離器，如卷式、板式、中空纖維型式，可裝填各種形式的膜分離材料，其氧氮分離系數(shù)不大于3.5 ；
本發(fā)明中所說的沾染了各種顆粒類污染物的空氣中，其氧、氮組分與正常大氣一致(其氧氣濃度為20.95%, v/v)；
本發(fā)明中所說的新鮮空氣，即祛除了沾染各種相對氣體分子大小特征顆粒度以上物理尺寸的顆粒類污染物的空氣，系指該空氣中已將顆粒類污染物徹底截留，而其中的氣態(tài)組分如氧、氮組分與正常大氣基本相當(dāng)，典型的，控制在21?23% (v/v)。
[0017]本發(fā)明所說的錯流過濾過程系指待凈化的空氣在膜分離器的一側(cè)有進(jìn)有出，并且該側(cè)與產(chǎn)品氣通道因膜分離材料而分隔開的，即自膜分離器的一側(cè)如原料氣側(cè)連續(xù)進(jìn)料并連續(xù)自膜分離器的滯留側(cè)返回大氣，而凈化后產(chǎn)品氣的通道是膜分離器的另外一側(cè)，污染物積累到一定程度后因原料氣的吹掃剪切力而將維持壓差基本一致，不會失效。
[0018]本發(fā)明所說的死端過濾過程系指待凈化的空氣在過濾器的一側(cè)有進(jìn)無出，并且該側(cè)與產(chǎn)品氣通道因過濾材料而分隔開的，即自過濾器的一側(cè)如原料氣側(cè)連續(xù)進(jìn)料而不返回大氣，而凈化后產(chǎn)品氣的通道是過濾器的另外一側(cè)，當(dāng)污染物積累到一定程度后因壓差過大過濾材料破裂而失效；
本發(fā)明中所說的選擇性，也稱分離系數(shù)、α (阿爾法)值，其一般定義為:α (阿爾法)值,空氣組分中氮氣與氧氣之間分離的選擇性=(Qtw式中與分別代表膜分離材料對待分離的空氣組分中的氮氣與氧氣在單位時間、壓力下純組分氮氣和氧氣通過膜材料的滲透量，典型的如，I大氣壓，20°C，α (阿爾法)值即為該兩組分的滲透量之比。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明祛除空氣中顆粒類污染物的方法與裝置的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖以說明本專利與現(xiàn)有技術(shù)的不同，以及本發(fā)明的空氣凈化過程，附圖中:
AF01，是傳統(tǒng)空氣過濾器，可以是各種形式的過濾器，包括纖維形式、濾料形式、袋式過濾，優(yōu)選采用可自清潔形式或者各種組合形式的過濾器，用于過濾、清潔進(jìn)入分離器的原料空氣，僅用以保證膜分離器對原料空氣的清潔度要求；
ΑΒ01，是升壓設(shè)備，可以是各種形式的壓縮設(shè)備，如活塞式、離心式、螺桿、渦旋、羅茨、液環(huán)等等壓縮形式，用于將待凈化的空氣組分(含顆粒類污染物)引入并排出分離器，并能克服流程阻力和提供足額的氣量，典型的，選擇100?15000Pa升壓能力的壓縮設(shè)備，優(yōu)選采用各種形式的鼓風(fēng)機，還可安裝在膜分離器之前，如安裝在過濾器AFOl之前或之后的工藝管道上(圖中未示出)。
[0021]M01，是一種3 口薄膜分離器，可以是板式膜，卷式膜，中空纖維膜，膜分離器中的膜分離材料具有一定的膜面積，并分成了兩側(cè)，一側(cè)為正壓側(cè)，一側(cè)為負(fù)壓側(cè)，正壓側(cè)也即膜分離器的原料氣側(cè)，也稱為高壓側(cè)、滯留氣側(cè)，負(fù)壓側(cè)也即膜分離器的滲透氣側(cè)，也稱為低壓側(cè)、負(fù)壓側(cè)，其中，AO是膜分離器的原料氣入口也即含顆粒類污染物空氣的入口，Al是滯留氣出口，也即貧空氣組分出口、富含顆粒類污染物的廢氣出口，排放至大氣，A2是膜分離器負(fù)壓側(cè)也即滲透側(cè)出口，經(jīng)徹底祛除了顆粒類污染物的新鮮空氣出口 ；
AB02，也是升壓設(shè)備，可以是各種形式的壓縮設(shè)備，如活塞式、離心式、螺桿、渦旋、羅茨、液環(huán)等等壓縮形式，用于將凈化后的新鮮空氣自膜分離器負(fù)壓側(cè)抽取出來，并克服后續(xù)流程的流體輸送的阻力，典型的，選擇10?SOKPa升壓能力的壓縮設(shè)備，優(yōu)選采用各種形式的真空泵。
[0022]具體流程如下:
(I)沾染了各種顆粒類污染物的空氣在升壓設(shè)備ABOl的作用下首先進(jìn)入過濾器AF01，該過濾器AFOl僅用以保證膜分離器對原料空氣的清潔度要求，可適當(dāng)延長膜分離器的使用壽命。
[0023](2)經(jīng)前述步驟處理后的仍然沾染了各種顆粒類污染物的空氣(盡管沾染了各種顆粒類污染物的空氣經(jīng)過了過濾器AFOl會減少了，但仍然存在有大量顆粒度小于AFOl過濾精度的污染物)以一定的風(fēng)速(典型的，如8m/s的風(fēng)速)進(jìn)入膜分離器M01，其中:
自原料氣側(cè)進(jìn)入的待凈化空氣組分中的至少一部分氣態(tài)組分(除顆粒類污染物之外的組分，如氧氣、氮氣等)，因升壓設(shè)備AB01，AB02在膜分離器、膜分離材料(MOl)的兩側(cè)加載的跨膜壓差，將通過溶解、滲透、擴散的原理透過膜分離器、膜分離材料(MOl)在其滲透側(cè)被收集，并經(jīng)真空泵AB02排出系統(tǒng)作為產(chǎn)品氣，新鮮空氣。
[0024]而待凈化空氣中含有的所有顆粒類污染物均因有一定物理尺寸將被100%截留而不能透過膜分離器、膜分離材料(M01，無孔膜、致密膜)，并隨著未透過膜分離器、膜分離材料(MOl)的另外一部分氣態(tài)組分在升壓設(shè)備ABOl的作用下自膜分離器的滯留側(cè)排除出系統(tǒng)作為廢氣返回大氣。
[0025](3)如上述連續(xù)進(jìn)行的膜分離“錯流過濾”的凈化過程中，持續(xù)進(jìn)行的基于有機膜分離原理的溶解、滲透、擴散的“錯流過濾”空氣凈化過程不僅因“錯流過濾”可連續(xù)凈化PM2.5，ΡΜ0.5，細(xì)菌，熱源等一切相對氣體分子大小特征顆粒度以上物理尺寸的顆粒類污染物而獲得新鮮空氣，同時，還因為通過選擇了氧氮分離系數(shù)不大于3.5 (優(yōu)選的，不大于
2.5，更優(yōu)選的，不大于2.1)的膜分離材料，并通過匹配選擇AB01\AB02的升壓能力或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，當(dāng)膜分離器兩側(cè)加載一定的跨膜壓差并形成了不大于4倍的分離壓力比(優(yōu)選的，不大于2倍，更優(yōu)選的，不大于1.5倍)時，可獲得的新鮮空氣中的氧氮組分也將限制在適宜人員呼吸的程度(典型的，空氣中氧氣濃度被控制在19?40%，更優(yōu)選的，控制在21?23%)。
[0026]如上述持續(xù)進(jìn)行的凈化過程，可從沾染了各種顆粒類污染物的空氣中簡單、高效、連續(xù)的祛除該顆粒類污染物，并可獲得可供人員呼吸的新鮮空氣。
[0027]與傳統(tǒng)空氣凈化方法不同，傳統(tǒng)空氣凈化方法為獲得更高的截留效率，如手術(shù)室凈化中為獲得“百”級的凈化空間，通常需要采用更高過濾精度的過濾器，甚至多種凈化技術(shù)手段相結(jié)合方可滿足凈化要求，并且，因這些技術(shù)手段均系“死端過濾”技術(shù)，3個月，甚至1，2個月即需更換濾芯方可滿足連續(xù)使用所需的運行壓差要求，而本發(fā)明的方法，以相對簡潔的工藝，不僅實現(xiàn)了高效截留，可100%的截留待凈化空氣中的各種顆粒類污染物，還因“錯流過濾”的膜分離凈化過程，使得凈化過程連續(xù)，并且，還因選擇氧氮分離系數(shù)不大于3.5的膜分離材料，并通過匹配選擇AB01\AB02的升壓能力或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，當(dāng)膜分離器兩側(cè)加載一定的跨膜壓差并形成了不大于4倍的分離壓力比時，可獲得的新鮮空氣中的氧氮組分也將限制在適宜人員呼吸的程度。
[0028]本發(fā)明優(yōu)先應(yīng)用于可100%截留待凈化空氣中的各種顆粒類污染物，并持續(xù)獲得新鮮空氣中的氧氮組分限制在適宜人員呼吸的程度的空氣凈化過程，但是所公開的基本原則可用于很多其它的分離場合，如采用對氧氮組分沒有分離性能的氣體分離膜，僅以截留待凈化空氣中的各種顆粒類污染物的凈化過程。
[0029]一個祛除空氣中顆粒類污染物的裝置的例子，按附圖1連接，其中，膜分離器采用上海傯達(dá)弗材料科技有限公司生產(chǎn)的板式膜分離器，其膜分離材料的氧氮分離系數(shù)為2.04，膜面積裝填量為113.25m2，配套選型了 1臺流量465m3/h，風(fēng)壓300Pa的鼓風(fēng)機用以輸送含塵量達(dá)10g/m3、最小微粒直徑0.1微米的顆粒類污染物的高含塵空氣進(jìn)入膜分離器，另配套了 1臺20°C下抽速156m3/h，真空度20.3KPa，裝機功率1.1Kw的真空泵，當(dāng)運行如下環(huán)境溫度25°C、空氣中相對濕度RH70%的條件下時，獲得了無任何顆粒類污染物的含氧22.85% 的新鮮空氣 116.31 m3/hr。
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其特征在于包括: (1)至少一個空氣過濾器(AFOl)； (2)至少一個升壓設(shè)備(AB01)，安裝在膜分離器之前或之后；用于將含顆粒類污染物的待凈化的空氣組分引入并排出膜分離器，并克服流程阻力和提供足額的氣量； (3)至少一組膜分離器(M01)，膜分離器的膜分離材料采用無孔膜即致密膜，且該膜分離材料的氧氮分離系數(shù)不大于3.5 ;膜分離器的原料氣側(cè)接入含顆粒類污染物的待凈化的空氣組分，滯留氣側(cè)排除經(jīng)膜分離器分離后的含顆粒類污染物的廢氣，滲透側(cè)產(chǎn)生經(jīng)膜分離器截留了顆粒類污染物的新鮮空氣；當(dāng)采用多組膜分離器時，其原料氣側(cè)、滯留氣側(cè)、滲透氣側(cè)均并聯(lián)連接； (4)至少另一個升壓設(shè)備(AB02)，用以建立膜分離器兩側(cè)跨膜壓差，以便將凈化后的新鮮空氣自膜分離器滲透側(cè)即負(fù)壓側(cè)抽取出來，并克服后續(xù)流程的流體輸送的阻力； (5)將膜分離器原料氣側(cè)與過濾器或升壓設(shè)備ABOl連接的將原料空氣引入膜分離器的工藝管線； (6)將膜分離器滯留氣側(cè)的含顆粒類污染物與未透過膜分離器的空氣組分引出的工藝管線；當(dāng)升壓設(shè)備(ABOl)安裝在膜分離器之后時，該工藝管線連接該升壓設(shè)備將膜分離器滯留氣側(cè)的含顆粒類污染物的廢氣引出至大氣； (7)將膜分離器滲透氣側(cè)與另一升壓設(shè)備(AB02)連接的將已凈化的新鮮空氣引出膜分離器滲透側(cè)的工藝管線。
2.如權(quán)利要求1所述的祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其特征在于所述的空氣過濾器(AFOl)為纖維形式、濾料形式或袋式過濾器。
3.如權(quán)利要求1所述的祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其特征在于所述的升壓設(shè)備(AB01是活塞式、離心式、螺桿、渦旋、羅茨或液環(huán)壓縮形式的壓縮設(shè)備，其升壓能力為100 ~15000Pa。
4.如權(quán)利要求1所述的祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其特征在于所述的膜分離器(MO I)有3個端口: 一為原料氣入口(A0 )，也即含顆粒類污染物空氣的入口，一為滯留氣出口(Al)，也即貧空氣組分出口、富含顆粒類污染物的廢氣出口，排放至大氣，一為滲透側(cè)出口(A2)，也即經(jīng)徹底祛除了顆粒類污染物的新鮮空氣出口。
5.如權(quán)利要求1所述的祛除空氣中顆粒類污染物的裝置，其特征在于所述的另一升壓設(shè)備(AB02)，是活塞式、離心式、螺桿、渦旋、羅茨或液環(huán)壓縮形式的升壓設(shè)備，其升壓能力為 10 ~80KPa。
6.一種基于如權(quán)利要求1所述裝置的祛除空氣中顆粒類污染物的方法，其特征在于具體步驟為: (1)由升壓設(shè)備(ABOl)將沾染了各種顆粒類污染物的空氣送入空氣過濾器(AFOl)； (2)經(jīng)前述步驟處理后的仍然沾染了各種顆粒類污染物的空氣以I~20m/s的風(fēng)速進(jìn)入膜分離器(M01 )，并且控制壓設(shè)備(ABOl)和另一壓設(shè)備(AB02)的升壓能力，或在工藝管線上增加調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)裝置以獲得分離壓力比不大于4倍的工作條件，使得: 自原料氣側(cè)進(jìn)入的待凈化空氣組分中的至少一部分氣態(tài)組分，因升壓設(shè)備(AB01)，另一升壓設(shè)備(AB02)在膜分離器(M01)的兩側(cè)加載的跨膜壓差，將通過溶解、滲透、擴散的原理透過膜分離器(MOl)在其滲透側(cè)被收集，并經(jīng)另一升壓設(shè)備(AB02)排出系統(tǒng)作為產(chǎn)品氣，即新鮮空氣； 而待凈化空氣中含有的所有顆粒類污染物均因有一定物理尺寸將被100%截留而不能透過膜分離器(M01)，并隨著未透過膜分離器(MOl)的另外一部分氣態(tài)組分在升壓設(shè)備(ABOl)的作用下自膜分離器的滯留側(cè)排除出系統(tǒng)作為廢氣返回大氣； (3)如上述連續(xù)進(jìn)行膜分離“錯流過濾”的凈化過程，可連續(xù)凈化包括PM2.5，ΡΜ0.5，細(xì)菌，熱源一切相對氣體分子大小特征顆粒度以上物理尺寸的顆粒類污染物而獲得新鮮空氣，同時，還獲得的新鮮空氣中的氧氮組分被限制在適宜人呼吸的程度。
【文檔編號】B01D46/00GK103816726SQ201410050017
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月13日
【發(fā)明者】陳宗蓬, 申廣浩, 羅二平, 王晨, 賈吉來, 謝東紅, 俞曉峰, 劉輝 申請人:上海穗杉實業(yè)有限公司