CN104028086B - 一种voc废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种VOC废气处理系统，沿废气处理流程依次包括有用于连接VOC废气源的风机、连接于风机之出风口的填料喷淋塔装置、连接于填料喷淋塔装置之出风口的紫外活性炭一体化装置，以及连接于紫外活性炭一体化装置上的净化气体排放口；通过填料喷淋塔与紫外活性炭一体式净化器的结合设计来实现高效废气处理；先通过填料喷淋塔进行喷淋洗涤，利用多面空心球很好地将有机废气溶于净化液中，再配合除雾层的气水高效分享，如此，通过填料喷淋塔获得初步处理后的气体；该初步处理后的气体再经过紫外活性炭一体式净化器的处理后，获得干净达标的气体排放出去；其减小了装置的体积、废气处理效率高、节约了净化成本，且保证了净化达标效果。

Description

一种VOC废气处理系统

技术领域

本发明涉及环保领域技术，尤其是指一种效果好、运行费用较低、有利于推广普及废气处理的VOC废气处理系统。

背景技术

挥发性有机物定义为在标准大气压下，任何沸点低于或等于250℃的有机化合物，简称VOCs。目前，通常应用活性炭吸附、紫外线除臭等，但是，在很多家具企业等作实地监测，往往会发现其超标现象甚为严重，企业频繁地更换活性炭，但是仍然超标，甚至在企业喷涂等未开工的情况下，实地监测结果都是轻微超标。

经过研究分析发现，现有之废气处理工艺存在缺点，其活性炭吸附了VOCs，同时也储存于活性炭的空隙中，干净的风吹过反而会使得吸附的VOCs脱附。随着排放标准的提高，企业更是需要将活性炭层逐渐按需增加，其活性炭的更换频率也逐渐增加，相应地废气处理费用也提高数倍甚至十几倍。这些无疑也成为了推广普及环保、响应环保路上的障碍。

因此，有必要研究出一种新的技术方案来解决上述问题，以更好地推广环保工作。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种VOC废气处理系统，其减小了装置的体积、废气处理效率高、节约了净化成本，且保证了净化达标效果。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种VOC废气处理系统，沿废气处理流程依次包括有用于连接VOC废气源的风机、连接于风机之出风口的填料喷淋塔装置、连接于填料喷淋塔装置之出风口的紫外活性炭一体化装置，以及连接于紫外活性炭一体化装置上的净化气体排放口；

该填料喷淋塔装置包括有中空塔体，该中空塔体具有顶端出风口和侧面进风口，其进风口连接于前述风机的出风口；该中空塔体内部自上而下依次设置有除雾层、上层喷淋器、填料层、下层喷淋器及净化液容载区，且前述除雾层、上层喷淋器、填料层、下层喷淋器及净化液容载区彼此间距式布置；该中空塔体侧旁设置有净化液循环池和抽水泵，该净化液循环池与中空塔体内部的净化液容载区相通，前述上层喷淋器及下层喷淋器均通过水管及前述抽水泵与净化液循环池相连；其中，前述除雾层包括有若干多折向波形板沿横向间距式排布，前述填料层填充有若干多面空心球；

该紫外活性炭一体化装置包括有箱体、安装于箱体内的若干紫外杀菌灯管和活性炭吸附柱，其中，该箱体内设置有一横向中板，该横向中板将箱体分隔形成上部的排气腔和下部的净化腔，且该横向中板上开设有若干用于安装活性炭吸附柱的安装孔；该箱体下部对应净化腔处设置有进风口，该进风口通过管道与前述中空塔体顶端的出风口相连，并该箱体侧面上设置有一便于查看净化腔内部情况的门体结构，以及，该箱体上部对应排气腔处设置有一出风口，该紫外活性炭一体化装置的出风口通过排风装置连通于前述净化气体排放口；

该活性炭吸附柱和紫外杀菌灯管均设置于净化腔内，该活性炭吸附柱为中空柱体结构，其内部具有一贯通其上、下端面的排气通道；该活性炭吸附柱上下延伸设置，其上端安装于前述横向中板上的安装孔内，且活性炭吸附柱内排气通道的上端开口连通前述排气腔,该活性炭吸附柱的周侧表面覆盖有活性炭吸附层；该紫外杀菌灯管亦上下延伸设置，并其上端安装于横向中板上，该紫外杀菌灯管间距式错开布置于各活性炭吸附柱侧旁；以及，前述箱体上设置有电控制箱，该紫外杀菌灯管电性连接于该电控制箱上。

作为一种优选方案，所述净化气体排放口设置有用于监测净化气体达标情况的监测装置。

作为一种优选方案，所述活性炭吸附柱设置有四条，该四条活性炭吸附柱均布于净化腔内，且四条活性炭吸附柱的相应安装孔围设呈正方形排布；所述紫外杀菌灯管设置有五条，其中一条紫外杀菌灯管位于前述四条活性炭吸附柱所围绕空间的中心位置，该紫外杀菌灯管与各活性炭吸附柱的距离相等，而另四条紫外杀菌灯管分别位于前述中心位置紫外杀菌灯管的前、后、左、右方；且，前述任一活性炭吸附柱的侧旁等距式相邻有其中三条紫外杀菌灯管。

作为一种优选方案，所述活性炭吸附柱下端面与净化腔内底面之间，形成有净化间距。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知,主要系通过填料喷淋塔与紫外活性炭一体式净化器的结合设计来实现高效废气处理；先通过填料喷淋塔进行喷淋洗涤，利用填料层之多面空心球的作用，很好地实现有机废气溶于净化液中，再配合除雾层的的气水高效分享，如此，通过填料喷淋塔获得初步处理后的气体；该初步处理后的气体再经过紫外活性炭一体式净化器的处理后，获得干净气体；

该紫外活性炭一体式净化器通过活性炭设计为独特结构的活性炭吸附柱结构，同时，配合设置紫外杀菌灯管用于在空气中产生臭氧以对废气中的有机分子进行强氧化。通过前述紫外杀菌灯管和活性炭吸附柱的结构及彼此的位置排布，保证了产生臭氧的均匀度，有利于提高强氧化的效果，尤其是，很好地将有机污染物、未反应完全的污染物及臭氧一起吸附到活性炭吸附柱之活性炭孔隙中继续反应，有效缩短了氧化的停留时间，其不断地吸附和氧化脱附，避免了过多污染物储存于活性炭的空隙中，这样，不需传统技术那样频繁更换活性炭或增大活性炭层的厚度，减小了装置的体积，减少活性炭的更换次数，节约了净化成本，且保证了净化达标效果。

综上，本发明之系统废气处理效果好、效率高、且其运行费用较低、有利于推广普及废气处理。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之VOC废气处理系统的一实施例的结构示意图；

图2是紫外活性炭一体式净化器的一实施例立体结构示意图(透视图)；

图3是图2所示紫外活性炭一体式净化器的截面结构示意图（纵向）；

图4是图2所示紫外活性炭一体式净化器的截面结构示意图（横向）；

图5是图3中A处的局部结构示意图（显示活性炭吸附层）；

图6是图1所示VOC废气处理系统的另一结构示意图。

附图标识说明：

10、箱体11、横向中板

111、安装孔12、排气腔

13、净化腔14、进风口

15、出风口16、门体结构

161、锁扣162、门板

17、净化间距18、电控制箱

20、紫外杀菌灯管30、活性炭吸附柱

31、活性炭吸附层32、排气通道

41、VOC废气源42、风机

43、出风口44、填料喷淋塔装置

45、进风口46、出风口

461、管道47、中空塔体

48、除雾层49、上层喷淋器

50、填料层51、下层喷淋器

52、净化液容载区53、净化液

54、抽水泵55、净化液循环池

56、紫外活性炭一体化装置57、净化气体排放口。

具体实施方式

请参照图1和图6所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，

如图1所示，该VOC废气处理系统，沿废气处理流程依次包括有用于连接VOC废气源41的风机42、连接于风机42之出风口43的填料喷淋塔装置44、连接于填料喷淋塔装置44之出风口46的紫外活性炭一体化装置56，以及连接于紫外活性炭一体化装置56上的净化气体排放口57；

该填料喷淋塔装置44包括有中空塔体47，该中空塔体47具有顶端出风口46和侧面进风口45，其进风口45连接于前述风机42的出风口43；该中空塔体47内部自上而下依次设置有除雾层48、上层喷淋器49、填料层50、下层喷淋器51及净化液容载区52，且前述除雾层48、上层喷淋器49、填料层50、下层喷淋器51及净化液容载区52彼此间距式布置；前述除雾层48包括有若干多折向波形板沿横向间距式排布，前述填料层50填充有若干多面空心球。该中空塔体47侧旁设置有净化液循环池55和抽水泵54，该净化液循环池55与中空塔体47内部的净化液容载区52相通，前述上层喷淋器49及下层喷淋器51均通过水管及前述抽水泵54与净化液循环池55相连。

关于前述净化液，本发明依据有机化学“相似相溶”原理，利用苯系物不溶于水但能够与乙醇（CH3CH2OH）、醚（R-O-R或Ar-O-Ar）、丙酮（CH3COCH3）和四氯化碳（CCL4）互溶的特点，特制一种对苯系物废气净化的净化液(乳化液)，该净化液53在中空塔体47内自上而下的的进行循环喷淋洗涤。

该紫外活性炭一体式净化器56，包括有箱体10、安装于箱体10内的若干紫外杀菌灯管20和活性炭吸附柱30。其中，该箱体10内设置有一横向中板11，该横向中板11将箱体10分隔形成上部的排气腔12和下部的净化腔13，且该横向中板11上开设有若干用于安装活性炭吸附柱30的安装孔111；该箱体10下部对应净化腔13处设置有进风口14，该进风口14通过管道与前述中空塔体47顶端的出风口46相连；该箱体10上部对应排气腔12处设置有一出风口15，该出风口15通过排风装置连通于前述净化气体排放口57；以及，其侧面上设置有一便于查看净化腔13内部情况的门体结构16，该门体结构16包括有一门板161，相应地于箱体10侧面开设有一开口，该门板161配合安装于该开口内，且其四边分别由锁扣162定位，需要对净化腔13内部检查时（例如，检修、更换零部件等）打开各锁扣162，取下门板161即可。

结合图3所示，该活性炭吸附柱30和紫外杀菌灯管20均设置于净化腔内，所述活性炭吸附柱30下端面与净化腔13内底面之间，形成有净化间距17；该活性炭吸附柱30为中空柱体结构，其内部具有一贯通其上、下端面的排气通道32，该活性炭吸附柱30的周侧表面覆盖有由活性炭填充而成的活性炭吸附层31（如图5所示）；将传统的活性炭吸附层改良为这种特殊结构的活性炭吸附柱30，在取得同样的净化效果的前提一下，可以将活性炭吸附柱30的活性炭吸附层31的厚度做得更薄，节省活性炭成本；该活性炭吸附柱30上下延伸设置，其上端安装于前述横向中板11上的安装孔111内，且活性炭吸附柱30内排气通道32的上端开口连通前述排气腔12。

该紫外杀菌灯管20亦上下延伸设置，并其上端安装于横向中板11上，该紫外杀菌灯管20间距式错开布置于各活性炭吸附柱30侧旁；以及，前述箱体10上设置有电控制箱18，该紫外杀菌灯管20电性连接于该电控制箱18上。

如图4所示，所述活性炭吸附柱30设置有四条，该四条活性炭吸附柱30均布于净化腔13内，且四条活性炭吸附柱30的相应安装孔111围设呈正方形排布；所述紫外杀菌灯管20设置有五条，其中一条紫外杀菌灯管20位于前述四条活性炭吸附柱30所围绕空间的中心位置，该紫外杀菌灯管20与各活性炭吸附柱30的距离相等（L1），而另四条紫外杀菌灯管20分别位于前述中心位置紫外杀菌灯管20的前、后、左、右方；且，前述任一活性炭吸附柱30的侧旁等距式（L2）相邻有其中三条紫外杀菌灯管20。

于本实施例中，前述箱体10的规格为：1100*1000*2050mm（长*宽*高）；该箱体系采用1.5mm厚碳钢板制作，其外表面进行了喷涂漆等表面处理工艺；由横向中板11隔开形成的净化腔13的高度为1500mm，排气腔12的高度为500mm，前述进风口14和出风口15的尺寸均设计为?500mm，其4条活性炭吸附柱30的炭柱外径250mm、内径150mm长度1260mm,活性炭吸附层为5mm,每条活性炭吸附柱30填充活性炭量约为40k；而紫外杀菌灯管20的光管直径20mm、长度1200mm、功率约70瓦，该各规格的净化器处理废气量至少为5000m3/h。当然，这只是本实施例中产品一种规格的一些相关参数，本实施例可以根据废气处理量等需求来制定不同规格的净化器。

如图6所示，接下来，简单介绍一下前述紫外活性炭一体式净化器的大致净化原理及过程：

一、废气经风机42进入填料喷淋塔44内后，受到上层喷淋器49及下层喷淋器51向下的喷淋洗涤作用，可去除废气中的颗粒物及部分污染物；废气会从下而上通过，在向上通过的过程中，在填料层50的若干多面空心球的作用下（多面空心球的气速高，、阻力小、比表面积大，可充分解决气液交换），气体与液体形成双膜理论作用，既增大气液接触面积，又延长气液接触时间，使含苯废气于净化液充分接触、互溶，有机废气溶于净化液中；经前述净化作用后的气体再经过除雾器48将气水高效分离，并由填料喷淋塔44的出风口46经管道461进入至紫外活性炭一体式净化器56内部；

二、前述经初步处理的气体从进气口14进入到箱体10的净化腔13内，该紫外杀菌灯管20产生高能紫外线，可以对废气中的有机分子进行老化分解，同时，紫外线在空气中产生臭氧，臭氧的氧化电位很高可以对烃类有机分子形成强氧化，经强氧化后未反应完全的污染物、臭氧及部分有机污染物一起吸附到活性炭吸附柱30的孔隙中继续反应，有效缩短了氧化的停留时间，其不断地吸附和氧化脱附，避免了过多污染物储存于活性炭的空隙中；经净化的气体进入排气通道32并自排气通道32上端开口进入排气腔12，然后经排气口15达标排放。前述净化气体排放口设置的监测装置，其可实时监测净化气体达标情况，以便了解废气处理情况，并及时检修维护系统。

上述本发明之VOC废气处理系统适用于喷涂车间、印刷车间、化工厂、电子厂、塑料厂、制药厂实验室等场所产生的有机废气、粉尘、烟雾等，废气处理效率高，而且运行维护费用低，安全无二次污染。

本发明的设计重点在于,主要系通过填料喷淋塔与紫外活性炭一体式净化器的结合设计来实现高效废气处理；先通过填料喷淋塔进行喷淋洗涤，利用填料层之多面空心球的作用，很好地实现有机废气溶于净化液中，再配合除雾层的的气水高效分享，如此，通过填料喷淋塔获得初步处理后的气体；该初步处理后的气体再经过紫外活性炭一体式净化器的处理后，获得干净气体；

该紫外活性炭一体式净化器通过活性炭设计为独特结构的活性炭吸附柱结构，同时，配合设置紫外杀菌灯管用于在空气中产生臭氧以对废气中的有机分子进行强氧化。通过前述紫外杀菌灯管和活性炭吸附柱的结构及彼此的位置排布，保证了产生臭氧的均匀度，有利于提高强氧化的效果，尤其是，很好地将有机污染物、未反应完全的污染物及臭氧一起吸附到活性炭吸附柱之活性炭孔隙中继续反应，有效缩短了氧化的停留时间，其不断地吸附和氧化脱附，避免了过多污染物储存于活性炭的空隙中，这样，不需传统技术那样频繁更换活性炭或增大活性炭层的厚度，减小了装置的体积，减少活性炭的更换次数，节约了净化成本，且保证了净化达标效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种VOC废气处理系统，其特征在于：沿废气处理流程依次包括有用于连接VOC废气源的风机、连接于风机之出风口的填料喷淋塔装置、连接于填料喷淋塔装置之出风口的紫外活性炭一体化装置，以及连接于紫外活性炭一体化装置上的净化气体排放口；

该填料喷淋塔装置包括有中空塔体，该中空塔体具有顶端出风口和侧面进风口，其进风口连接于前述风机的出风口；该中空塔体内部自上而下依次设置有除雾层、上层喷淋器、填料层、下层喷淋器及净化液容载区，且前述除雾层、上层喷淋器、填料层、下层喷淋器及净化液容载区彼此间距式布置；该中空塔体侧旁设置有净化液循环池和抽水泵，该净化液循环池与中空塔体内部的净化液容载区相通，前述上层喷淋器及下层喷淋器均通过水管及前述抽水泵与净化液循环池相连；其中，前述除雾层包括有若干多折向波形板沿横向间距式排布，前述填料层填充有若干多面空心球；

该紫外活性炭一体化装置包括有箱体、安装于箱体内的若干紫外杀菌灯管和活性炭吸附柱，其中，该箱体内设置有一横向中板，该横向中板将箱体分隔形成上部的排气腔和下部的净化腔，且该横向中板上开设有若干用于安装活性炭吸附柱的安装孔；该箱体下部对应净化腔处设置有进风口，该进风口通过管道与前述中空塔体顶端的出风口相连，并该箱体侧面上设置有一便于查看净化腔内部情况的门体结构，以及，该箱体上部对应排气腔处设置有一出风口，该紫外活性炭一体化装置的出风口通过排风装置连通于前述净化气体排放口；

该活性炭吸附柱和紫外杀菌灯管均设置于净化腔内，该活性炭吸附柱为中空柱体结构，其内部具有一贯通其上、下端面的排气通道；该活性炭吸附柱上下延伸设置，其上端安装于前述横向中板上的安装孔内，且活性炭吸附柱内排气通道的上端开口连通前述排气腔,该活性炭吸附柱的周侧表面覆盖有活性炭吸附层；该紫外杀菌灯管亦上下延伸设置，并其上端安装于横向中板上，该紫外杀菌灯管间距式错开布置于各活性炭吸附柱侧旁；以及，前述箱体上设置有电控制箱，该紫外杀菌灯管电性连接于该电控制箱上。

2.根据权利要求1所述的一种VOC废气处理系统，其特征在于：所述净化气体排放口设置有用于监测净化气体达标情况的监测装置。

3.根据权利要求1所述的一种VOC废气处理系统，其特征在于：所述活性炭吸附柱设置有四条，该四条活性炭吸附柱均布于净化腔内，且四条活性炭吸附柱的相应安装孔围设呈正方形排布；所述紫外杀菌灯管设置有五条，其中一条紫外杀菌灯管位于前述四条活性炭吸附柱所围绕空间的中心位置，该紫外杀菌灯管与各活性炭吸附柱的距离相等，而另四条紫外杀菌灯管分别位于前述中心位置紫外杀菌灯管的前、后、左、右方；且，前述任一活性炭吸附柱的侧旁等距式相邻有其中三条紫外杀菌灯管。

4.根据权利要求1所述的一种VOC废气处理系统，其特征在于：所述活性炭吸附柱下端面与净化腔内底面之间，形成有净化间距。