CN102641644A

CN102641644A - 一种废气处理空气净化装置

Info

Publication number: CN102641644A
Application number: CN2011100389270A
Authority: CN
Inventors: 习建华; 习枫
Original assignee: 习建华; 习枫
Current assignee: Shanghai Environment Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2031-02-16
Also published as: CN102641644B

Abstract

本发明公开了一种废气处理空气净化装置，包括机组箱体、废气入气管和进风风管，其特征在于所述机组箱体内底部设有水箱，所述水箱向上依次安装光解光源、填料层、喷淋层、活性炭层；所述废气入气管和进风风管在所述机组箱体的一侧伸入所述水箱内。本发明利用水击式除尘器原理，将有机废气通过高速气流溶入水中，利用高能高臭氧紫外线光束进行裂解，并通过填料和喷淋的协同光解作用，进行空气净化，最终达到国家标准排放；操作简单，维护方便，一体化的结构，大大降低了生产成本，实现了对有毒有害气体彻底净化。

Description

一种废气处理空气净化装置

技术领域

本发明涉及一种空气的净化装置，特别涉及一种废气处理空气净化装置。

背景技术

有毒有害废气对环境的污染与恶臭扰民是化工企业必须重视的两个问题。化工企业在为地方GDP做出贡献的同时，也给周边居民带来了困扰。可以说，那股无法形容的气味是很多人对化工厂最深刻的记忆。一些企业也尝试了很多办法，但效果不尽如人意。

由于化工企业的生产过程中化学反应复杂，产生废气的成分也很复杂，增加了处理工作的难度。有些企业采用活性炭吸附，由于气体产生量很大，活性炭两三天就会饱和；有些企业采用水洗的办法，也就是用酸碱中和的原理，但是，很多气体非酸也非碱，因此水洗也不能完全解决问题。恶臭问题是逼迫很多化工企业搬迁的重要原因之一。工业废水可以通过管道输送到几公里之外排放，但废气不能用同样的方法处理。化工厂附近居民一般对味道很敏感，因为他们不能确定其中是不是含有有毒成分，是否对健康有害。

相比传统的活性炭吸附和水洗的办法，现有企业有些使用UV光解进行废气处理，如中国专利申请号为200710075448，名称为“一种恶臭气体及工业烟气光解净化处理方法”，和中国专利申请号为201010164955，名称为“一种光解除臭装置及方法”，均公布了采用一定波长范围内的紫外光对恶臭气体进行照射光解的方法和相应的装置设备。然而，废气种类繁多，并且工业废气还含有一定的粉尘，上述专利对工业废气的前处理和后处理没有进行详细公开。但是，若要选择用紫外光解的办法，其前处理必须除去粉尘和水溶性有机物，后处理必须回收裂解后的有机无机废气产物。最重要的，紫外光解过程对操作人员的健康有一定影响，并且含有高浓度臭氧，在光解处理过程中，既要需要保证操作人员的安全，也要保证生产的安全。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种废气处理空气净化装置，利用水下光解氧化反应的原理，结合湿式除尘、多次光解氧化、水喷淋、活性炭吸附等技术，对废气中的有毒有害气体进行物理反应及光化学反应。对有毒有害气体彻底净化，达到环保部门的排放要求。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种废气处理空气净化装置，包括机组箱体和箱体上的废气入口，所述机组箱体内底部设有水箱，所述水箱向上依次安装光解光源、填料层、喷淋层、活性炭层；所述废气入口连接一个带弯管的渐缩型进风风管，所述进风风管深入所述水箱内的水平面以下。

所述光解光源是双层光解光源，第一层光解光源设置在所述水箱内的水平面以下，第二层光解光源平行设置在第一层光解光源的正上方。两层光解光源之间的垂直距离可以根据废气处理量、风速和水流的速度等参数进行调节，使其达到工作的最佳值。

所述双层光解光源是波长为184.9-253.7nm之间的紫外光源。所述光解光源可以采用紫外灯形式的载体呈现，以石英为外壳进行日光灯管封装，在110-240V的电压下进行工作，并且可以使用如二氧化钛等光催化材料涂覆灯壁，使其产生臭氧能力更佳。

所述水箱内部含有一个水泵和一个浮球阀。水泵用于向水箱中泵入水源，浮球阀用来控制水箱中的水位。通过水泵和浮球阀的控制，需要始终使第一层光解光源保持在水箱中的水平面之下。这样就保证了水下光解的进行，废气通过高速气流溶于水箱中的水中，除去废气中的粉尘和水溶性有机物质；再利用所述第一层光解光源在水下裂解溶于水中的工业恶臭气体，所述光解光源是特制的高能高臭氧UV紫外线光束，并且臭氧具有水溶性，使工业恶臭气体在水下延长了与臭氧的反应时间，并且提高了安全性；臭氧将工业恶臭气体分解为如水、二氧化碳和一些低分子量的无害无臭物质等；第二层光解光源对上升的残余气体进行处理，使其进一步反应为如水、二氧化碳和一些低分子量的无害无臭物质。

所述填料层和喷淋层的同时使用，增加了工业恶臭气体与水的接触面积和反应时间。

所述喷淋层与活性炭层之间设置一个挡水板，防止上升的废气和分解后的气体将水带入活性炭层。由于采用双层光解光源产生臭氧，臭氧浓度相对较高，小部分过量的臭氧上升至活性炭层，使活性炭在臭氧的作用下自身再生，不易饱和，无需频繁更换活性炭。

所述双层光解光源的一侧垂直所述机组箱体安装均流板，所述均流板的长度一直延伸至所述水箱底部；所述均流板带有两脚，表面设置若干孔。由于均流板的位置是垂直设置在水箱之中，正好在光解光源与废气入口之间，可以缓冲风管吹来的高速气流，而底部两脚之间作为排污用的连通孔。

本发明可以处理的工业废气如：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫氢、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯、甲苯、二甲苯等绝大部分工业废气的分子链结构，使有机物或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O、无害无臭物质等。有力的推动了空气的改善以及空气生态系统的修复。

一种废气处理空气净化装置的废气处理方法：

(1)工业废气由风机通过风管吸入箱体底部的水箱之内，工业废气溶解在水中除去粉尘和水溶性有机物；

(2)通过安装在水下的第一层光解光源产生的臭氧裂解工业废气中的分子键，处理后的气体上升至水面之上的第二层光解光源分解残余废气；

(3)经双层光解光源处理后的气体依次进入填料层、喷淋层，最后进入活性炭层进行吸附；在此过程中，双层光解光源不断产生臭氧，臭氧不断上升与活性炭反应使其不被饱和，整个光解废气处理过程循环进行。

所述步骤(1)中的工业废气由风机通过风管吸入箱体底部的水箱之内的速度为17-25m/s。

本方法是利用水击式除尘原理，通过风机产生高速气流，将工业废气溶解在水中，将光解光源设置在水下，产生的臭氧溶于水，在水中进行废气处理，延长了处理时间，并且将易燃易爆气体在水下处理，增加了工业安全性；在此过程中，双层光解光源产生一部分过量臭氧，臭氧不断上升与活性炭层反应，使其不易饱和，延长使用寿命，使整个废气处理过程可以不断循环进行。

本发明的有益效果为：

1、利用水击式除尘的原理，将有机废气通过高速气流融入水中，去除废气中的粉尘和水溶性有机物质。

2、利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射裂解工业恶臭气体如：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫氢、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯、甲苯、二甲苯等绝大部分工业废气的分子链结构，使有机物或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O、无害无臭物质等。

3、利用高能高臭氧紫外线光束分解空气中的氧分子产生高活性OH和其他活性物质，因OH所携正负电子不平衡所以需要与氧分子结合，进而生产臭氧。臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用，对恶臭气体及其它刺激性异味有良好的削除效果。

4、恶臭气体通过废气收集排风设备进入到装有高效光解氧化模块的反应腔后，高能紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，再通过排风管道排出室外。

5、通过水喷淋和填料延长有机废气和水的接触反应面积和时间，协同光解反应，增加有机废气的净化率。

6、本装置适用于有机废气的处理，由于有机废气存在易燃易爆的特性，所以光解氧化反应均在水中进行，避免了事故的发生。

7、利用高能光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸(DNA)，再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。

8、本装置内的活性炭在吸附异味的同时受OH的反应，能同时去除活性炭所吸附的异味，具有活性炭再生作用，不易饱和，大大延长活性炭的寿命，无需频繁更换，降低了生产成本。

9、相比其他废气处理形式，本装置占地面积小，大大节约投资成本。

附图说明

图1是本发明一种废气处理空气净化装置的结构图

1-水泵、2-光解光源、3-填料层、4-喷淋层、5-挡水板、6-活性炭层、7-进风风管、8-废气入口、9-机组箱体、10-均流板、11-浮球阀、12-水箱。

图2是均流板的结构图

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明做进一步说明。

如图1，是本发明一种废气处理空气净化装置的结构图，包括机组箱体1和箱体上的废气入口8，机组箱体1内底部设有水箱12，水箱12向上依次安装光解光源2、填料层3、喷淋层4、活性炭层6；废气入口8连接一个带弯管的渐缩型进风风管7，进风风管7深入水箱12内的水平面以下；光解光源2是双层光解光源，第一层光解光源201设置在水箱12内的水平面以下，第二层光解光源202平行设置在第一层光解光源201的正上方。两层光解光源之间的垂直距离可以根据废气处理量、风速和水流的速度等参数进行调节，使其达到工作的最佳值。

双层光解光源2是波长为184.9-253.7nm之间的紫外光源。光解光源可以采用紫外灯形式的载体呈现，以石英为外壳进行日光灯管封装，在110-240V的电压下进行工作，并且可以使用如二氧化钛等光催化材料涂覆灯壁，使其产生臭氧能力更佳。

水箱12内部含有一个水泵1和一个浮球阀11。水泵用于向水箱中泵入水源，浮球阀用来控制水箱中的水位。通过水泵和浮球阀的控制，需要始终使第一层光解光源保持在水箱中的水平面之下。这样就保证了水下光解的进行。

喷淋层4与活性炭6层之间设置一个挡水板5，防止上升的废气和分解后的气体将水带入活性炭层。

如图2，是均流板的结构图，双层光解光源2的一侧垂直机组箱体1安装均流板10，均流板10的长度一直延伸至所述水箱12的底部；均流板10带有两脚，表面设置若干孔。由于均流板的位置是垂直设置在水箱之中，正好在光解光源与废气入口之间，可以缓冲风管吹来的高速气流，而底部两脚之间作为排污用的连通孔。

本发明可以处理的工业废气如：硫化氢、氨、三甲胺、甲硫氢、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯、甲苯、二甲苯等绝大部分工业废气的分子链结构，使有机物或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照射下，降解转变成低分子化合物，如CO₂、H₂O、无害无臭物质等，有力的推动了空气的改善以及空气生态系统的修复。

本发明还提出了一种废气处理空气净化装置的废气处理方法：

以下结合实施例，进行本发明装置处理方法的说明。

实施例1

农药厂有机物废气的处理。废气中乙酸和甲酯含量在300-500mg/m³。

装置参数：外形尺寸：1200×600×2200mm(长×宽×高)；电机功率：5.5Kw；总风量：4500cmh，风速：18m/s；

处理后结果为废气中乙酸和甲酯含量在2-5mg/m³，恶臭清除率达90-95％以上。

实施例2

厨房排油烟系统中脂类废气的清除。国家排放标准是2000mg/m³，本装置测定结果为0.18mg/m³。

实施例3

化工厂苯环及其衍生物废气的处理。

装置参数：外形尺寸：2500×2200×2500mm(长×宽×高)；电机功率：15Kw；总风量：36000cmh，风速：25m/s；

处理结果静测定苯环及其衍生物的清除率大于70％。

本发明具有操作简单，维护方便，一体化的结构的特点，大大降低了生产成本，实现了对有毒有害气体彻底净化。

Claims

1.一种废气处理空气净化装置，包括机组箱体和箱体上的废气入口，其特征在于所述机组箱体内底部设有水箱，所述水箱向上依次安装光解光源、填料层、喷淋层、活性炭层；所述废气入口连接一个带弯管的渐缩型进风风管，所述进风风管深入所述水箱内的水平面以下。

2.如权利要求1所述的一种废气处理空气净化装置，其特征在于所述光解光源是双层光解光源，第一层光解光源设置在所述水箱内的水平面以下，第二层光解光源平行设置在第一层光解光源的正上方。

3.如权利要求1所述的一种废气处理空气净化装置，其特征在于所述双层光解光源是波长为184.9-253.7nm之间的紫外光源。

4.如权利要求1所述的一种废气处理空气净化装置，其特征在于所述水箱内部含有一个水泵和一个浮球阀。

5.如权利要求1所述的一种废气处理空气净化装置，其特征在于所述喷淋层与活性炭层之间设置一个挡水板。

6.如权利要求1所述的一种废气处理空气净化装置，其特征在于所述双层光解光源的一侧垂直所述机组箱体安装均流板，所述均流板的长度一直延伸至所述水箱底部；所述均流板带有两脚，表面设置若干孔。

7.一种废气处理空气净化装置的废气处理方法，其特征在于是通过以下的步骤实现的：

8.如权利要求7所述的一种废气处理空气净化装置的废气处理方法，其特征在于所述步骤(1)中的工业废气由风机通过风管送入箱体底部的水箱之内的速度为17-25m/s。