大氣污染防治專利技術(shù)綜述

李現(xiàn)榮

（國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作湖北中心，湖北 武漢 430000）

1 大氣污染防治

1.1 煙囪除塵

煙氣中二氧化硫分離方法分為干法和濕法兩大類。目前消白煙的主流技術(shù)路線有三種：（1）煙氣直接再熱；（2）冷凝除濕或其他除濕技術(shù)；（3）冷凝再熱。CN110801705B提供了一種基于煙氣冷凝與化學(xué)吸附的消白煙裝置，通過強(qiáng)化煙氣在循環(huán)流化床內(nèi)與冷凝管的充分換熱，使煙氣中的水蒸氣冷凝析出，通過增強(qiáng)煙氣與化學(xué)吸水劑的摻混，除去煙氣中的水分以消除白煙。根據(jù)現(xiàn)有的煙囪通風(fēng)除塵裝置無法根據(jù)煙氣的排放量大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得工作時(shí)耗能大，且針對(duì)煙囪內(nèi)的煙氣排出不通暢的問題，CN110743288B 設(shè)計(jì)了一種煙囪的通風(fēng)除塵系統(tǒng)，其將霧化的水汽噴灑于煙氣中，使得煙氣中的大顆粒物質(zhì)沉積收集，然后，煙氣經(jīng)過吸附塊將煙氣內(nèi)部的有害氣體吸收，又根據(jù)煙氣的排放量、煙氣中的煙塵及有害氣體的含量，調(diào)節(jié)排風(fēng)裝置的轉(zhuǎn)速，使煙氣進(jìn)行彎曲的吸附槽流通，增加活性炭對(duì)煙氣的吸附處理，且保障煙氣的流通性。煙囪除塵的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，從而造成有關(guān)煙囪除塵的申請(qǐng)量開始有所下降，由圖1 可以看出，煙囪除塵在2011 年-2016年呈逐年上升的趨勢(shì)，從2016 年開始逐年下降，而從上述專利申請(qǐng)來看，目前的申請(qǐng)均是對(duì)提高能效方面的研究，更趨向于精細(xì)研究，創(chuàng)新難度加大，這也是相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)量下降的原因之一。

圖1

1.2 加強(qiáng)工藝措施方面

降低大氣污染的有效途徑之一就是優(yōu)化工藝過程，包括以無毒或低毒原料代替毒性大的原料，采取閉路循環(huán)以減少污染物的排除、綜合利用變廢為寶等方式。CN112681327A 解決了基坑施工過程中抑塵困難的問題，通過在基坑的頂部施工形成面層，以罩蓋住基坑，從而防止基坑中的灰塵外揚(yáng)，實(shí)現(xiàn)抑塵的目的，這種方式抑塵效果好，能夠達(dá)到綠色環(huán)保的效果。CN112576299A 設(shè)置拆卸連接在掘進(jìn)機(jī)上的箱體，夠隨掘進(jìn)機(jī)同時(shí)進(jìn)出，箱體內(nèi)的濾芯能夠有效的對(duì)揚(yáng)塵進(jìn)行吸附，并能夠?qū)⑽降膿P(yáng)塵排出，從源頭解決掘進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵。CN112449840A 該智能制造園林用割草避免揚(yáng)塵的設(shè)備，通過轉(zhuǎn)接螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的，其外側(cè)搭接的活動(dòng)機(jī)構(gòu)同步活動(dòng)，繼而帶動(dòng)切割刀同步活動(dòng)切割，通過粉碎刀的轉(zhuǎn)動(dòng)以及切割刀的工作，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)園林中雜草的清理。

1.3 科創(chuàng)環(huán)保方面

通過環(huán)保新技術(shù)的開發(fā)、融合不同領(lǐng)域的新技術(shù)，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，也是用科技創(chuàng)造綠色環(huán)境的大氣污染防治方式的有效途徑。公開號(hào)為CN105289297B 的專利申請(qǐng)通過采用光催化電極介質(zhì)來阻擋放電產(chǎn)生低溫等離子體，通過低溫等離子體協(xié)同光催化，不但提高了有機(jī)廢氣去除率，同時(shí)抑制放電極氣溶膠積聚，消除安全隱患。公開號(hào)為CN105344201B 的專利申請(qǐng)通過冷凝-萃取法實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢氣的回收，采取相對(duì)閉式的循環(huán)系統(tǒng)的操作方式，減少了系統(tǒng)中熱量和冷量的損失，降低了系統(tǒng)能耗和運(yùn)行的成本。公開號(hào)為CN111346471B 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種處理與循環(huán)利用工業(yè)過程廢氣的方法，其以確定廢氣循環(huán)量的基準(zhǔn)是廢氣達(dá)標(biāo)排放，并加強(qiáng)了廢氣污染物循環(huán)前處理措施、廢氣排放前的廢氣污染物循環(huán)后處理措施。公開號(hào)為CN112717597A 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種噴霧式揚(yáng)塵治理防護(hù)裝置，其用于節(jié)能建筑施工作業(yè)面，可以提高噴霧降塵范圍和整體的降塵處理效果。公開號(hào)為CN112267341A 的申請(qǐng)保護(hù)了一種街道上使用的可以防濺水并能夠防揚(yáng)塵的地磚，通過對(duì)轉(zhuǎn)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，可以有效避免地磚間隙內(nèi)的積水濺出，污染行人鞋子與褲腿，且在天氣晴朗時(shí)還可以噴出霧化水，防止灰塵飛揚(yáng)，使步行道環(huán)境干凈舒適，且實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用水。

1.4 噴淋降塵

噴淋降塵是目前凈化空氣污染、消除霧霾的常用方式之一。中國在噴淋降塵領(lǐng)域的主要申請(qǐng)人有，武漢毳雨環(huán)保科技有限責(zé)任公司、中國建筑第二工程局有限公司、中國建筑第八工程局有限公司、中建八局第一建設(shè)有限公司、黃河科技學(xué)院等。由圖2 對(duì)2002-2020 年的申請(qǐng)數(shù)量分析可以看出，從2013 年-2020 年，有關(guān)噴淋除塵的專利申請(qǐng)量開始逐年攀升，而2019 年和2020 年的申請(qǐng)量基本持平，處于一個(gè)穩(wěn)定的申請(qǐng)趨勢(shì)。一方面說明噴淋除塵依然是凈化污染大氣的主要研究方向之一，另一方面也說明噴淋除塵的技術(shù)成熟度也越來越高，創(chuàng)新難度加大，創(chuàng)新領(lǐng)域擴(kuò)寬。

圖2

1.4.1 建筑工程

在建筑工地施工過程中，由于屬于室外作業(yè)，且需要大量使用大型工程車輛對(duì)石灰、沙土等進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)、操作，從而造成大量的污染性顆粒散布于空氣當(dāng)中，這些污染性塵粒，會(huì)傷害人體的呼吸道系統(tǒng)，一旦被人體吸入，就會(huì)刺激并破壞呼吸道黏膜，破壞呼吸道黏膜防御能力，而倘若有細(xì)菌被吸入呼吸道，就容易造成呼吸道細(xì)菌感染，從而造成身體的不適。因此，對(duì)建筑工程施工過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵進(jìn)行處理，是普遍需要解決的問題。公開號(hào)為CN112793546A 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種降塵系統(tǒng)，其主要用于建筑工地外出工程車輛，其設(shè)置了車輪沖洗裝置，可以在車輛往城市道路行進(jìn)過程中，對(duì)車輪進(jìn)行沖洗，還設(shè)置了車身噴淋裝置對(duì)車身進(jìn)行清洗；其還在車身噴淋裝置中設(shè)置了水霧噴頭與排塵扇進(jìn)行雙重降塵處理，采用防塵板架對(duì)灰塵進(jìn)行隔離。公開號(hào)為CN112726474A 的專利申請(qǐng)通過設(shè)置往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和噴灑機(jī)構(gòu)，可以快速調(diào)節(jié)裝置轉(zhuǎn)角，能耗低、噴灑覆蓋面廣。公開號(hào)為CN112657299A 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種擾流組件，保證循環(huán)噴淋的水不會(huì)過稠，從而保證了降塵效果，同時(shí)通過兩次噴淋足見實(shí)現(xiàn)水循環(huán)。公開號(hào)為CN112483162A 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種降塵結(jié)構(gòu)的臺(tái)車，將百葉窗式吸塵板安裝在隧道臺(tái)車做為爆破粉塵吸附工具，降塵效果大大提高，同時(shí)縮短了施工等待時(shí)間。

1.4.2 輔助結(jié)構(gòu)

目前對(duì)噴淋除塵的設(shè)計(jì)，除了關(guān)注于噴淋除塵本身的直接效果外，科研創(chuàng)新工作者還將目光鎖定在了有關(guān)噴淋的輔助部件上，通過對(duì)輔助部件的優(yōu)化，間接促進(jìn)噴淋效果的提升。公開號(hào)為CN112628424A 的專利申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)了一種自密封三通，它能代替截止閥和三通，不僅降低了成本，還便于降塵裝置的安裝。公開號(hào)為CN112681883A 的專利申請(qǐng)保護(hù)了一種防護(hù)欄立柱，該立柱上設(shè)有噴淋降塵結(jié)構(gòu)，通過對(duì)立柱的獨(dú)特設(shè)計(jì)，不僅可以將噴淋頭和噴淋管安裝在立柱上，同時(shí)還方便與輸水管的連接。

1.4.3 應(yīng)用方向

對(duì)于噴淋降塵的創(chuàng)新方向，還進(jìn)一步體現(xiàn)在對(duì)具體應(yīng)用領(lǐng)域的具體設(shè)計(jì)。公開號(hào)為CN112606138A 的專利申請(qǐng)研究的就是噴淋結(jié)構(gòu)在木工車間的應(yīng)用，通過具體的設(shè)計(jì)，可以將附著在刀具上的木屑清除，同時(shí)吸附空氣中的木屑和粉塵，還可以通過更換風(fēng)管的吸塵罩，回收散落在地面上的木屑，利于資源的回收利用。公開號(hào)為CN112657297A的專利申請(qǐng)將噴淋結(jié)構(gòu)應(yīng)用于米粉加工過程，通過對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性的改進(jìn)，將噴淋機(jī)構(gòu)展開，使液體噴灑，能夠節(jié)約人力，且會(huì)自動(dòng)歸位，提高了裝置的使用效果。公開號(hào)為CN112502045A 的專利申請(qǐng)將噴淋結(jié)構(gòu)用于路橋施工用混凝土領(lǐng)域，通過對(duì)往復(fù)式噴淋裝置的自動(dòng)化控制，增加了噴淋的范圍，提高了噴淋的效果，且通過風(fēng)能和噴淋的配合，對(duì)施工的路面進(jìn)行進(jìn)一步降塵。

2 結(jié)論

空氣污染已經(jīng)開始影響全世界居民的健康生活，防治大氣污染的第一步就是減少污染氣體的排放，同時(shí)也要努力治理已經(jīng)污染的氣體，為人們生活提供更優(yōu)質(zhì)的生存環(huán)境。作為科研工作者或相關(guān)領(lǐng)域的工作者，應(yīng)該扎實(shí)開展大氣污染防治的研究，在研究工作中，要積極推進(jìn)防止污染和清潔新技術(shù)的創(chuàng)新，推進(jìn)學(xué)科之間的融合，將不同領(lǐng)域的技術(shù)手段創(chuàng)新性的結(jié)合起來，更加高效地降低大氣污染產(chǎn)生的影響。