基本信息
- 项目名称：
- 一氧化碳报警/吸收装置的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 在现有的一氧化碳报警器的基础上改进、研发的一氧化碳报警/吸收装置，实现报警和吸收一体化。
- 详细介绍：
- 目前市场上的一氧化碳报警器，只能对超过一定浓度的一氧化碳进行报警不能吸收，如果在报警的同时，能够及时吸收一氧化碳，对于减少一氧化碳浓度， 保护人们身心健康具有重要作用。 对于一氧化碳报警器已有许多研究, 但这些装置只能对环境中的一氧化碳浓度超过一定值时有报警功能，没有对一氧化碳气体有吸收功能。由于一氧化碳与体内血红蛋白的亲和力比氧与血红蛋白的亲和力大200－300倍，所以一氧化碳极易与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白（HbCO），使血红蛋白丧失携氧的能力和作用，造成组织窒息。对全身的组织细胞均有毒性作用，尤其对大脑皮质的影响最为严重。当人们意识到已发生一氧化碳中毒时，往往已为时已晚，手脚已不听使唤，因为支配人体运动的大脑皮质最先受到麻痹损害，使人无法实现有目的的自主运动，所以一氧化碳中毒者往往无法进行有效的自救。 如果在报警的同时，能够及时吸收一氧化碳，对于减少一氧化碳浓度， 保护人们身心健康具有重要作用。 作品针对上述问题开展研究，通过对装置的结构设计和吸收一氧化碳材料的研究，制作一氧化碳报警/吸收装置, 提出的利用高空隙率的活性碳纤维为载体负载对一氧化碳具有吸收作用的氯化亚铜氨容易，制备一氧化碳吸收剂的方法，使制作的作品在具有一氧化碳报警功能的同时,对一氧化碳具有良好的吸附性能,起到降低环境中一氧化碳浓度的作用。技术处于国内领先地位。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一氧化碳的危害性很大，这已经得到了大家的共识，但是并不是只有高浓度的一氧化碳才会对人体造成危害，现有研究表明，长期处于低浓度一氧化碳的环境中也会对心血管带来不可弥补的损害，项目针对市场上现有的一氧化碳报警装置，只能进行报警不能吸收的问题，开展研究。 整个装置由电路驱动完成，当室内一氧化碳的浓度大于120mg/m3时，报警电路接通，警笛响起。在报警电路接通的同时吸收电路也被接通，顶盖在步进电机的带动下，沿滑槽被拉开，露出风门（1），由风门（1）的旋转将空气吸入，装置内负载有氯化亚铜氨性溶液的活性炭纤维可以迅速吸收一氧化碳，净化空气，同时风门（2）反转，使净化后的空气从风门（2）抽出。待室内一氧化碳的浓度处于安全值的时候，报警器停止工作。 主要的创新点在于以下两点： （1）研制国内第一台具有完全知识产权的集报警与吸收于一体的一氧化碳 报警/吸收装置。 （2）运用纤维织物的高吸收性，吸附对一氧化碳有强吸收、吸附能力的氯化亚铜溶液，以确保对空气中的一氧化碳进行有效地吸收。 其关键问题主要包括以下几个方面： （1）在较低的一氧化碳浓度下，能有效地报警 （2）在报警的同时，能有效吸收环境中的一氧化碳。 （3）合理的电路的程序设计以及传感器的调试 （4）吸收药品的选择和保存问题
科学性、先进性
- 对于一氧化碳报警器已有许多研究, 但这些装置只能对环境中的一氧化碳浓度超过一定值时有报警功能，没有对一氧化碳气体有吸收功能。如果在报警的同时，能够及时吸收一氧化碳，对于减少一氧化碳浓度， 保护人们身心健康具有重要作用。 虽然，目前也有对氯化亚铜负载型一氧化碳吸附剂的研究,但载体需要在分子筛上,制备比较困难,成本很高,只限于实验室.或者另一种CuCl-MgCl2水溶液系统,吸收一氧化碳,但由于该系统为溶液系统，必须将气体通入到溶液中才能吸收。溶液表面和空气的接触面积十分有限。 作品针对上述问题开展研究，通过对装置的结构设计和吸收一氧化碳材料的研究，制作一氧化碳报警/吸收装置, 提出的利用高空隙率的活性碳纤维为载体负载对一氧化碳具有吸收作用的氯化亚铜氨容易，制备一氧化碳吸收剂的方法，使制作的作品在具有一氧化碳报警功能的同时,对一氧化碳具有良好的吸附性能,起到降低环境中一氧化碳浓度的作用。技术处于国内领先地位。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 自主知识产权
作品可展示的形式
- 模型、图纸、磁盘、现场演示 、图片、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 我们的特点和优势： （1）本课题为参赛团队的自立课题，具有完全自主的知识产权。已获得的授权专利的发明人全部为参赛的学生。 （2）本课题具有原创性，相关研究未见国内外文献报道。 该装置适用于家庭、工厂等人口密集易聚集一氧化碳的场所。随着人们生活水平的提高，人们对健康和安全的要求将越来越提高。而在冬天，因为天气寒冷，人们习惯于关闭门窗。因此，如果有一氧化碳的报警吸收器，对人们的健康和安全，无疑带来新的保障。我国有十四亿人口，大概4亿多个家庭，假如按万分之一的家庭购买，就需要四千万个。另外，再加上工矿企业和学校等，其需求量将更大。加之在低浓度一氧化碳的环境下，人们很难察觉到潜在的一氧化碳，我们主旨在于打破人们时间在低浓度情况下生活的危险性，由此可见，本项目具有良好的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 一氧化碳的危害众所周知，许多事故给人们留下了无限的遗憾，通过大量的调研后发现，一氧化碳的危害比火灾更严重和隐蔽。 因此，对于如何防止一氧化碳的研究，引起了人们广泛的重视。杨辉，李鸣[1]等设计了基于ADuC816的一氧化碳气体监测仪，王广平[2]研究了一氧化碳传感器，朱太[3]发明了一种一氧化碳自动检测器。任向红[4]等报道了高精度的有害气体的声光报警技术。但这些装置只能对环境中的一氧化碳浓度超过一定值时有报警功能，没有对一氧化碳气体有吸收功能。如果在报警的同时，能够及时吸收一氧化碳，对于减少一氧化碳浓度， 保护人们身心健康具有重要作用。 虽然,目前也有对环境中一氧化碳吸收的研究,太原理工大学的李丽[5]研究了氯化亚铜负载型一氧化碳吸附剂,但载体需要在分子筛上,制备比较困难,成本很高,只限于实验室.苏春晖等[6]等通过优选一种CuCl-MgCl2水溶液系统,吸收一氧化碳,认为该系统对一氧化碳有良好的吸附性能。但由于该系统为溶液系统，必须将气体通入到溶液中才能吸收。溶液表面和空气的接触面积十分有限。 作品针对上述问题开展研究，通过对装置的结构设计和吸收一氧化碳材料的研究，制作一氧化碳报警/吸收装置, 提出的利用高空隙率的活性碳纤维为载体负载对一氧化碳具有吸收作用的氯化亚铜氨容易，制备一氧化碳吸收剂的方法，使制作的作品在具有一氧化碳报警功能的同时,对一氧化碳具有良好的吸附性能,起到降低环境中一氧化碳浓度的作用. [1] 杨辉, 杨大勇. 基于ADuC816的一氧化碳气体监测仪设计, 机与嵌入式系统应用, 2010（05） [2] 王广平. 究了基于单片机C8051F005的一氧化碳传感器，仪表技术与传感器，2009（08） [3] 中国专利CN2265562，一种一氧化碳自动检测, 2009.12.30 [4] 任向红, 王国华等. 坑道有害气体检测报警技术的研究, 传感器技术, 2001, 20(3): 6-8. [5] 李丽. CuCl负载型吸附剂的制备及其CO吸附性能[D], 太原理工大学:2010. [6] 苏春辉、王艳. 化学吸收法回收工业废气中的CO的研究, 环境科学, 1994.15(3):38-41.
