阅读说明：本技术 一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法 (Method for eliminating large-range haze safely, quickly and at low cost ) 是由 郑尔历 李庆国 于 2021-01-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法,属于人工影响天气的技术领域,解决了现有方法存在的安全性差、成本高、消除雾霾效果不理想的问题。本发明包括以下步骤：将坡缕石矿物材料粉碎至1000目细度的粉末；将得到的坡缕石矿物材料粉末装载于柔翼无人飞行器；使用高压发生器对坡缕石矿物材料粉末进行充电,使坡缕石矿物材料粉末带有静电荷；柔翼无人飞行器升空至雾霾层的顶部,通过播撒器播撒带有静电荷的坡缕石矿物材料粉末。本发明杜绝了现有方法在空中充电方式给飞行人员带来的安全隐患,确保了人员安全；本发明综合成本至少降低90%；本发明比现有方法更快速地消除雾霾。(The invention discloses a method for safely, quickly and inexpensively eliminating haze in a large range, belongs to the technical field of weather modification, and solves the problems of poor safety, high cost and unsatisfactory haze eliminating effect of the conventional method. The invention comprises the following steps: crushing palygorskite mineral material into powder with the fineness of 1000 meshes; loading the obtained palygorskite mineral material powder on a flexible wing unmanned aerial vehicle; charging the palygorskite mineral material powder by using a high-voltage generator to enable the palygorskite mineral material powder to carry static charges; the flexible wing unmanned aerial vehicle is lifted to the top of the haze layer, and palygorskite mineral material powder with electrostatic charges is sowed through the sowing device. The invention avoids the potential safety hazard brought to flying personnel by the air charging mode of the existing method, and ensures the safety of personnel; the comprehensive cost of the invention is reduced by at least 90 percent; the present invention eliminates haze more quickly than prior methods.)

一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法

技术领域

本发明属于人工影响天气的技术领域，具体涉及一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法。

背景技术

针对目前严重的雾霾天气，国内外的技术界现在提出的解决方案均是长期的方案，如：拆除大量的使用煤炭做燃料的工厂包括燃煤发电厂、供暖的热电厂、炼钢厂、炼焦厂等，使用天然气替代煤炭进行冬季取暖和发电，即所谓“煤改气”，大力提倡植树种草，提倡多方面的节能减排，这些无疑都是很正确的，然而这均非一朝一夕之功。

当前中国的主要能源是以煤炭为主的，以天然气替代煤炭看上去很美，但是通过大概率的计算不禁疑问颇多，如：1公斤标煤的热值是7000大卡，1立方米天然气的热值是8400大卡，换算下来1000立方米天然气约相当于1.2吨标煤。据前年的数据，我国北方仅冬季取暖用煤炭量就是4亿吨左右，那么就需要3300亿立方米左右的天然气来替代，如此巨大数量的天然气还仅仅是取暖这一块的需要，如果将大部分燃煤的工厂进行煤改气的改造，那么所需要的天然气数量就更大了，哪里去寻找这么大数量的天然气，这么大数量的天然气能否长期保证稳定的供应呢，还有一个最大的难以克服的问题，就是这种长期方案的实现时间太长，最难的就是我们实在没有50年的时间去学习英国人进行治理雾霾的方法和经验，这种长期治理雾霾的方法，是借鉴了英国在50年代发生的“伦敦烟雾事件”，英国人用了50多年的时间终于治理好了，然而这种方法对现在的中国来说并不现实，耗用时间太长，费用太高使用不起。

有人也提出使用传统人工降雨的办法对雾霾进行治理，然而，中央气象台首席预报员马学款专家指出“通过人工降雨来消除雾霾，既不经济也不现实”，这是因为人工降雨必须要有一定的条件，即，必须要有一定的积雨云层，并且刚好是在雾霾地区的上空才行。如果采用喷水的方式也是行不通的，因为没有这些超巨量的水可用，也不可能低成本的将这些超巨量的水带到雾霾层的上部进行喷洒，使用水来消除雾霾，控制不好会使水变成雾滴，反而加重雾霾，现在仅仅是在地面喷洒大量的水，基本上是没有作用的，冬季喷水太多路面还容易结冰，所以使用喷水法消除雾霾实际上是行不通的。

专利《一种消除大范围雾霾的方法》（专利号：ZL201310715102.7）使用飞行器播撒带正、负电荷的非金属矿物材料粉末，该方法安全性较差，在飞行器的作业过程中对非金属矿物材料粉末进行充电，对飞行员造成一定的安全隐患，且作业成本高，是本发明的近十倍，消除雾霾的速度也比本发明差。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法，以解决现有方法存在的安全性差、成本高、消除雾霾效果不理想的问题。

本发明的技术方案是：一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法，包括以下步骤：

A、将坡缕石矿物材料粉碎至1000目细度的粉末；

B、将步骤A得到的坡缕石矿物材料粉末装载于柔翼无人飞行器；

C、使用高压发生器对坡缕石矿物材料粉末进行充电，使坡缕石矿物材料粉末带有静电荷；

D、柔翼无人飞行器升空至雾霾层的顶部，通过播撒器播撒带有静电荷的坡缕石矿物材料粉末。

作为本发明的进一步改进，在步骤B中，高压发生器的充电电压为20万伏-30万伏。

作为本发明的进一步改进，在步骤B中，高压发生器采用CX1540A等离子高压电源，产生高压电范围为4KV-300KV（4千伏-30万伏范围，可调），使用时根据现场情况，如：雾霾严重程度、雾霾层高度等进行相应的电压调节。

作为本发明的进一步改进，在步骤A中，坡缕石矿物材料采用甘肃省白银市靖远县高湾乡白崖子地区储存的坡缕石矿石。

播撒后雾霾层中的PM2.5范围极细小颗粒物，在带电坡缕石矿物材料粉末的静电吸附作用下将快速产生“吸附聚凝”现象，极微小的PM2.5颗粒物（雾霾的根源污染物）即可快速地吸附成大于PM10的颗粒物使空气透明，不仅可以快速消除雾霾，同时还能够吸附空气中的多种有毒有害的气体，使有害物质与空气分离，使大气变得更透明、干净，同时也不会再形成危害人体的PM2.5范围的极细小颗粒物存在，有效保护了人体健康。

本发明的有益效果是：

1. 本发明使用了柔翼无人飞行器，不再使用有飞行员驾驶的飞机和其它飞行器，从根本上避免了治理雾霾工作中可能的人员伤亡和昂贵的飞机可能失事的损失风险，达到绝对的人身和飞行器的安全性保证。柔翼无人飞行器的速度比普通飞机慢很多（飞行速度为50-60公里/小时），即便是在工作中发生意外事故，如：发动机熄火时，这时此种柔翼无人飞行器即变身为翼伞降落伞，能够安全的自动或者手动降落，完全不会对设备本身和地面的物体造成任何损坏，可以说在全程工作中，起飞、播撒、降落以及发生意外事故时都是绝对安全的，杜绝了现有方法在空中充电方式给飞行人员带来的安全隐患，确保了人员安全。

2. 柔翼无人飞行器有结构简单、制造成本低、载荷大、飞得高的特点（最大可达700公斤，飞行高度达5000米），起飞距离极短，50米距离即可起飞、降落，不需要依赖大型的飞机场，在普通的公路、道路甚至在平整的土地上都能够正常使用，所以使用成本极低，使用方式极为方便，2-3人即可完成任务，特别容易普及，与现有技术《一种消除大范围雾霾的方法》相比，大幅度的降低了成本，总的综合成本至少降低90%。

3. 本发明指定坡缕石矿物材料粉碎为1000目细度的粉末进行空中播撒，申请人经过多次试验，1000目细度的坡缕石矿物材料粉末消除雾霾的效果是最好的，可以快速地消除雾霾，播撒后半小时就能够明显的看到效果，尤其是此种坡缕石材料储存量大（占全世界探明储存量的79%），开采容易、成本低，原地原矿石价格目前仅200元/吨，可以满足低成本、快速消除大范围雾霾的目的。本发明中，坡缕石矿物材料采用甘肃省白银市靖远县高湾乡白崖子地区储存的坡缕石矿石，该产地的坡缕石矿物材料安全无毒（可食用），粉末降落后不会引发任何后续安全问题。

4. 由于采用了柔翼无人飞行器，不存在高压电对人体和飞机发动机的影响，这样我们就可以大幅度的提高充电电压，本发明采用的高压充电电压范围是200-300KV（20万伏-30万伏），是现有技术《一种消除大范围雾霾的方法》中采用的电压的10倍，带电坡缕石矿物材料粉末的电压提高，可以大幅度的提高“电荷吸附聚凝”的速度，也是快速消除雾霾的基本条件，所以可以比现有方法更快速地消除雾霾。

附图说明

图1是

具体实施方式

中消除雾霾前后的空气质量测量数据图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1、

2020年12月28日在新疆石河子地区，当地当时的天气污染程度为重度雾霾天PM2.5为315，能见度极差，高速路限行、汽车行驶极慢需开防雾灯，行人都戴口罩，呼吸时感觉很呛人。当日气温零下十六度，风力偏南风一级。

使用本发明方法进行消除雾霾作业，作业时长：十六时十分至十七时共五十分钟。作业过程包括以下步骤：

A、将坡缕石矿物材料（甘肃省白银市靖远县高湾乡白崖子地区储存的坡缕石矿石）粉碎至1000目细度的粉末；

B、柔翼无人飞行器中设置坡缕石装载仓，在仓中加入300公斤步骤A得到的坡缕石矿物材料粉末；

C、使用高压发生器（CX1540A等离子高压电源）对坡缕石矿物材料粉末进行充电，使坡缕石矿物材料粉末带有静电荷（正负电荷均可），充电电压250KV（25万伏），充电30分钟后停止充电；

D、16:10时，装载有带有静电荷的坡缕石矿物材料粉末的柔翼无人飞行器起飞，人工控制调节柔翼无人飞行器，15分钟后达到500-600米高度，已经在雾霾层的顶部了，上面是艳阳高照的蓝天，下面是严重雾霾覆盖的城市，通过播撒器（通过遥控开关控制，遥控开关型号：四路大功率无线接收控制器）播撒带有静电荷的坡缕石矿物材料粉末，时速60公里，50分钟后喷洒完毕，返航。

播撒完成后关闭播撒器，柔翼无人飞行器降落返回到地面。如需要进行多次播撒，继续加载坡缕石粉末，重复以上步骤。根据雾霾的严重情况决定播撒一次或者多次。

从十六时十分开始播撒到从十七时停止，污染峰值下降至二十九日六时，PM2.5从315（重度污染）降至142（良）；PM10从398降至161；NO₂从85降至42，降幅非常之大。二十九日三点至四点时间内污染峰值没有出现，说明污染数值在持续下降。具体测量数据如图1所示，此图截取自手机APP“网格化精准监测平台”，数据来自于石河子气象局，与中央气象局联网，真实有效。

本发明提供的一种安全、快速、低成本消除大范围雾霾的方法，还可以使用在需要大量处理的烟尘颗粒物或大量排放的有害气体的场合，如：燃煤发电厂的烟筒处、炼焦厂的排放处、秸秆燃烧处、垃圾焚烧厂的排放处等地方，在这些地方使用本发明不需要使用柔翼无人飞行器。只需要架设一个塔架，从塔架上向需要处理的范围内喷洒即可，这样，可以将这些污染源所产生的污染物包括气体、颗粒物等在源头进行处理和消除，使其在1～2公里的范围内自动沉降到地面，从源头上进行治理，其减排、消除雾霾的意义更大。