CN103813985A - 具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统。该洗涤系统包括洗涤器与氧化吸收剂产生器。该洗涤器包括污染气体入口，经该污染气体入口引入空气污染物；已处理气体出口，经该已处理气体出口排出经过处理的污染气体；以及处理水出口，经该处理水出口排出已经用来处理污染气体的废水。该氧化吸收剂产生器通过电解该洗涤器中的咸水或海水来产生氧化吸收剂，并将所产生的该氧化吸收剂提供到该洗涤器中，以处理经该污染气体入口引入的污染气体，从而去除有害物质。

Description

具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统
技术领域
本发明涉及一种用于制备氧化吸收剂的洗涤系统，所述氧化吸收剂利用电解来处理各种空气污染物。
背景技术
近来，随着工业的发展，各种空气污染物，例如燃烧化石燃料产生的燃烧气体、由各种化学过程排放的有害气体、由废水处理过程产生的废气等已增加。
在处理空气污染物的过程中，存在利用湿式洗涤器（Scrubber）吸收或者氧化空气污染物的一般处理。韩国专利申请公开第10-2010-0106267号（浸没式洗涤器控制方法）公开了一种利用湿式洗涤器处理各种空气污染物的方法。
所公开的传统技术为通过设置于洗涤器中的喷嘴喷洒液体，使包含于排出气体中的异物沉淀。然而，这种技术在利用物理方法处理空气污染物时具有限制。
为了克服这种限制，近来已研究并发展通过利用氧化剂例如NaOCl、NaClO2等或者化学品例如NaOH等来提高湿式洗涤器中空气污染物的吸收或氧化效率来处理空气污染物的技术。
发明内容
技术问题
因此，已提出本发明，以解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统，其中利用通过咸水或者海水的电解所产生的氧化剂能够氧化并吸收各种空气污染物。
技术方案
为了达成上述目的，本发明一方面提供一种具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统，该洗涤系统包括：一洗涤器，该洗涤器包括一污染气体入口，经该污染气体入口引入空气污染物、一已处理气体出口，经该已处理气体出口排出经过处理的空气污染物、以及一处理水出口，经该处理水出口排出已经用来处理所述空气污染物的废水；以及一氧化吸收剂产生器，该氧化吸收剂产生器用于电解咸水或海水以产生一氧化吸收剂，并将该氧化吸收剂提供到该洗涤器中，以处理经该污染气体入口引入的污染气体，从而将有害物质从该污染气体中去除。
这里，该氧化吸收剂产生器可包括：一原水供应单元，该原水供应单元将咸水或海水提供至该洗涤器中；一喷洒单元，该喷洒单元设置于该洗涤器中，并喷洒由该原水供应单元提供的所述咸水或海水；一电解单元，该电解单元设置于该洗涤器中，并电解从该喷洒单元喷洒出的所述咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液；以及一供电单元，该供电单元用于为该电解单元提供电力。
进一步地，该洗涤器中可设置多个电解单元，使得所述多个电解单元彼此垂直间隔分开，并且每个电解单元可包括一填充床反应器，该填充床反应器中设置有一球形双极电极。
进一步地，该氧化吸收剂产生器可包括：一隔膜电解器，该隔膜电解器电解咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液，且该隔膜电解器具有被一隔膜分开的第一与第二电解区；一负电极，该负电极设置在该第一电解区中，且电解所述咸水与海水，以产生碱性水；一正电极，该正电极设置在该第二电解区中，且电解所述咸水与海水，以产生酸性水；一供电单元，该供电单元用于将电力提供至该正电极与该负电极；一碱性水供应单元，该碱性水供应单元用于将该第一电解区中所产生的碱性水提供并喷洒到该洗涤器中；以及一酸性水供应单元，该酸性水供应单元用于将该第二电解区中所产生的酸性水提供并喷洒到该洗涤器中。
进一步地，该碱性水供应单元与该酸性水供应单元可设置于该洗涤器中，使得在该洗涤器的垂直方向上，所述碱性水与酸性水在彼此相距不同高度处逐步喷洒出。
进一步地，该洗涤系统可进一步包括一流入水供应单元，该流入水供应单元用于将包括海水或者普通水的流入水提供至该洗涤器中，其中该流入水供应单元可包括一流入水喷洒单元，该流入水喷洒单元安置于一酸性水喷洒单元及一碱性水喷洒单元之上，且该流入水喷洒单元最终处理污染气体。
进一步地，该氧化吸收剂产生器可包括：一无隔膜电解器，该无隔膜电解器用于电解咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液；负电极与正电极，所述负电极与正电极设置于该无隔膜电解器中；一供电单元，该供电单元用于将电力提供至该负电极与该正电极；一次氯酸钠溶液供应线，该次氯酸钠溶液供应线用于将由该无隔膜电解器所产生的该次氯酸钠溶液提供到该洗涤器中；以及一喷洒单元，该喷洒单元用于喷洒经该次氯酸钠溶液供应线提供的该次氯酸钠溶液。
进一步地，在该洗涤系统中，从该处理水出口排出的处理水可循环进入所述电解单元的咸水或海水入口或者该氧化吸收剂产生器的电解器，经该处理水出口排出已经用来处理该洗涤器中的污染气体的废水。
有益效果
依据本发明的具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统，通过利用喷洒方法将咸水与海水的电解水（包含氧化剂）提供到洗涤器中，能够有效地处理（氧化与吸收）引入到洗涤器中的空气污染物。
特别是，该洗涤系统的优点在于直接在洗涤器中产生电解水，同时氧化并吸收空气污染物，因此能够小型化该洗涤系统，且对于安装而言不会极大受到地点和空间的限制。
进一步地，该洗涤系统的优点在于通过将电解水与流入水（海水或者普通水）均提供并喷洒到洗涤器中，能够提高空气污染物中的有害物质的吸收及氧化效率。
附图说明
图1为显示依据本发明实施例具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统的示意图。
图2为显示依据本发明另一实施例具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统的示意图。
图3为显示依据本发明又一实施例具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统的示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细说明本发明的优选实施例。
图1为显示依据本发明实施例具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统（10）的示意图。
参考图1，依据本发明实施例具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统（10）包括洗涤器（20）以及氧化吸收剂产生器（30）。
该洗涤器（20）包括：污染气体入口（21），经该污染气体入口（21）引入空气污染物；已处理气体出口（22），经该已处理气体出口（22）排出经过处理的空气污染物；以及处理水出口（23），经该处理水出口（23）排出已经用来处理所述空气污染物的废水。
依据上述配置，空气污染物经污染气体入口（21）引入到洗涤器（20）中。被引入的空气污染物被从氧化吸收剂产生器（30）提供的氧化吸收剂氧化并吸收，以去除其中的有害物质，形成已处理气体，并且该已处理气体经已处理气体出口（22）转到后续处理，该已处理气体出口（22）设置于洗涤器（20）的顶部。
该处理水出口（23）设置于洗涤器（20）的底部。经处理水出口（23）排出具有被氧化并吸收的空气污染物的处理水。该处理水可直接被排出，可被提供到废水处理厂来进行后续处理，或者可被再循环进入电解器中，以再利用。
该氧化吸收剂产生器（30）将通过咸水或海水的电解而获得的该氧化吸收剂提供到该洗涤器中，以通过其氧化与吸收，而去除包含在该污染气体入口（21）引入的所述空气污染物中的氮氧化合物等。该氧化吸收剂产生器（30）包括无隔膜电解器（31）、负电极（32）、正电极（33）、供电单元（34）、氧化吸收剂供应线（35）以及喷洒单元（36）。
该无隔膜电解器（31）包括：咸水入口（31a），经该咸水入口（31a）引入咸水或者海水（下文中，称为“咸水”）；以及氧化吸收剂出口（31b），经该氧化吸收剂出口（31b）排放通过咸水的电解而获得的该氧化吸收剂。
该无隔膜电解器（31）中设置有负电极（32）与正电极（33），该负电极（32）与该正电极（33）彼此间隔分开并且彼此相对，该供电单元（34）提供直流电至负电极（32）与正电极（33），从而电解引入到无隔膜电解器（31）中的咸水。这样，当所述咸水在无隔膜电解器（31）中被电解时，产生具有pH值为弱碱性(8～11)的氧化剂（NaOCl），并且含有该氧化剂的吸收剂（电解水）经氧化吸收剂供应线（35）提供到设置在洗涤器（20）中的喷洒单元（36）。
该喷洒单元（36）包括多个喷洒喷嘴（36a），这些喷洒喷嘴（36a）可配置为多级的形式。也就是说，所述喷洒喷嘴（36a）从污染气体入口（21）到已处理气体出口（22）以多级的形式按规定间隔垂直配置，因此逐步处理空气污染物，因而有效地氧化并吸收了包含在所述空气污染物中的有害物质（氮氧化合物等），从而更有效地去除了这些有害物质。
如上所述，依据本发明实施例的具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统（10）被配置为通过简单的过程使咸水电解，以产生氧化剂（NaOCl），并且包含该氧化剂的氧化吸收剂被提供到洗涤器（20）中并且被喷洒出，从而更有效地去除了包含在被引入到洗涤器（20）中的所述空气污染物中的有害物质。特别是，该洗涤系统的优点在于可简化其结构，可减小其大小，且可减轻其重量，因此降低了安装成本，以及即使在例如船等空间受限的地方也能够轻易安装该洗涤系统。
同时，由于通过利用氧化剂（NaOCl）来氧化并吸收包含在所述空气污染物中的有害物质而处理空气污染物的过程（反应）对本领域技术人员来说是公知的，因此将省略其详细说明。
图2显示依据本发明另一实施例的洗涤系统（100）。参考图2，该洗涤系统（100）包括洗涤器（20’）以及氧化吸收剂产生器（130）。
该洗涤器（20’）具有与图1中所示的洗涤器（20）相同的结构。也就是说，该洗涤器（20’）包括污染气体入口（21）、已处理气体出口（22）以及处理水出口（23）。
该氧化吸收剂产生器（130）包括原水供应单元（131）、喷洒单元（132）、电解单元（133）以及供电单元（134）。
该原水供应单元（131）用来向洗涤器（20’）提供咸水，且可包括原水箱（未显示）和泵（未显示）。从该原水供应单元（131）提供的原水，也就是咸水，经喷洒单元（132）均匀地向下喷洒到洗涤器（20’）中。
更具体地，多个喷洒单元（132）彼此垂直间隔分开，使得它们将咸水均匀地喷洒到每一个垂直设置的电解单元（133）。每个喷洒单元（132）设置有多个喷洒喷嘴（132a）。因此，从该喷洒单元（132）喷洒的咸水被均匀地提供到该电解单元（133），因而通过咸水的电解反应在该电解单元（133）中产生具有弱碱性(8～11pH)的氧化剂（NaOCl）。由于通过这种方式产生的氧化剂（NaOCl）起到了提高空气污染物的氧化速率以及吸收速率的作用，因此包含在空气污染物中的有害物质在液体状态下被氧化并吸收，因而更有效地处理所述空气污染物。
同时，该电解单元（133）设置于洗涤器（20’）中，并用以利用从供电单元（134）施加的直流电来电解喷洒的咸水，以产生次氯酸钠溶液，亦即，氧化剂（NaOCl）。这些电解单元以多级的形式设置，使得它们沿着空气污染物的移动线路彼此垂直间隔。所述电解单元可包括填充床反应器（paked bedreactor），该填充床反应器中设置有球形双极电极（133a）。这样，当直流电被施加到电解单元（133）时，通过咸水的电解反应产生次氯酸钠溶液，并且该次氯酸钠溶液氧化并吸收包含在空气污染物中的有害物质，以去除所述空气污染物。这样，为了使咸水的电解以及有害物质的氧化与吸收都在电解单元（133）中进行，电解单元（133）可配置成使洗涤器（20’）中的气体移动线路被限制在预定厚度，并且多个电解单元（133）以多级的形式设置。
如第2图中所示，当电解单元（133）设置于洗涤器（20’）中时，具有如下优势：由于能够减小安装空间，因此该洗涤系统可为又小又轻的。进一步地，具有如下优势：不额外需要电解器，因此能够降低组分的数量，从而降低成本。
图3显示依据本发明又一实施例的洗涤系统（200）。参考图3，该洗涤系统（200）包括洗涤器（20）以及氧化吸收剂产生器（230）。
由于该洗涤器（20）与图1中所示的洗涤器是相同的结构，故给予相同的附图标记（20）。因此，其详细说明将予以省略。
该氧化吸收剂产生器（230）包括隔膜电解器（231）、正电极（234）、负电极（235）、供电单元（239）、碱性水供应单元（236）、酸性水供应单元（237）以及流入水供应单元（238）。
该隔膜电解器（231）中设置有隔膜，该隔膜用于将隔膜电解器（231）的内部划分成第一电解区（231a）以及第二电解区（231b）。咸水被引入到每一个电解区（231a、231b）中，并且被引入的咸水被分别设置于电解区（231a、231b）中的负电极（235）与正电极（234）的每一个电解。
当供电单元（239）提供直流电至正电极（234）与负电极（235）时，咸水的电解发生在每一个电解区（231a与231b）中，因而产生电解水。
具体地，在第一电解区（231a）中，正电极（234）电解咸水以产生包含氧化剂（Cl2）的酸性水，并且在第二电解区（231b）中，负电极（235）电解咸水以产生包含苛性钠（NaOH）的碱性水。
该碱性水供应单元（236）包括：碱性水供应线（236a），该碱性水供应线（236a）用于将碱性水从第二电解区（231b）的电解水出口提供至洗涤器（20）；以及碱性水喷洒单元（236b），该碱性水喷洒单元（236b）用于将经碱性水供应线（236a）提供的该碱性水喷洒到洗涤器（20）中。
该酸性水供应单元（237）包括：酸性水供应线（237a），该酸性水供应线（237a）用于将酸性水从第一电解区（231a）的电解水出口提供至洗涤器（20）；以及酸性水喷洒单元（237b），该酸性水喷洒单元（237b）用于将经酸性水供应线（237a）提供的该酸性水喷洒到洗涤器（20）中。
同时，图3中显示了酸性水喷洒单元（237b）安置于碱性水喷洒单元（236b）之上。然而，它们的位置可互换。
进一步地，流入水供应单元（238）用来将作为非电解水的咸水或者海水直接提供到该洗涤器中，并且该洗涤器中设置有流入水喷洒单元（238a），该流入水喷洒单元（238a）用于喷洒流入水。该流入水喷洒单元（238a）安置于酸性水喷洒单元（237b）与碱性水喷洒单元（236b）之上，也就是说，安置于基于污染气体的移动线路的下游。因此，该污染气体入口（21）引入的污染气体可首先由碱性水进行处理，其次由酸性水进行处理，然后最终由流入水（普通水）进行处理，或者可首先由酸性水进行处理，其次由碱性水进行处理，然后最终由流入水（普通水）进行处理，以便有效地氧化并吸收包含于污染气体中的有害物质，从而去除所述污染气体。
如上所述，依据本发明又一实施例具有氧化吸收剂产生器的洗涤系统（200）的优点在于利用隔膜电解器（231）电解咸水或者海水，以分别产生包含氧化剂的碱性水与酸性水，并且所述碱性水与酸性水均单独被提供到洗涤器（20）中，因而逐步氧化并吸收包含于污染气体中的有害物质，以去除所述污染气体。
进一步地，参考图1至图3，在洗涤系统（10、100、200）中，从处理水出口（23）排出的处理水循环进入提供电解单元（133）的咸水或者海水的入口（31a、131、231a、231b）的每一个中或者每一个氧化吸收剂产生器（30、130、230）的每一个电解器（31、231）中，以形成支线（L），从而能够再利用所述处理水。已经用来处理每个洗涤器（20、20’）中的污染气体的废水经处理水出口（23）排出。
尽管为了说明的目的，已公开本发明的优选实施例，但本领域技术人员将领会到在不脱离如所附权利要求书中所公开的本发明的范围与精神的情况下，各种修改、增加以及替换都是可能的。
[附图标记]
10、100、200  具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统
20、20’  洗涤器
30、130、230  氧化吸收剂产生器
31  无隔膜电解器
32、235  负电极
33、234  正电极
231  隔膜电解器

Claims (8)

1.一种具有氧化吸收剂自动产生器的洗涤系统，该洗涤系统包括：
一洗涤器，该洗涤器包括一污染气体入口，经该污染气体入口引入空气污染物、一已处理气体出口，经该已处理气体出口排出经过处理的空气污染物、以及一处理水出口，经该处理水出口排出已经用来处理所述空气污染物的废水；以及
一氧化吸收剂产生器，该氧化吸收剂产生器用于电解咸水或海水以产生一氧化吸收剂，并将该氧化吸收剂提供到该洗涤器中，以处理经该污染气体入口引入的污染气体，从而将有害物质从该污染气体中去除。
2.如权利要求1所述的洗涤系统，其中该氧化吸收剂产生器包括：一原水供应单元，该原水供应单元将咸水或海水提供至该洗涤器中；一喷洒单元，该喷洒单元设置于该洗涤器中，并喷洒由该原水供应单元提供的所述咸水或海水；一电解单元，该电解单元设置于该洗涤器中，并电解从该喷洒单元喷洒出的所述咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液；以及一供电单元，该供电单元用于为该电解单元提供电力。
3.如权利要求2所述的洗涤系统，其中该洗涤器中设置多个电解单元，使得所述多个电解单元彼此垂直间隔分开，并且每个电解单元包括一填充床反应器，该填充床反应器中设置有一球形双极电极。
4.如权利要求1所述的洗涤系统，其中该氧化吸收剂产生器包括：一隔膜电解器，该隔膜电解器电解咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液，且该隔膜电解器具有被一隔膜分开的第一与第二电解区；一负电极，该负电极设置在该第一电解区中，且电解所述咸水与海水，以产生碱性水；一正电极，该正电极设置在该第二电解区中，且电解所述咸水与海水，以产生酸性水；一供电单元，该供电单元用于将电力提供至该正电极与该负电极；一碱性水供应单元，该碱性水供应单元用于将该第一电解区中所产生的碱性水提供并喷洒到该洗涤器中；以及一酸性水供应单元，该酸性水供应单元用于将该第二电解区中所产生的酸性水提供并喷洒到该洗涤器中。
5.如权利要求4所述的洗涤系统，其中该碱性水供应单元与该酸性水供应单元设置于该洗涤器中，使得在该洗涤器的垂直方向上，所述碱性水与酸性水在彼此相距不同高度处逐步喷洒出。
6.如权利要求4或5所述的洗涤系统，进一步包括一流入水供应单元，该流入水供应单元用于将包括海水或者普通水的流入水提供至该洗涤器中，
其中该流入水供应单元包括一流入水喷洒单元，该流入水喷洒单元安置于一酸性水喷洒单元及一碱性水喷洒单元之上，且该流入水喷洒单元最终处理污染气体。
7.如权利要求1所述的洗涤系统，其中该氧化吸收剂产生器包括：一无隔膜电解器，该无隔膜电解器用于电解咸水或海水，以产生一次氯酸钠溶液；负电极与正电极，所述负电极与正电极设置于该无隔膜电解器中；一供电单元，该供电单元用于将电力提供至该负电极与该正电极；一次氯酸钠溶液供应线，该次氯酸钠溶液供应线用于将由该无隔膜电解器所产生的该次氯酸钠溶液提供到该洗涤器中；以及一喷洒单元，该喷洒单元用于喷洒经该次氯酸钠溶液供应线提供的该次氯酸钠溶液。
8.如权利要求1所述的洗涤系统，其中从该处理水出口排出的处理水循环进入所述电解单元的咸水或海水入口或者该氧化吸收剂产生器的电解器，经该处理水出口排出已经用来处理该洗涤器中的污染气体的废水。
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