CN101804296A - 除臭装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及臭气处理装置及其方法技术领域，特别是一种对生活垃圾焚烧处理前期堆放仓的臭气、化工厂含有机硫和有机胺恶臭气体的进行净化处理的除臭装置及其方法；该除臭装置的塔体位于循环液箱上方，塔体下部有内筒，内筒底部与循环液箱相通，内筒与塔体间的腔体内装有第一喷淋装置，循环液箱内装有鼓泡管，鼓泡管上端通入内筒与塔体间的腔体；装有内筒部位的塔体上开设有进气口，塔体顶端有出气口，塔体内装有第二喷淋装置；该除臭方法为臭气与第一喷淋装置和第二喷淋装置喷淋的雾化高锰酸钾及循环液箱内的高锰酸钾溶液分别进行化学反应。本发明解决了现有的除臭方法处理效率不高、设备庞大、后处理困难、设备运行成本高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及臭气处理装置及方法技术领域，特别是一种对生活垃圾焚烧处理前期堆放仓的臭气、化工厂含有机硫和有机胺恶臭气体的进行净化处理的除臭装置及其方法。
背景技术
目前国内外生活垃圾处理有三种方法；一种是在无利用价值的荒地、沟壑中掩埋，让其自然腐烂分解，被植物吸收利用；二是利用生物发酵将垃圾转化为有机肥料；三是直接高温焚烧，产生的余热用来发电或用于工业、生活供热。前两者降解速度太慢，根本无法满足现代城市发展的需要。而后者已经成为城市垃圾处理的主要手段。焚烧设备处理垃圾的速度稳定，但垃圾的产生速度波动很大，必须建造垃圾临时储存仓。在垃圾集中转运和储存过程中，垃圾在细菌作用下腐烂降解释放出非常难闻的恶臭气体造成严重的空气污染。该气体的组成十分复杂，其主要成分为：氨气(NH3)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚((CH3)2S)、甲酸(HCOOH)、乙醇(CH3CH2OH)、二氧化硫(SO2)、丙醛(CH3CH2CHO)、丙酸(CH3CH2COOH)、丙酮(CH3COCH3)、丁酸(CH3CH2CH2COOH)、二甲胺((CH3)2NH)、二甲二硫(C2H6S2)、甲醇(CH3OH)、一氧化二氮(N2O)、甲烷(CH4)、三甲胺((CH3)3N)、一甲胺(CH3NH：)、乙醛(CH3CHO)、吲哚(C8H7N)、苯乙烯(C6H5CHCH2)等。具有明显臭味的气体为：氨气(NH3)、硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲硫醚((CH3)2S)、甲酸(HCOOH)、二氧化硫(SO2)、丙醛(CH3CH2CHO)、二甲胺((CH3)2NH)、二甲二硫(C2H6S2)、一氧化二氮(N2O)、三甲胺((CH3)3N)、一甲胺(CH3NH2)等。虽然这些物质只占气体总量的万分之几到百万分之几，但恶臭难闻。
目前对垃圾臭气处理的方案有生物降解法、等离子分解、臭氧氧化、活性炭吸附等。其中张涉等人发明了等离子除臭技术(专利CN101279101A)，利用高频强电场产生的等离子体将臭气分子分解。该方法能耗大，超高压电场易造成电磁辐射，处理效率不高，且产生大量的一氧化氮和二氧化氮气体，造成二次污染。何品晶等人利用生物技术脱除臭气中的二氧化硫、硫醇等物质(专利CN1351897A)。该方法处理速度很慢，设备庞大，后处理困难，难以满足大批量垃圾处理要求。倪萍采用臭氧氧化技术将臭气分子分解(CN201006041Y)。张涉等人在专利CN101279101A的基础上采用的臭氧氧化技术。但强氧化性气体——臭氧容易外泻，对环境造成二次污染。活性炭吸附法效率不高，活性炭容易饱和，需要频繁地对活性炭进行再生处理，活性炭的再生时间较长、且相对比较麻烦和困难，活性炭使用寿命比较短，需经常更换活性炭，因此设备运行成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有的除臭方法处理速度慢，处理效率不高，设备庞大，后处理困难，难以满足大批量垃圾处理要求，设备运行成本高的技术问题，本发明提供一种除臭装置及其方法，利用该除臭装置及其方法对臭气进行净化处理，气体中几乎所有的小分子与高锰酸钾反应均被氧化，产物为无毒无味的二氧化碳气体或水溶性的有机酸和硫酸；能彻底消除污染问题，设备投资小，运行成本低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种除臭装置，具有塔体、循环液箱和循环泵，塔体位于循环液箱上方，循环液箱内装有高锰酸钾溶液，塔体下部有内筒，内筒上端与塔体内壁密封固定连接，内筒下端与循环液箱上壁密封固定连接，内筒底部与箱体相通，内筒与塔体间的腔体内装有第一喷淋装置和鼓泡管，鼓泡管下端插入循环液箱的高锰酸钾溶液内；装有内筒部位的塔体上开设有进气口，塔体顶端有出气口，塔体上部装有第二喷淋装置，循环泵的吸液口没入循环液箱内的高锰酸钾溶液中，循环泵的出液口通过管道分别接第一喷淋装置和第二喷淋装置。
本发明用强氧化剂高锰酸钾溶液处理臭气，彻底消除污染问题。反应原理：
5H2S+6KMnO4+H2SO4→3K2SO4+3MnSO4+6H2O
CH3SH+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2+H2O
CH3)2S++KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2+H2O
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SO2+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+H2O
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N2O+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+HNO3+H2O
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NH3+H2SO4→(NH4)2SO4
气体中几乎所有的小分子与高锰酸钾反应均被氧化，产物为无毒无味的二氧化碳气体或水溶性的有机酸和硫酸。
为提高高锰酸钾溶液的利用率，防止雾状的高锰酸钾随气体排出塔体，所述的第二喷淋装置上方的塔体内装有除雾捕滴装置。
为节约除臭装置的安装空间，使除臭装置结构紧凑，所述的循环泵固定安装在循环液箱上。
为提高除臭装置的自动化程度，所述的除臭装置还具有高浓度溶液箱和溶液泵，高浓度溶液箱内装有高浓度的高锰酸钾溶液，溶液泵吸液口没入高浓度的高锰酸钾溶液中，溶液泵的出液口接循环液箱。循环液箱内装有溶液浓度测量装置，当测定高锰酸钾溶液浓度低于设定值时，由溶液泵将高浓度溶液箱内的高浓度的高锰酸钾溶液泵入循环液箱内。
为进一步提高气体净化效果，所述的内筒内装有第三喷淋装置，循环泵的出液口通过管道接第三喷淋装置。
为提高高锰酸钾溶液的雾化程度，形成更小的雾滴，所述的第一喷淋装置和第二喷淋装置均为超声波雾化器。利用超声雾化高锰酸钾溶液形成强氧化性、大比表面积雾态强氧化剂液体与恶臭气体(硫化氢、小分子硫醚、硫醇、有机胺等)充分发生氧化还原反应，生成无毒的二氧化碳或有机酸，反应更充分，气体净化效果更好。
为便于除臭装置制造和便于运输，所述的塔体为分体式结构，所述的塔体包括上塔体、中塔体和下塔体，上塔体的下端、中塔体的上端和下端、下塔体的上端均有连接法兰，连接法兰上开设有螺栓孔，上塔体、中塔体和下塔体通过螺栓固定连接成一体。
利用前述的除臭装置进行除臭的方法，具有如下工艺步骤：由鼓风机将臭气由进气口鼓入内筒与塔体间的腔体，臭气在内筒与塔体间的腔体内与第一喷淋装置喷淋的雾化的高锰酸钾溶液发生化学反应后，由鼓泡管进入循环液箱，臭气与循环液箱内的高锰酸钾溶液发生化学反应，然后，气体从循环液箱内的高锰酸钾溶液中冒出，与塔体内的第二喷淋装置喷出的雾化的高锰酸钾溶液进行化学反应，净化后的气体由排气口排出塔体。
本发明的有益效果是，本发明的除臭装置，结构紧凑，第一喷淋装置和第二喷淋装置均采用超声波雾化器，强氧化性的高锰酸钾溶液经超声雾化后形成超大的比表面积，扩大了气液接触面积，有利于溶液对气体的吸收和反应。由于雾化减小了液滴的体积，提高了气液接触面积，液滴在气流中的悬浮时间延长，反应彻底，因此需求的液体的循环流量小。本发明的除臭方法，利用强氧化性的高锰酸钾溶液处理臭气，臭气先在内筒与塔体间的腔体内的雾化的高锰酸钾进行化学反应，再与循环液箱内的高锰酸钾溶液进行化学反应，最后，在塔体内与第二喷淋装置喷出的雾化的高锰酸钾进行化学反应，臭气经四次化学反应，净化效果好，由于气体中恶臭物质的总量本身很少，对循环使用的高锰酸钾溶液的需求量也少。因此，设备运行成本较低。
附图说明
图1是本发明的除臭装置的具体实施例的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图中：1.塔体，1-1.进气口，1-2.出气口，1-3上塔体，1-4.中塔体，1-5.下塔体，2.循环液箱，3.内筒支架，4.高锰酸钾溶液，5.内筒，6.第一喷淋装置，7.鼓泡管，8.第二喷淋装置，9.除雾捕滴装置，10.高浓度溶液箱，10-1.投料口，11.螺栓，12.循环泵座，13.第三喷淋装置，14.高浓度溶液泵座。
具体实施方式
如图1和图2所示的本发明的除臭装置的具体实施例，它具有塔体1、循环液箱2、循环泵(图中未示出)、高浓度溶液箱10和溶液泵(图中未示出)，塔体1位于循环液箱2上方，循环液箱2内装有高锰酸钾溶液4，高浓度溶液箱10内装有高浓度的高锰酸钾溶液，高浓度溶液箱10上开设有投料口10-1，溶液泵吸液口没入高浓度的高锰酸钾溶液中，溶液泵的出液口接循环液箱2。塔体1下部有内筒5，内筒5上端与塔体1内壁密封固定连接，内筒5下端与循环液箱2上壁密封固定连接，内筒5底部与循环液箱2相通，循环液箱2内位于内筒5下方还具有内筒支架3，内筒支架3的上端与循环液箱2上壁固定连接、下端与循环液箱2的底壁固定连接。内筒5与塔体1间的腔体内装有第一喷淋装置6和鼓泡管7，鼓泡管7下端直接插入循环液箱2内的高锰酸钾溶液4中；装有内筒5部位的塔体1上开设有进气口1-1，塔体1顶端有出气口1-2，塔体1内上部装有第二喷淋装置8，内筒5内装有第三喷淋装置13，循环泵的吸液口没入循环液箱2内的高锰酸钾溶液中，循环泵的出液口通过管道分别接第一喷淋装置6、第二喷淋装置8和第三喷淋装置13。第二喷淋装置8上方的塔体1内装有除雾捕滴装置9，循环液箱2上装有循环泵座12，循环泵固定安装在循环液箱2上的循环泵座12上。高浓度溶液箱10上装有高浓度溶液泵座14，溶液泵固定安装在高浓度溶液箱10上的高浓度溶液泵座14上。第一喷淋装置6、第二喷淋装置8和第三喷淋装置13均为超声波雾化器。塔体1为分体式结构，包括上塔体1-3、中塔体1-4和下塔体1-5，上塔体1-3的下端有上塔体连接法兰，中塔体1-4的上端有中塔体上连接法兰、中塔体1-4的下端有中塔体下连接法兰，下塔体1-5的上端有下塔体连接法兰，上塔体连接法兰、中塔体上连接法兰、中塔体下连接法兰和下塔体连接法兰均开设有螺栓孔，上塔体连接法兰和中塔体上连接法兰、中塔体下连接法兰和下塔体连接法兰分别通过螺栓11固定连接，上塔体连接法兰和中塔体上连接法兰、中塔体下连接法兰和下塔体连接法兰的接缝部位用树脂胶泥填实填满，以使上塔体1-3和中塔体1-4、中塔体1-4和下塔体1-5间均能密封连接。
利用上述的除臭装置进行除臭的方法，具有如下工艺步骤：由鼓风机将臭气由进气口鼓入内筒与塔体间的腔体，臭气在内筒与塔体间的腔体内与第一喷淋装置喷淋的雾化的高锰酸钾溶液发生化学反应后，由鼓泡管进入循环液箱，臭气与循环液箱内的高锰酸钾溶液发生化学反应，然后，气体从循环液箱内的高锰酸钾溶液中冒出，与塔体内的第二喷淋装置喷出的雾化的高锰酸钾溶液进行化学反应，净化后的气体由排气口排出塔体。
Claims (8)
1.一种除臭装置，其特征是：具有塔体(1)、循环液箱(2)和循环泵，塔体(1)位于循环液箱(2)上方，循环液箱(2)内装有高锰酸钾溶液(4)，塔体(1)下部有内筒(5)，内筒(5)上端与塔体(1)内壁密封固定连接，内筒(5)下端与循环液箱(2)上壁密封固定连接，内筒(5)底部与循环液箱(2)相通，内筒(5)与塔体(1)间的腔体内装有第一喷淋装置(6)和鼓泡管(7)，鼓泡管(7)下端插入循环液箱(2)的高锰酸钾溶液内；装有内筒(5)部位的塔体(1)上开设有进气口(1-1)，塔体(1)顶端有出气口(1-2)，塔体(1)内装有第二喷淋装置(8)，循环泵的吸液口没入循环液箱(2)内的高锰酸钾溶液中，循环泵的出液口通过管道分别接第一喷淋装置(6)和第二喷淋装置(8)。
2.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的第二喷淋装置(8)上方的塔体(1)内装有除雾捕滴装置(9)。
3.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的循环泵固定安装在循环液箱(2)上。
4.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的除臭装置还具有高浓度溶液箱(10)和溶液泵，高浓度溶液箱(10)内装有高浓度的高锰酸钾溶液，溶液泵吸液口没入高浓度的高锰酸钾溶液中，溶液泵的出液口接循环液箱(2)。
5.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的内筒(5)内装有第三喷淋装置(13)，循环泵的出液口通过管道接第三喷淋装置(13)。
6.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的第一喷淋装置(6)、第二喷淋装置(8)和第三喷淋装置(13)均为超声波雾化器。
7.根据权利要求1所述的除臭装置，其特征是：所述的塔体(1)为分体式结构，包括上塔体(1-3)、中塔体(1-4)和下塔体(1-5)，上塔体(1-3)的下端、中塔体(1-4)的上端和下端、下塔体(1-5)的上端均有连接法兰，连接法兰上开设有螺栓孔，上塔体(1-3)、中塔体(1-4)和下塔体(1-5)通过螺栓(11)固定连接成一体。
8.一种利用如权利要求1～7任一项所述的除臭装置进行除臭的方法，其特征是具有如下工艺步骤：由鼓风机将臭气由进气口鼓入内筒与塔体间的腔体，臭气在内筒与塔体间的腔体内与第一喷淋装置喷淋的雾化的高锰酸钾溶液发生化学反应后，由鼓泡管进入循环液箱，臭气与循环液箱内的高锰酸钾溶液发生化学反应，然后，气体从循环液箱内的高锰酸钾溶液中冒出，与塔体内的第二喷淋装置喷出的雾化的高锰酸钾溶液进行化学反应，净化后的气体由排气口排出塔体。
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