本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種去除氣體中異味和硫化氫的裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，垃圾處理和城市污水凈化生產(chǎn)過程中，在厭氧發(fā)酵工段，往往不同程度上存在著產(chǎn)生異味和硫化氫的現(xiàn)象，污水處理廠和垃圾處理廠逸散出的含硫惡臭氣體屬無組織排放類污染，其會在環(huán)境中產(chǎn)生刺激性氣味，從而在空氣擴散過程中影響周邊環(huán)境。

我國對不同環(huán)境下的硫化氫允許排放濃度進行了嚴(yán)格限制，低濃度硫化氫的排除是急需解決的問題。普通活性炭雖然具有較大的比表面積和各種活性基團，可把活性炭作為載體來吸附凈化氣態(tài)污染物，但單獨作為吸附劑，其吸附量偏小，選擇性較差，無法滿足高效凈化的要求。因此，如何對活性炭進行改性以改善其吸附異味和硫化氫的性能對于本領(lǐng)域而言尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的裝置和方法，能夠通過制備得到的高活性的異味吸附材料有效去除異味和硫化氫氣體。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的裝置，包括順次連接的第一過濾器、第二過濾器、第三過濾器和第四過濾器，其中：

所述第一過濾器中設(shè)有第一過濾單元，所述第一過濾單元中內(nèi)設(shè)有用于去除氣體中的顆粒物、并部分吸附氣體中的氣味和水分的改性焦炭層；

所述第二過濾器中設(shè)有第二過濾單元，所述第二過濾單元中內(nèi)設(shè)有用于中和氣體中的酸性組分、并進一步干燥氣體中水分的堿性改性焦炭層；

所述第三過濾器中設(shè)有第三過濾單元，所述第三過濾單元中內(nèi)設(shè)有用于氧化氣體中異味的氧化改性焦炭層；

所述第四過濾器中設(shè)有第四過濾單元，所述第四過濾單元中內(nèi)設(shè)有用于去除氣體中硫化氫的脫硫化氫改性焦炭層。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一過濾器的底部設(shè)有用于將氣體布入到所述改性焦炭層中的布風(fēng)板。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述第一過濾器的頂部設(shè)有反吹口，所述第一過濾器的底部設(shè)有粉塵排放口，所述反吹口用于將所述第一過濾器內(nèi)截留的粉塵從所述粉塵排放口中排出。

本發(fā)明還提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的方法，包括以下步驟：

將混有異味和硫化氫的氣體通入第一過濾器，利用第一過濾單元中內(nèi)設(shè)的改性焦炭層去除氣體中的顆粒物，并部分吸附氣體中的氣味和水分；

將去除顆粒物的氣體通入第二過濾器，利用第二過濾單元中內(nèi)設(shè)的堿性改性焦炭層中和氣體中的酸性組分，并進一步干燥氣體中的水分；

將酸性組分中和后的氣體通入第三過濾器，利用第三過濾單元中內(nèi)設(shè)的氧化改性焦炭層氧化氣體中的異味；

將異味氧化后的氣體通入第四過濾器，利用第四過濾單元中的脫硫化氫改性焦炭層去除氣體中的硫化氫。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述改性焦炭層中的改性焦炭是通過將焦炭在30℃-50℃的條件下浸于稀鹽酸1-3小時后，水洗至中性，于150℃-200℃烘干得到。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述堿性改性焦炭層中的堿性改性焦炭是通過將氧化鈣和碳酸鈉按重量比1：1混合，并用水配制成10％－30％的乳液，然后向所述乳液中加入改性焦炭，并待所述改性焦炭上完全附著乳液時，于150℃-200℃烘干得到。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述氧化改性焦炭層中的氧化改性焦炭是通過向改性焦炭中加入次氯酸鈣的過飽和水溶液，充分?jǐn)嚢韬?，?0℃-60℃下烘干得到。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述次氯酸鈣的過飽和水溶液與所述改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述脫硫化氫改性焦炭層中的脫硫化氫改性焦炭是通過向改性焦炭中加入20％-25％醋酸鋅溶液，充分?jǐn)嚢瑁?00℃-105℃烘干后，再向所述改性焦炭表面噴灑10％醋酸銅溶液，再烘干，直至所述改性焦炭上沉淀有銅鹽。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述醋酸鋅溶液與所述改性焦炭的液固比為0.2-0.5ml/g，所述10％醋酸銅溶液與所述改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明通過對普通焦炭進行不同類型的化學(xué)表面改性，可在增大其表面積的同時，提高其吸附、凈化能力，從而制備得到高活性的異味吸附材料，并有效去除異味和硫化氫氣體。

2、本發(fā)明采用多級串聯(lián)工藝，在去除異味和硫化氫氣體的同時，可有效降低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例所提供的去除氣體中異味和硫化氫的裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例所提供的去除氣體中異味和硫化氫的裝置的另一示意圖；

以上附圖中：1-第一過濾器，2-第二過濾器，3-第三過濾器，4-第四過濾器，5-布風(fēng)板，6-反吹口，7-粉塵排放口,8-第一過濾單元，9-第二過濾單元，10-第三過濾單元，11-第四過濾單元。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的裝置，包括順次連接的第一過濾器1、第二過濾器2、第三過濾器3和第四過濾器4，其中：

所述第一過濾器1中設(shè)有第一過濾單元8，所述第一過濾單元8中內(nèi)設(shè)有用于去除氣體中的顆粒物、并部分吸附氣體中的氣味和水分的改性焦炭層；

所述第二過濾器2中設(shè)有第二過濾單元9，所述第二過濾單元9中內(nèi)設(shè)有用于中和氣體中的酸性組分、并進一步干燥氣體中水分的堿性改性焦炭層；

所述第三過濾器3中設(shè)有第三過濾單元10，所述第三過濾單元10中內(nèi)設(shè)有用于氧化氣體中異味的氧化改性焦炭層；

所述第四過濾器4中設(shè)有第四過濾單元11，所述第四過濾單元11中內(nèi)設(shè)有用于去除氣體中硫化氫的脫硫化氫改性焦炭層。

本發(fā)明實施例提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的裝置，在該裝置內(nèi)依次設(shè)有四個過濾器，且每個過濾器內(nèi)分別設(shè)有可用于去除氣體中異味和硫化氫的過濾單元，由于每個過濾單元內(nèi)設(shè)置有對普通焦炭進行不同類型的化學(xué)表面改性得到的填料層，可增大普通焦炭的吸附凈化表面積并可有針對性地去除氣體中的某些具體組分，因此可提高吸附、凈化能力，有效去除異味和硫化氫氣體。

在上述實施例中，為了能夠?qū)⒋絻艋臍怏w均勻地布入到第一過濾器內(nèi)，在第一過濾器1的底部可設(shè)有用于將氣體布入到所述改性焦炭層中的布風(fēng)板5。

同時，由于帶吸附凈化的氣體中含有較多的雜質(zhì)，因此在氣體通過布風(fēng)板布入第一過濾器后，第一過濾器內(nèi)吸附的雜質(zhì)達到一定量的后，易堆積在第一過濾器內(nèi)，在這種情況下，可在第一過濾器1的頂部設(shè)有反吹口6，在第一過濾器1的底部設(shè)有粉塵排放口7，然后通過向反吹口6施加氣壓將所述第一過濾器1內(nèi)截留的粉塵從所述粉塵排放口7中排出。

可以理解的是，在后續(xù)的第二過濾器2、第三過濾器3和第四過濾器4的頂部和底部也可分別設(shè)置反吹口和粉塵排放口，以便氣體在通入各過濾器時不在各過濾器內(nèi)堆積雜質(zhì)。但這里需要說明的是，由于第一過濾器內(nèi)設(shè)置的改性焦炭層可有效吸附雜質(zhì)顆粒物，因此，在氣體通過第一過濾器進入到后續(xù)各過濾器內(nèi)時，氣體本身所含的雜質(zhì)顆粒物已被有效減少，因此，從裝置的簡化程度考慮，也可不用在后續(xù)的第二過濾器2、第三過濾器3和第四過濾器4的頂部和底部上分別設(shè)置反吹口和粉塵排放口。反吹口和粉塵排放口的設(shè)置是否需要本領(lǐng)域技術(shù)人員可結(jié)合實際情況對過濾器的結(jié)構(gòu)進行具體調(diào)整。

這里還需說明的是，為了能夠?qū)⒋絻艋臍怏w有效通入到各過濾器中，在整個裝置的前端可設(shè)置有為氣體提供壓力的壓力泵(未示出)，這樣可使氣體在通過第一過濾器后，可根據(jù)管道的設(shè)置，隨意選擇從第二過濾器的上方或者下方進入到第二過濾器中進行再過濾，如圖1和圖2所示。

同時，為了能夠便于各過濾器中的填料層在利用到一定程度時可有效替換，還可在各過濾器的過濾單元的外側(cè)壁上開設(shè)有填料更換窗口(未示出)，從而可便于操作人員對其進行方便替換?？梢岳斫獾氖?，在過濾單元的外側(cè)壁上如何開設(shè)填料更換窗口對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的，此處不再贅述。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的方法，包括以下步驟：

S1：將混有異味和硫化氫的氣體通入第一過濾器，利用第一過濾單元中內(nèi)設(shè)的改性焦炭層去除氣體中的顆粒物，并部分吸附氣體中的氣味和水分；

S2：將去除顆粒物的氣體通入第二過濾器，利用第二過濾單元中內(nèi)設(shè)的堿性改性焦炭層中和氣體中的酸性組分，并進一步干燥氣體中的水分；

S3：將酸性組分中和后的氣體通入第三過濾器，利用第三過濾單元中內(nèi)設(shè)的氧化改性焦炭層氧化氣體中的異味；

S4：將異味氧化后的氣體通入第四過濾器，利用第四過濾單元中的脫硫化氫改性焦炭層去除氣體中的硫化氫。

本發(fā)明的上述實施例提供了一種去除氣體中異味和硫化氫的方法，該方法通過將待吸附凈化的氣體依次通入到分別設(shè)有可用于去除氣體中異味和硫化氫的過濾單元的四個過濾器內(nèi)，使氣體在通過每個過濾單元內(nèi)設(shè)置的由普通焦炭進行不同類型化學(xué)表面改性得到的填料層后，可有針對性地去除氣體中的某些具體組分，提高吸附、凈化能力，從而可有效去除異味和硫化氫氣體。

在一優(yōu)選實施例中，所述改性焦炭層中的改性焦炭是通過將焦炭在30℃-50℃的條件下浸于稀鹽酸1-3小時后，水洗至中性，于150℃-200℃烘干得到。本實施例中所提及的焦炭的粒度范圍為3mm-20mm,將焦炭在20％-30％濃度的稀鹽酸中進行浸泡，可在除去焦炭中的酸可溶性灰分的同時，增加焦炭表面積和反應(yīng)活性；進一步，將浸泡后的焦炭洗滌至中性，再烘干1-2小時，是為了除去焦炭的內(nèi)在水分，進一步提高焦炭的吸附能力和比表面積，至此完成普通焦炭的活化改性。可以理解的是，本實施例所提供的方法是為了對普通焦炭進行改性活化，當(dāng)然，所提及的方法為活化改性效果較好的較優(yōu)方法，但可并不局限于此。

在一優(yōu)選實施例中，所述堿性改性焦炭層中的堿性改性焦炭是通過將氧化鈣和碳酸鈉按重量比1：1混合，并用水配制成10％－30％的乳液，然后向所述乳液中加入改性焦炭，并待所述改性焦炭上完全附著乳液時，于150℃-200℃烘干得到。本實施例中所提及的堿性改性焦炭是在改性焦炭的基礎(chǔ)上進一步添加堿性組分得到的，具體的，是將改性焦炭添加至配制成乳液的堿性組分中，讓堿性組分氧化鈣和碳酸鈉沉淀到改性焦炭上，然后再將其烘干1-2小時。所得到的堿性改性焦炭具有中和酸性氣體組分的能力，可增加堿性改性焦炭的吸附能力，從而增加系統(tǒng)的吸附能力。

在一優(yōu)選實施例中，所述氧化改性焦炭層中的氧化改性焦炭是通過向改性焦炭中加入次氯酸鈣的過飽和水溶液，充分?jǐn)嚢韬?，?0℃-60℃下烘干得到。本實施例中所提及的氧化改性焦炭是在改性焦炭的基礎(chǔ)上進一步添加氧化劑組分得到的，具體的，可將次氯酸鈣配制成15％左右的過飽和水溶液加入到改性焦炭中，烘干1小時得到?？梢岳斫獾氖牵稍诟男越固恐刑砑?.5％-3％的次氯酸鈣，在這種情況下，當(dāng)氣體中的有機物分子與次氯酸鈣接觸時，可氧化并分解有機物氣味分子，從而有利于氣味的去除。

在進一優(yōu)選實施例中，所述次氯酸鈣的過飽和水溶液與所述改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g。為了能夠有效氧化有機物氣味分子，本實施例對所加入的次氯酸鈣的量進行了限定，具體的，其與改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g。可以理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況選擇上述范圍內(nèi)的液固比進行合理加入。

在一優(yōu)選實施例中，所述脫硫化氫改性焦炭層中的脫硫化氫改性焦炭是通過向改性焦炭中加入20％-25％醋酸鋅溶液，充分?jǐn)嚢?，?00℃-105℃烘干后，再向所述改性焦炭表面噴灑10％醋酸銅溶液，再烘干，直至所述改性焦炭上沉淀有銅鹽。本實施例中所提及的脫硫化氫改性焦炭是在改性焦炭的基礎(chǔ)上進一步添加脫硫化氫組分得到的，具體的，先將改性焦炭添加到醋酸鋅溶液中，使改性焦炭上先沉淀有4％-10％的鋅鹽，然后再向其表面噴灑醋酸銅溶液，使其表面再沉淀有1％-2％的銅鹽，可使改性焦炭具有良好的脫除硫化氫功能，從而可有效去除氣體中所含的硫化氫組分。

在進一優(yōu)選實施例中，所述醋酸鋅溶液與所述改性焦炭的液固比為0.2-0.5ml/g，所述10％醋酸銅溶液與所述改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g。為了能夠有效去除氣體中所含的硫化氫組分，本實施例對所加入的醋酸鋅和醋酸銅溶液的量進行了限定，具體的，醋酸鋅溶液與改性焦炭的液固比為0.2-0.5ml/g，所述10％醋酸銅溶液與所述改性焦炭的液固比為0.1-0.2ml/g?？梢岳斫獾氖牵绢I(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際情況選擇上述范圍內(nèi)的液固比進行合理加入。

為了更清楚詳細(xì)地介紹本發(fā)明實施例所提供的去除氣體中異味和硫化氫的裝置及方法，下面將結(jié)合具體實施例進行描述。

實施例1

某垃圾處理廠的廚房垃圾處理車間，采用發(fā)酵法處理廚房垃圾，生產(chǎn)環(huán)境中的空氣中異味難聞，將廚房垃圾處理車間排放的氣體收集并通入本發(fā)明上述實施例所提供的裝置后，氣體依次經(jīng)過各個過濾器進行過濾，可使氣體異味得到有效消除，從而使工人操作間中的生產(chǎn)環(huán)境得以保證。

實施例2

某生活污水處理廠厭氧區(qū)有異味，且硫化氫濃度為每立方米15-30毫克，將厭氧區(qū)排放的氣體收集并通入本發(fā)明上述實施例所提供的裝置后，氣體依次經(jīng)過各個過濾器進行過濾后，消除了空氣中的異味，并使硫化氫濃度降至每立方米3毫克以下。