1.一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,包括悬挂单元(1)、框架单元(4)、处理单元;框架单元(4)可拆卸的连接在悬挂单元(1)的下部;处理单元设置在框架单元(4)的内部;处理单元包括吸附过滤模块(2)、催化氧化模块(3)、多个原位加热片(7);
吸附过滤模块(2)的内侧面和催化氧化模块(3)的内侧面相互贴合设置;原位加热片(7)插接在吸附过滤模块(2)、催化氧化模块(3)内,并且多个所述原位加热片(7)上下相互平行设置形成栅栏式通道;吸附过滤模块(2)内填充有吸附剂颗粒;催化氧化模块(3)内填充有催化剂颗粒;原位加热片(7)通过导线(7‑1)连接有防爆控制箱(12);
所述吸附剂颗粒为硅酸盐、硅铝酸盐或二氧化硅中的一种,颗粒直径为3‑5mm,吸附过滤模块(2)厚度为1‑4cm;
所述催化剂颗粒活性成分是以铁、铜、锰、钴的过渡金属氧化物通过沉淀合成法制备而成,催化剂颗粒的粒径大于0.5mm,催化氧化模块(3)厚度为1‑3cm;
所述吸附过滤模块(2)、催化氧化模块(3)均配置有外壳(3‑2);所述外壳(3‑2)采用厚度为1‑3mm的防锈耐冲击金属材质制成;外壳(3‑2)的上、下两端分别固定设置有用于拼装的滑块(3‑4);外壳(3‑2)的侧面设置有紧固扣(4‑6);所述外壳(3‑2)的外侧面上密布有边长为3‑6cm并贯穿内侧面的粗方孔;外壳(3‑2)的内部固定设置有网孔小于0.5mm的不锈钢丝网;所述不锈钢丝网贴合粗方孔设置。
2.如权利要求1所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,所述框架单元(4)包括侧边框架(4‑1)、定位杆(4‑3)、连接杆(4‑4);侧边框架(4‑1)的外部包裹有阻燃隔热材料;定位杆(4‑3)横向设置在侧边框架(4‑1)的内部;定位杆(4‑3)上设置有与滑块(3‑4)相适配的滑槽;连接杆(4‑4)与定位杆(4‑3)垂直固定连接;连接杆(4‑4)的上下两端分别与侧边框架(4‑1)的上下部固定连接;所述连接杆(4‑4)上固定设置有定位块(4‑
5);所述定位块(4‑5)与所述外壳(3‑2)抵接接触。
3.如权利要求2所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,所述悬挂单元(1)包括安装块(1‑1)、连接块(1‑2)、螺纹传动杆(1‑3)、滑轨(1‑4)、定位板(1‑5)、基座(1‑6)、驱动电机(5)、电动伸缩推杆(6)和锚索(11);基座(1‑6)通过锚索(11)固定设置;定位板(1‑5)、驱动电机(5)、滑轨(1‑4)固定在基座(1‑6)的底部;安装块(1‑1)的上端面与基座(1‑6)的下端面滑动接触;连接块(1‑2)设置在安装块(1‑1)的下方,且连接块(1‑2)的一侧与安装块(1‑1)铰接连接;所述侧边框架(4‑1)设置在连接块(1‑2)的底部;螺纹传动杆(1‑3)的一端与驱动电机(5)的输出轴传动连接,另一端穿过连接块(1‑2)并可转动的连接于定位板(1‑5)上,螺纹传动杆(1‑3)与连接块(1‑2)螺纹连接配合;滑轨(1‑4)设置在螺纹传动杆(1‑3)的一侧并平行于螺纹传动杆(1‑3)的轴线方向延伸;电动伸缩推杆(6)的一端铰接于连接块(1‑2)上,另一端铰接于滑轨(1‑4)上。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,所述原位加热片(7)包括加热芯(7‑4)、绝缘膜(7‑5)、导热板(7‑3)、耐高温绝缘导线(7‑1);导热板(7‑3)内设置有容纳加热芯(7‑4)的腔室,加热芯(7‑4)置于腔室内;
绝缘膜(7‑5)包覆在加热芯(7‑4)上;导热板(7‑3)上设置有绝缘护套(7‑2),绝缘护套(7‑2)与绝缘膜(7‑5)一体设置;耐高温绝缘导线(7‑1)的一端与加热芯(7‑4)连接,另一端穿过绝缘护套(7‑2)并延伸至外部与所述防爆控制箱(12)连接;导热板(7‑3)的侧面设置有多个卡槽(7‑6),卡槽(7‑6)内嵌入设置有散热片(9),散热片(9)垂直导热板(7‑3)布置。
5.如权利要求4所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,所述吸附过滤模块(2)、催化氧化模块(3)的内部分别设置有多个温度传感器(8)。
6.如权利要求5所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组,其特征在于,所述原位加热片(7)的表面温度恒定为120‑145℃,厚度为3‑5mm。
7.如权利要求3所述的一种基于吸附、催化协同作用的CO消除模组的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:预制催化剂颗粒及吸附剂颗粒,干燥活化,再将吸附剂颗粒及催化剂颗粒分别承装到吸附过滤模块(2)、催化氧化模块(3)内并进行封闭;在爆破作业场所,通过锚索(11)将悬挂单元(1)安装在距离爆破作业面50‑60m处位置;消除模组截面尺寸可通过下述公式进行计算:式中,SJ表示模组截面面积,SH表示巷道截面面积,CH和C0分别表示巷道内爆破后CO浓度以及消除后CO浓度;kC表示消除系数,其可通过实验测得;
S2:CO消除前,先利用驱动电机(5)控制螺纹传动杆(1‑3)控制装置水平调整到合适位置,再利用电动伸缩推杆(6)将处理单元小角度旋转,避免持续受风吹作用影响;利用爆破作业实施前2‑3h准备时间通电进行原位加热片(7)加热,加热时实时监控温度情况,同时防爆控制箱(12)通过温度传感器数据根据下式来判定是否持续加热;
式中,t0为温度传感器温度均值,tn表示第n个传感器温度值,tm为温度设定最大值,ta为温度设置平均值;
实施爆破前处理单元竖直迎风放置,停止加热,待爆破后含CO风流到达实现CO消除;
S3:单次爆破作业完成之后,处理单元恢复原位置,待下次爆破作业前准备时间再进行原位加热片(7)加热,下次爆破作业重复上述流程实现CO消除。