本實用新型涉及廢氣處理技術(shù)領域,特別是涉及一種廢氣凈化裝置。
背景技術(shù):
惡臭是被世界各國公認的環(huán)境七大公害之一,廣泛存在于化工、垃圾處理、污水、制藥、釀酒、印染、印刷、紡織、養(yǎng)殖等企事業(yè)生產(chǎn)過程中,常見惡臭物質(zhì)有氨、硫化氫、硫醇類、苯乙烯、正丁酸和酚類等。惡臭對人的呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)都有不同程度的損害。惡臭還會使人煩躁不安,工作效率減低,判斷力和記憶力下降。若不妥善處置易對周邊環(huán)境造成污染,嚴重損害員工以及周邊居民身體健康。因此,國家對于工礦企業(yè)中臭氣排放有嚴格的規(guī)定(GB 14554-93《惡臭污染物排放標準》),要求相關(guān)工礦企業(yè)在排放前應當對其進行處理,達標后才可排放。
常規(guī)惡臭廢氣處理技術(shù)有活性炭吸附、化學洗滌、生物降解、熱力焚燒及紫外光解等,但單獨使用常常存在一定的局限性。例如,在持續(xù)高濃度廢氣條件下,活性炭吸附法存在易吸附飽和,造成效率顯著降低、材料再生困難及后處理復雜等問題。而化學洗滌法加藥量較大,動力消耗大,運行維護成本高。生物降解主要適用于去除硫化氫為主的廢氣,受外界操作條件影響較大,工藝穩(wěn)定性差。熱力焚燒或催化燃燒存在前后處理復雜、能耗高及一次性投入成本高等問題。紫外光解主要適用于去除硫化氫、硫醚類臭氣,處理高濃度臭氣時效率不高。
針對臭氣組分復雜多變的情況,單一處理工藝不能對所有臭氣組分有效去除,脫臭效率有限。而為實現(xiàn)惡臭組分的全面有效去除,串聯(lián)兩個及以上的不同處理工藝,分別設計并安裝處理設備,增加了VOCs(volatile organic compounds,揮發(fā)性有機物)除臭處理的投資、運行成本,不利于在工業(yè)VOCs除臭及廢氣治理上的推廣應用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于此,有必要提供一種提高除臭效能的廢氣凈化裝置。
一種廢氣凈化裝置,包括塔體、導流均布板、紫外燈安裝件及固定板;
所述塔體具有進氣口和排氣口;所述導流均布板、所述紫外燈安裝件和所述固定板從所述塔體的所述進氣口至所述排氣口依次設置;所述導流均布板與所述塔體的內(nèi)壁固定連接;所述紫外燈安裝件安裝在所述塔體上,所述紫外燈安裝件上安裝有紫外燈;所述固定板與所述塔體的內(nèi)壁固定連接,所述固定板上設有催化劑層;
所述塔體上設有與所述塔體相連通的臭氧輸入管道,所述臭氧輸入管道用于連通臭氧發(fā)生裝置向所述塔體內(nèi)供應臭氧。
在其中一個實施例中,所述導流均布板為波紋型的沖孔板。
在其中一個實施例中,所述紫外燈安裝件具有支撐架;所述支撐架上并排設有多個紫外燈安裝孔,所述支撐架穿設于所述塔體并與所述塔體的相對側(cè)壁滑動連接。
在其中一個實施例中,所述固定板為篩網(wǎng)板,所述篩網(wǎng)板與所述塔體的內(nèi)壁通過加強筋固定連接。
在其中一個實施例中,所述催化劑層為貴金屬催化劑層及過渡金屬氧化物催化劑層中的至少一層。
在其中一個實施例中,所述廢氣凈化裝置還包括壓差計;所述壓差計設在所述塔體上以用于檢測所述催化劑層的兩端的壓力差。
在其中一個實施例中,所述臭氧輸入管道靠近所述塔體的所述進氣口,所述臭氧輸入管道具有進氣端和出氣端;所述進氣端位于所述塔體的外側(cè),所述出氣端位于所述塔體內(nèi)并具有多條布氣管;每條所述布氣管內(nèi)設有導流結(jié)構(gòu)。
在其中一個實施例中,所述塔體的側(cè)壁上還設有端蓋,所述端蓋設有供電控制設備。
在其中一個實施例中,所述塔體的側(cè)壁上開設至少一個人孔。
在其中一個實施例中,所述廢氣凈化裝置還包括檢測儀;所述檢測儀用于檢測所述排氣口排出氣體的濃度。
本實用新型涉及的廢氣凈化裝置,使用時,惡臭廢氣從所述進氣口進入所述塔體內(nèi),臭氧通過臭氧布氣管道進入塔體內(nèi),在導流均布板的作用下,廢氣和臭氧在塔體內(nèi)均勻分布,在紫外光的照射下,惡臭廢氣與短波紫外光發(fā)生光解反應,同時能夠與臭氧發(fā)生反應,還能夠與臭氧在紫外光的作用下產(chǎn)生的氧自由基發(fā)生反應;另外,廢氣光解物、臭氧及氧自由基等在催化劑的作用下還能夠進一步反應,使進入所述塔體內(nèi)的臭氧和廢氣能夠完全反應去除。本實用新型涉及的廢氣凈化裝置對大多數(shù)有害物質(zhì)與惡臭廢氣均有理想的分解效果,并且分解徹底,同時能夠防止臭氧造成的二次污染,能夠顯著提高除臭效率,具有對VOCs的強的凈化能力。
附圖說明
圖1為一實施例的廢氣凈化裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一實施例的廢氣凈化裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中的廢氣凈化裝置的進氣端的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了便于理解本實用新型,下面將參照相關(guān)附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是,本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn),并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
請結(jié)合圖1和圖2,一實施例的廢氣凈化裝置10,包括塔體100、導流均布板210、紫外燈安裝件220及固定板230。
塔體100具有進氣口和排氣口。導流均布板210、紫外燈安裝件220和固定板230從塔體100的進氣口至排氣口依次設置。導流均布板210與塔體100的內(nèi)壁固定連接。紫外燈安裝件220安裝在塔體100上,紫外燈安裝件220上安裝有紫外燈。固定板230與塔體100的內(nèi)壁固定連接,固定板230上設有催化劑層(圖中未標出)。
在本實施例中,優(yōu)選地,導流均布板210為波紋型的沖孔板,能夠使塔體100內(nèi)的廢氣和臭氧在塔體100內(nèi)均勻分布,避免形成氣流死區(qū),促進廢氣凈化完全。
請結(jié)合圖3所示,塔體100上設有與塔體100相連通的臭氧輸入管道300,臭氧輸入管道300用于連通臭氧發(fā)生裝置向塔體100內(nèi)供應臭氧。在本實施例中,具體地,臭氧輸入管道300設置在塔體100的進氣口下端的管壁上,并具有進氣端和出氣端。進氣端位于塔體100的外側(cè),出氣端位于塔體100內(nèi)并具有四條布氣管。每條布氣管內(nèi)設有導流結(jié)構(gòu)以用于使臭氧在塔體100內(nèi)分布均勻,避免形成氣流死區(qū),促進廢臭氣體反應完全。其中,導流結(jié)構(gòu)可以是鏤空的傘形帽子、擋片等,用于使臭氧順著廢氣氣流向塔體100內(nèi)下行。在其他實施例中,布氣管的個數(shù)可根據(jù)廢氣凈化所需臭氧量進行設置以保證廢氣反應完全。
在本實施例中,具體地,紫外燈安裝件220具有支撐架。支撐架上并排設有多個紫外燈安裝孔,支撐架穿設塔體100與塔體100的相對側(cè)壁滑動連接。紫外燈安裝件220為模塊化設計,可通過對支撐架直接推拉進行安裝,使得紫外燈拆換及維修方便快捷。在其他實施例中,塔體100的相對側(cè)壁上還可以設置相連接的導軌,支撐架上設有與導軌相配合的滑槽,支撐架通過與導軌滑動配合可以更方便地拆裝及更換紫外燈。
在本實施例中,具體地,固定板230為篩網(wǎng)板。固定板230與塔體100的內(nèi)壁通過加強筋固定連接以加強固定。固定板230的篩網(wǎng)上負載有多層催化劑,多層催化劑均勻整齊排布,催化劑間隙中填充有惰性介質(zhì)材料,防止塔體100內(nèi)的廢氣未反應完全而快速漏走。催化劑層為貴金屬催化劑層及過渡金屬氧化物催化劑層中的至少一層。其中,催化劑優(yōu)選錳催化劑。在本實施例中,催化劑分四層均勻整齊排布,提高除臭效率。
在本實施例中,廢氣凈化裝置10還包括壓差計(圖中未標出)。壓差計設置在塔體100上以用于檢測催化劑層的兩端的壓力差。壓差計的探頭分別位于催化劑層的兩端,即催化劑層的上下表面附近,通過檢測催化劑最上層和最下層的壓力差,可反應催化劑的堵塞情況。在本實施例中,壓差計的量測范圍為0~1kPa,當測量到差壓超過1kPa,表明催化劑已發(fā)生較嚴重堵塞,需要進行進一步處理或更換。
在本實施例中,具體地,塔體100的側(cè)壁上還開設三個人孔110,位于塔體100的中部,用于觀察紫外燈的運行情況及對催化劑進行更換處理等。在其他實施例中,塔體100的側(cè)壁上的人孔個數(shù)可以為一個、兩個或者多個,可根據(jù)塔內(nèi)的形狀及容量等進行合理設置即可。人孔110的形狀可以為方形或圓形等,以方便人員觀察塔體100內(nèi)部情況并方便更換催化劑等。
在本實施例中,具體地,塔體100的側(cè)壁上還設有端蓋120和吊耳130。端蓋120設有供電控制設備并用于控制紫外燈的打開數(shù)量及紫外光的強度。吊耳130對稱設在塔體100上,以方便將塔體100整體吊起。
進一步地,廢氣凈化裝置10還包括檢測儀。檢測儀用于檢測排氣口排出氣體的濃度。檢測儀可設置成VOCs濃度在線監(jiān)測儀,安裝于排氣口之后的風管(圖中未標出)上。檢測儀的主體為一種有機氣體探測器,具體可以GC-FID(Gas Chromatography-Flame Ionization Detector),即氣相色譜法并采用火焰離子化檢測器,采樣探頭伸入排氣口內(nèi)或者排氣口相連通的風管內(nèi)用于檢測所排放的廢氣是否達到排放標準。同時,在線監(jiān)測儀可通過與供電控制設備相連接的控制器及根據(jù)檢測濃度及設定值對紫外光強度及臭氧產(chǎn)生量進行反饋調(diào)節(jié)。具體地,控制器可采用PLC反饋控制調(diào)控紫外光強及臭氧產(chǎn)生量。具體調(diào)節(jié)過程可以按照如下內(nèi)容進行:
在半小時內(nèi),當末端出口平均非甲烷總烴濃度小于30mg/m3時,反饋控制臭氧量減半,紫外燈光強度減為設置值的1/4,其他條件不變;當末端出口平均非甲烷總烴濃度為30-45mg/m3時,反饋控制臭氧量減半,紫外燈光強度減為設置值的1/2,其他條件不變;當末端出口平均非甲烷總烴濃度為45-60mg/m3時,反饋控制臭氧量調(diào)整為設計值,紫外燈光強度減為設置值的3/4,其他條件不變;當末端出口平均非甲烷總烴濃度大于60mg/m3時,反饋控制臭氧量調(diào)整為設計值,紫外燈光強度調(diào)整為設置值,其他條件不變。
進一步地,廢氣凈化裝置10還包括安裝支架400和檢修平臺。安裝支架400設置于塔體100的下部。具體地,安裝支架400共有四根,分別焊接于塔體100上。各安裝支架400均設置有底板,現(xiàn)場安裝時通過底板用地腳螺栓進行固定,無需動火。檢修平臺具有樓梯和操作平臺,便于員工觀察塔體100內(nèi)的運行情況并對紫外燈等進行更換維修。
本實用新型涉及的廢氣凈化裝置10運行時,廢氣和臭氧可通過風機抽引至塔體100內(nèi),廢氣與臭氧一起進入到紫外燈和催化劑之間的反應區(qū)直接發(fā)生光化學反應,臭氣分子被光解離,臭氧在紫外線照射下形成氧自由基變成強氧化劑,進而與臭氣分子反應。臭氧與紫外線共同存在會發(fā)生協(xié)同效應,凈化效果進一步增強。經(jīng)紫外、臭氧分解后的廢氣,殘存有部分臭氧及臭氣光解物。當這一部分廢氣前進至催化劑層時,一方面催化劑將殘存臭氧進行氧化分解;另一方面臭氧分解時產(chǎn)生氧自由基、羥基自由基,二者在催化劑層對殘存的臭氣光解物進行進一步降解。經(jīng)過催化劑區(qū)域后,廢氣中的臭氣分子被較好去除,同時殘存臭氧也得到有效去除,處理后的潔凈氣體從排氣口排放。
本實用新型涉及的廢氣凈化裝置10,利用紫外-臭氧-催化氧化三段式處理工藝對惡臭有機氣體進行處理,充分利用三種工藝的優(yōu)勢對惡臭組分進行高效去除,同時將三種不同工藝進行組合一體化設計,極大節(jié)省了設備制造及建設成本,維護操作便捷,節(jié)省人力成本。使用時,惡臭廢氣從進氣口進入塔體100內(nèi),臭氧通過臭氧輸入管道300進入塔體內(nèi),在導流均布板210的作用下,廢氣和臭氧在塔體100內(nèi)均勻分布,避免形成氣流死區(qū),在紫外燈的照射下,惡臭廢氣與短波紫外光發(fā)生光解反應,同時能夠與臭氧發(fā)生反應,還能夠與臭氧在紫外光的作用下產(chǎn)生的氧自由基發(fā)生反應。另外,廢氣光解物、臭氧及氧自由基等在催化劑的作用下還能夠進一步反應,使進入所述塔體內(nèi)的臭氧和廢氣能夠完全反應去除。本實用新型涉及的廢氣凈化裝置10對大多數(shù)有害物質(zhì)與惡臭廢氣均有理想的分解效果,并且分解徹底,能夠防止臭氧造成二次污染,能夠顯著提高除臭效率,具有對VOCs的強的凈化能力。
以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。