CN102743968A - 废气综合处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气综合处理装置，它是由废气收集排放系统、废气氧化吸收-吸附系统、废气碱化吸收-吸附系统、臭氧发生系统、电气控制系统五部分系统组成。废气经风机吸收进入氧化吸收-吸附系统，被臭氧氧化、活性炭吸附后，进入碱化吸收-吸附系统，经碱液吸收和活性炭吸附后由排气筒排放。使用此装置能有效处理含苯、甲苯、丁酮、醋酸乙酯、苯乙烯、硫化氢、氨、甲硫醇、二氧化硫、甲硫醚、丙烯酸等成分的有机、无机废气，也能有效去除粉尘颗粒，解决生产车间、污水生化曝气池等废气源造成的大气污染，实现废气达标排放，净化性能技术指标达到国内先进水平。

Description

废气综合处理装置

所属技术领域

本发明及一种废气处理装置，特别是能处理风量大、浓度高、成份复杂工业废气的综合装置。

背景技术

目前，工业废气按成分可分为有机废气和无机废气，有机废气的处理方法有：冷凝回收法、吸附法、催化燃烧法、喷淋法等；无机废气可采用水溶、强氧化、酸碱中和等方法处理。低浓度的废气运用以上方法一般都能达到国家排放标准，而对风量大、浓度高、成分复杂的废气，处理的效果很难令人满意。

发明内容

为了解决现有废气处理方法存在的缺陷，本发明提供一种废气综合处理装置，它能将风量大、浓度高、成分复杂的工业废气处理达到国内先进水平。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：此废气综合处理装置包括电气控制系统、废气收集排放系统、废气氧化吸收-吸附系统、废气碱化吸收-吸附系统、臭氧发生系统。所述废气收集排放系统包括前置风机、后置风机、排气筒、风管、闸板；所述风机为防腐离心通风机，材质为玻璃钢或PP板材质；所述排气筒直径在D=Ф500-700mm之间，高度H=20-25米，其材质可为PP管道或碳钢，选用PP管道时，外护碳钢材质防护装置；选作碳钢管道时，筒的内壁必须用耐酸性的玻璃钢防腐材料涂层。所述废气氧化吸收-吸附系统包括臭氧发生装置、氧化吸收-吸附塔、循环水喷淋装置。所述废气碱化吸收-吸附系统包括加药装置、碱化吸收-吸附塔、碱液循环喷淋装置。所述臭氧发生系统为中频臭氧发生器。

氧化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，立式竖直放置，内部采用多层构造，从底层向上依次为：臭氧曝气组件、储水区、循环水喷淋装置、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区、储气区、出风口; 臭氧曝气组件包括曝气主管、曝气支管、曝气盘，曝气管采用不锈钢材质，曝气盘使用耐腐蚀材质；循环水喷淋装置包括水泵、调节阀、连接管道，水泵采用防爆型电机的氟塑料泵；废气进气组件设有法兰口，外接前置风机出气风管，法兰上口设置挡水板；废气氧化吸收区设有Ⅰ、Ⅱ两级废气处理区，每级有粗滤层、气液反应层和水力喷淋三部分组成。粗滤层为波纹板填料，安装时卷实堆放，每层之间错开纹路；气液反应层为空心球填料；水力喷淋喷头为螺旋状型。废气吸附区包括Ⅰ、Ⅱ两级活性炭吸附区。

加药装置包括搅拌箱、溶液罐、阀门。

碱化吸收-吸附塔和氧化吸收塔外型一致，内部结构也大致相同，所不同的是塔的底部储水区没有臭氧化气曝气装置，只储存碱液水。循环水喷淋改为碱液循环喷淋。

废气经风机吸收进入氧化吸收-吸附系统，被臭氧氧化、活性炭吸附后，进入碱化吸收-吸附系统，经碱液吸收和活性炭吸附后由排气筒排放。

采用以上方案后，本发明的有益效果是：能有效处理含苯、甲苯、丁酮、醋酸乙酯、苯乙烯、硫化氢、氨、甲硫醇、二氧化硫、甲硫醚、丙烯酸等成分的有机、无机废气，也能有效去除粉尘颗粒，解决生产车间、污水生化曝气池等废气源造成的大气污染，实现废气达标排放。使用本装置后硫酸雾废气净化率可达93%，硝酸废气净化率可达90%，盐酸雾废气净化率可达98%，净化性能技术指标达到国内先进水平。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

图2为本发明氧化吸收-吸附系统剖面图。

图2中： 4. 粗滤层，5.气液反应层，6. 水力喷淋区，7. 废气吸附区，8. 储气区，9. 出风口，10. 臭氧曝气组件，11. 循环水喷淋装置。

图3为本发明碱化吸收-吸附系统剖面图。

图3中：21. 碱液储存区， 26. 废气吸附区，27. 储气区，28. 出风口，29. 碱液循环喷淋装置。

具体实施方式

根据图１、图２、图３所示，本发明一种废气综合处理装置，包括电气控制系统，还包括废气收集排放系统、废气氧化吸收-吸附系统、废气碱化吸收-吸附系统、臭氧发生系统。

本发明所述废气收集排放系统包括前置风机、后置风机、排气筒、风管、闸板；所述风机为防腐离心通风机，材质为玻璃钢或PP板材质；所述排气筒材质为PP管道或碳钢；所述废气氧化吸收-吸附系统包括臭氧发生装置、氧化吸收-吸附塔、循环水喷淋装置11；所述废气碱化吸收-吸附系统包括加药装置、碱化吸收-吸附塔、碱液循环喷淋装置29；所述臭氧发生系统为中频臭氧发生器；所述的氧化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，立式竖直放置，内部采用多层构造，从底层向上依次为：臭氧曝气组件10、储水区2、循环水喷淋装置11、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区7、储气区８、出风口９；所述臭氧曝气组件10包括曝气主管、曝气支管、曝气盘，曝气管采用不锈钢材质，曝气盘使用耐腐蚀材质；所述循环水喷淋装置11包括水泵、调节阀、连接管道，水泵采用防爆型电机的氟塑料泵；所述废气进气组件设有法兰口，外接前置风机出气风管，法兰上口设置挡水板；所述废气氧化吸收区设有Ⅰ、Ⅱ两级废气处理区，每级有粗滤层4、气液反应层5和水力喷淋区6三部分组成，粗滤层4为波纹板填料，安装时卷实堆放，每层之间错开纹路，气液反应层5为空心球填料，水力喷淋区6喷头为螺旋状；所述废气吸附区7包括Ⅰ、Ⅱ两级活性炭吸附区；所述加药装置包括搅拌箱、溶液罐、阀门组成；所述碱化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，立式竖直放置，内部采用多层构造，从底层向上依次为：碱液储存区21、碱液循环喷淋装置29、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区26、储气区27、出风口28。

本发明由废气收集排放系统、废气氧化吸收-吸附系统、废气碱化吸收-吸附系统、臭氧发生系统、电气控制系统五部分系统组成。其中废气收集排放系统包括前置风机、后置风机、排气筒、风管、闸板等；废气氧化吸收-吸附系统由臭氧发生装置、氧化吸收-吸附塔、循环水喷淋装置11三部分组成；废气碱化吸收-吸附系统主要由加药装置、碱化吸收-吸附塔、碱液循环喷淋装置29三部分组成。废气经风机进入废气氧化吸收-吸附系统，被臭氧氧化、活性炭吸附后，进入废气碱化吸收-吸附系统，经碱液吸收和活性炭吸附后由排气筒排放。

 1、废气收集、排放系统

该系统由前置风机、后置风机、排气筒、风管、闸板等组成。设置前置风机和后置风机，既解决了因废气源远距离输送产生进风压差小的问题，又补偿了吸收塔内填料对气体运行的阻力。为防护酸性气体的腐蚀，风机型式为防腐离心通风机，材质为玻璃钢或PP板材质，性能参数依据被处理废气的总风量而定。风管的直径和壁厚依据已定型的风机型号、废气处理量设计。安装风管时，尽可能的直线连接，少用弯头，以减少气体输送阻力。根据废气处理量，排气筒直径在D=Ф500-700mm之间，高度H=20-25米，其材质可为PP管道或碳钢，选用PP管道时，外护碳钢材质防护装置；选作碳钢管道时，筒的内壁必须用耐酸性的玻璃钢防腐材料涂层。

本发明设计两只闸板，一只与废气氧化吸收-吸附系统连通，另一只连接直排管路，使废气在处理系统保养或检修时直接排空。

2、废气氧化吸收-吸附系统。该系统主要由臭氧发生装置、氧化吸收-吸附塔、循环水喷淋装置三部分组成。

废气处理时使用的强氧化剂为臭氧，为取得高浓度(10-15mg/L)臭氧，配套使用中频臭氧发生器，与工频发生器相比，中频臭氧发生器的特点是臭氧浓度高，耗电量少,占地面积小，能实现自动控制。

氧化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，体积根据气体处理量的大小而定，立式竖直放置，两相逆流。氧化吸收-吸附塔内部采用多层构造，从底层向上依次为：臭氧曝气组件10、储水区2、循环水喷淋装置11、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区7、储气区8、出风口9。

（1）臭氧曝气组件10

由曝气主管、曝气支管、曝气盘组成，安装在储水区的底部，来自臭氧发生器的臭氧气经曝气组件溶解于水中。由于臭氧有极强的氧化能力，故曝气管全部采用不锈钢材质，曝气盘使用耐腐蚀材质，管路的直径和曝气盘的数量依据配套的臭氧发生器的规格大小决定。

（2）储水区2和循环水喷淋装置11

储水区2的高度在1.2-1.5米之间，塔壁设有水位视镜，塔内水量消耗时，水量自动补充控制。当塔内水色度较深或浊度较高时，打开底部放空阀排空，更换清水。

本发明将循环水喷淋装置设计为体外循环形式，循环水喷淋装置包括水泵、调节阀、连接管道。工作时水泵从储水区底部吸取臭氧水，泵加压均匀送至两个喷淋装置，在泵前安装调节阀用以控制水量和水压。水泵型式定为配套防爆型电机的氟塑料泵，其过流部分全部采用氟合金模压、加工而成，具有较强的耐腐蚀性、机械强度高、无毒素分解的优点，性能参数根据吸收塔的规格而定。泵体吸水口与管道采用软接头。 

（3）废气进气组件

设有法兰口，外接前置风机出气风管，为防止来自上部的喷淋水进入风管，法兰上口设置挡水板。

（4）废气氧化吸收区

本发明设有Ⅰ、Ⅱ两级废气处理区，每级有粗滤层4、气液反应层5和水力喷淋区6三部分组成。

粗滤层4：主体为波纹板填料，安装时卷实堆放，每层之间错开纹路，其作用是改变气路运行轨迹，在喷淋水力的作用下，废气中的固态颗粒物降落至储水区中。

    气液反应层5：主体为空心球填料，其作用是比重较轻的空心球填料在气体的推力下，作无规则翻滚运动，延长气体与喷淋臭氧水的接触时间，可以充分进行气液交换，使有机成分被臭氧水氧化吸收。

    水力喷淋区6：本发明选用的喷头为螺旋状型，在水力的作用下，喷射出的水呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角。

(5)废气吸附区7

本发明设计Ⅰ、Ⅱ两级活性炭吸附区，选用的活性炭具有孔隙发达、比表面积大、强度高、吸附速度快、抗摩擦、耐冲洗等特性。如设备经过长时间的运行，发现活性炭粘粘，气路不畅，气速降低，则应及时更换活性炭。

(6)储气区8

经过本塔处理后的气体在此处缓冲，然后进入废气碱化-吸收系统作进一步处理。

3、废气碱化吸收-吸附系统

该系统主要由加药装置、碱化吸收-吸附塔、碱液循环喷淋装置三部分组成。

 (1)加药装置

该装置由搅拌箱、溶液罐、阀门等组成。配置两台计量泵，两台计量泵为一用一备，这样方便用户在不停机的状态下进行检修、更换配件。

(2)碱化吸收-吸附塔

同一套装置碱化吸收-吸附塔和氧化吸收塔外型一致，实现整体和谐美观，内部结构也大致相同，所不同的是塔的底部储水区没有臭氧化气曝气装置，只储存碱液水。

碱化吸收-吸附塔内的碱液采用4%-6%的氢氧化钠稀释液,其配方配比是根据用户单位的废气浓度来决定。与氧化吸收-吸附塔一样，碱化吸收-吸附塔两相逆流。经过氧化反应的气体由塔体下方进气口进入净化塔，在风机的动力作用下，迅速充满进气段空间，然后均匀地通过均流段上升到第一级填料吸收段，在填料的表面上，气相中酸性物质与液相中碱性物质发生化学反应，反应生成物质随吸收液流入下部贮液槽。未完全吸收的废气继续上升进入第一级喷淋段。在喷淋段中吸收液从均布的喷嘴高速喷出，形成无数细小雾滴，与气体充分混合接触，继续发生化学反应，然后废气上升到二级填料段、喷淋段进行与第一级类似的吸收过程。塔体的上部是两段活性炭吸附层，气体中所夹的吸收液雾滴在这里被拦截吸收下来，经过处理后的洁净空气从塔体上端的风管在引风机的吸力左右下流入排气筒。

（3）碱液循环喷淋装置29

碱液循环喷淋装置和氧化吸收-吸附塔循环水喷淋装置11结构相同，只是将循环水喷淋改为碱液循环喷淋29。

Claims (8)

1.一种废气综合处理装置，包括电气控制系统，其特征在于：还包括废气收集排放系统、废气氧化吸收-吸附系统、废气碱化吸收-吸附系统、臭氧发生系统。

2.根据权利要求1所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述废气收集排放系统包括前置风机、后置风机、排气筒、风管、闸板；所述风机为防腐离心通风机，材质为玻璃钢或PP板材质；所述排气筒材质为PP管道或碳钢。

3.根据权利要求1所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述废气氧化吸收-吸附系统包括臭氧发生装置、氧化吸收-吸附塔、循环水喷淋装置（11）。

4.根据权利要求1所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述废气碱化吸收-吸附系统包括加药装置、碱化吸收-吸附塔、碱液循环喷淋装置（29）。

5.根据权利要求1所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述臭氧发生系统为中频臭氧发生器。

6.根据权利要求3所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述的氧化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，立式竖直放置，内部采用多层构造，从底层向上依次为：臭氧曝气组件（10）、储水区（2）、循环水喷淋装置（11）、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区（7）、储气区（８）、出风口（９）；所述臭氧曝气组件（10）包括曝气主管、曝气支管、曝气盘，曝气管采用不锈钢材质，曝气盘使用耐腐蚀材质；所述循环水喷淋装置（11）包括水泵、调节阀、连接管道，水泵采用防爆型电机的氟塑料泵；所述废气进气组件设有法兰口，外接前置风机出气风管，法兰上口设置挡水板；所述废气氧化吸收区设有Ⅰ、Ⅱ两级废气处理区，每级有粗滤层（4）、气液反应层（5）和水力喷淋区（6）三部分组成，粗滤层（4）为波纹板填料，安装时卷实堆放，每层之间错开纹路，气液反应层（5）为空心球填料，水力喷淋区（6）喷头为螺旋状；所述废气吸附区（7）包括Ⅰ、Ⅱ两级活性炭吸附区。

7.根据权利要求4所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述加药装置包括搅拌箱、溶液罐、阀门组成。

8.根据权利要求4所述的一种废气综合处理装置，其特征在于：所述碱化吸收-吸附塔外形是圆柱形密闭容器，立式竖直放置，内部采用多层构造，从底层向上依次为：碱液储存区（21）、碱液循环喷淋装置（29）、废气进气组件、废气氧化吸收区、废气吸附区（26）、储气区（27）、出风口（28）。

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