CN104162353B - 一种利用植物提取液进行雾化除臭方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用植物提取液进行雾化除臭的方法和系统，该方法包括：进水电磁阀阀门打开，比例泵吸取植物提取液混合后，进入水箱后，再进入加压泵，自加压泵出口出来与压缩空气共同进入一级气液混合器内混合，形成气液两相流；气液两相流与压缩空气共同进入二级气液混合器内混合，形成气液混合流；气液混合流进入射流喷雾装置，实现雾化除臭。该系统包括药剂配比模块，所述药剂配比模块依次连接一级气液混合模块、二级气液混合模块、射流喷雾装置，所述三个模块分别与用于控制整个系统的PLC控制柜连接。本发明提供的除臭方法和系统，使植物提取液在低压状态下高雾化，提高雾化设备的工况适应性和除臭效果，降低设备维修和操作工作量，增加安全性。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理除臭技术领域，涉及一种工作压力低、雾化效果好、设备维护简单、现场适应性强的利用植物提取液进行雾化除臭方法和系统。
背景技术
对于主要用于处理前方冷轧机组和脱脂机组的含油废水的废水站，在废水处理工艺中，含油废水需先进入平流式隔油池依靠重力作用进行油水分离。此分离过程中，需对含油废水进行蒸汽加热，加热后的含油废水会产生大量的恶臭气体。臭气不仅给周边人员带来嗅觉上的刺激,而且对人体健康及生态环境还会造成严重危害。
目前处理这类工业恶臭的常用方法有水洗法、药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、静电除臭法、土壤脱臭法、燃烧法和生物除臭法等。这些方法需要在一定的工况条件下才能取得较好的效果，而且在实际使用中易发生二次污染、运行成本费用高、设备庞大等问题，无法在我们现场运用。
含油废水平流池为露天建筑物，臭气不便于收集处理，根据这一情况，我们采用了一种植物提取液喷洒除臭法去除恶臭。植物提取液是从大自然中的树木、花草中提取的油、汁或浸膏经微乳化后和水形成的植物除臭剂，可被生物完全降解，无毒、无污染、可消除恶臭，且能使毒素转变成无毒物质，对酸性、碱性和中性气体均起作用。它的机理是将一些特殊的植物提取液雾化,让雾化后的分子均匀地喷洒在空气中,与异味分子发生分散、聚合、取代、置换和合成等化学反应,或催化与空气中的氧气反应,使异味分子发生变化,改变原有的分子结构,使之失去臭味。反应的最后产物为H2O、氧和氮等无害的分子。这种方法具有无二次污染、投资费用不高、除臭效率高等优点。
通过相关技术的检索，我们发现在植物提取液除臭法技术领域，液体雾化都采用了压力雾化技术，未发现其他的雾化方法和装置。这主要是为了避免人员闻到臭气，除臭剂喷洒地点和除臭系统安装地点都相隔较远，而压力雾化有其长距离输送的优势。在相关的液体雾化技术领域，我们发现除压力雾化外，还有旋转雾化、空气助力雾化、喷气雾化、汽包雾化、超声雾化及静电雾化等。这些技术都有各自的应用领域，如果将这些技术单纯的应用于植物提取液除臭系统中，也同样会存在局限性。例如：旋转雾化需要高压液体流喷射在一个高速旋转的面上，利用离心力雾化。在高压液体流的实现中，同样会遇到压力雾化所遇到的问题；空气助力雾化、喷气雾化需要在喷嘴的前端注入大量的压缩空气，不便于设备的安装和维护，同时能源消耗也大；超声雾化和静电雾化涉及电控雾化，设备精度高，费用昂贵，不适用大型场合。
现场的植物提取液除臭系统采用了压力雾化喷嘴技术。其原理是将压力转换为流体动能，在喷孔处形成高速运动的液柱射流或液膜射流，当射流与周围低速的气体介质相遇，液柱或液膜受气流的扰动作用而破碎雾化。所以，为了达到较好的雾化除臭效果，需将液体利用高压泵加压到7Mpa～12Mpa，然后通过极细小的喷头喷射雾化，雾化和喷射长度受压力制约，这对于整个雾化系统的设备性能及介质的清洁度都有较高要求。
在实际的运用中发现，植物提取液雾化是一个稀释、加压、喷射的过程，期间易发生絮凝，产生絮状物，这些源源不断产生的絮状物很容易堵塞高压泵进口精密的过滤器和现场细小的喷嘴，引发一系列的设备故障。例如：过滤器堵塞后，高压泵空泵运行，使泵内部异常磨损，工作压力减小；管道由于空泵运行异常振动，接头松动，介质泄漏；喷嘴被絮凝物堵塞，雾化效果差等。这些都大大增加了现场设备的操作难度和维护检修的工作量。此外，植物提取液雾化的喷射距离受压力制约，其距离较短，所以一般喷射部件都安装在池边、洞口等危险部位，人员对于设备的安装和维护都不易进行，存在较大的危险性。现有技术中的植物提取液除臭系统虽然能够在一定程度上实现除臭的目的，但由于操作过程复杂，设备维护量较大，难以满足当前现场的需要。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种利用植物提取液进行雾化除臭的方法和系统，使植物提取液在低压状态下高雾化，整个系统的工作压力由原7Mpa～12Mpa降低至0.2Mpa～0.6Mpa，稳定了系统工作状态，设备结构简单化，减少了管道泄漏隐患；喷射距离由原300mm提升至500mm，增强雾化效果，提高除臭效率；实现多点喷雾的优势，解决管道内气液两相流无法长距离传输问题；加压泵采用隔膜泵，避免了植物提取液絮凝体不易传输的问题，降低设备故障；喷头前安装有活结和接管，便于拆卸，避免在危险区域安装及维护作业，降低了作业风险。
本发明的技术解决方案如下：
本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭的方法，包括以下步骤：
（1）PLC控制柜27给出信号后，进水电磁阀2阀门打开，水力驱动比例泵3吸取药剂桶5内的植物提取液混合，混合后的液体经过一级过滤器4和浮球阀7流入水箱10；
（2）所述步骤（1）的混合液体自水箱10的出口进入加压泵12，所述混合液体自加压泵12出口出来与压缩空气共同进入一级气液混合器14内混合，形成气液两相流；
（3）自所述步骤（2）得到的气液两相流与压缩空气共同进入二级气液混合器22内混合，形成气液混合流；
（4）自所述步骤（3）得到的气液混合流进入射流喷雾装置的环形管道23，通过喷头89喷雾，实现雾化除臭。
根据本发明提供的利用植物提取液进行雾化除臭的方法，优选的是，所述在比例泵3内植物提取液与水的体积比是1%～10%。
根据本发明提供的利用植物提取液进行雾化除臭的方法，优选的是，所述步骤（2）中进入一级气液混合器14压缩空气与混合液体的体积比是10%-25%。所述步骤（3）中进入二级气液混合器(22)压缩空气与气液两相流体的体积比是100%-180%。
本发明还提供一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，包括药剂配比模块90，所述药剂配比模块90连接一级气液混合模块91，所述一级气液混合模块连接二级气液混合模块92，所述二级气液混合模块连接射流喷雾装置；所述药剂配比模块，一级气液混合模块、二级气液混合模块分别与用于控制整个系统操作的PLC控制柜27连接；
所述的药剂配比模块90包括由PLC控制接通与断开的进水电磁阀2，所述进水电磁阀2的进口连接供水管道，进水电磁阀2的出口连接用于从药剂桶5吸入药剂并调节植物提取液和水配比的比例泵3，所述比例泵3与用于控制水箱10液位的浮球阀7连接，所述水箱10的出口与一级气液混合模块的加压泵12连接；
所述一级气液混合模块91包括与水箱10连接的加压泵12，所述加压泵12用于将配比好的混合液加压进入一级气液混合器14内与空气混合，所述加压泵12的出口与一级气液混合器14连接；所述一级气液混合模块还包括由PLC控制接通与断开的一级混合电磁阀16，所述一级混合电磁阀16一端与空气气源连接，一级混合电磁阀16的另一端与一级气液混合器14连接；
所述二级气液混合模块92包括与一级气液混合器14连接、由PLC控制接通与断开的投加电磁阀21，所述投加电磁阀21与二级气液混合器22连接；所述二级气液混合模块还包括由PLC控制接通与断开的二级混合电磁阀26，所述二级混合电磁阀26一端与空气气源连接，二级混合电磁阀26的另一端与二级气液混合器22连接；所述二级气液混合器22用于再次混合和维持气液均匀混合；
所述射流喷雾装置包括与二级气液混合器22连接的环形管道23，在所述的环形管道23上设置用于引出气液混合流的三通24，在所述三通24上安装用于喷射气液混合流并雾化的喷头89。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述的药剂配比模块的比例泵3与浮球阀7之间的管道上安装一级过滤器4，在所述水箱10的外侧设置有液位计6，其信号和PLC控制柜27连接，在所述水箱10的底部设置排污阀8，在所述水箱10的出口内侧安装二级过滤器9。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述加压泵12为以压缩空气为动力，推动隔膜运动的气动隔膜泵。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述的一级气液混合器14包括汽包发生管42，在其上设置有一级注气口41和一级注液口44，在所述汽包发生管42内部连接用于产生气泡两相流的盲管46，所述盲管46的上部设置有注气孔45，所述汽包发生管42与内部设置扰流孔49、用于分裂大气泡的扰流管48的一端连接，形成汽包发生腔体56；所述扰流管48的另一端连接具有管状收敛结构、用于气液均匀混合的气液混合管51，形成气液混合腔体57；在所述的气液混合管51上设置出液孔52；所述汽包发生管42、扰流管48和气液混合管51形成封闭空间。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述一级注液口44的直径与一级注气口41的直径相同；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述盲管46在汽包发生腔体内的长度G与气液混合器14内部长度A：A/8≤G≤A/4；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述盲管46的上部设置的注气孔45数量n1：0.13≤n1F2/D2≤0.28，其中：n1-注气孔数量，F-注气孔45直径，D-出液孔52直径；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述注气孔45直径F:0.5mm≤F≤1.5mm；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述扰流孔49的直径E：D/8≤E≤D/4，其中，D-出液孔52直径，E-扰流孔49直径；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述扰流孔49数量n24-8个；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述气液混合管51为管状收敛结构，其收敛角度α：90°≤α≤120°，
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述气液混合管51管体直径：A/3≤B≤A/2，其中，A-气液混合器14内部长度，B-气液混合管51直径。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述二级气液混合器22包括进流管65，在其上设置有二级注液孔64和二级注气孔66；所述进流管65内部有凸起圆柱Ⅰ和凹入的圆槽Ⅲ，所述凸起圆柱Ⅰ内部有通孔Ⅳ，所述进流管65与内部有凸起圆柱Ⅱ和锥形收敛凹槽的中间块72的一端连接，形成液体存储腔体74、气体存储腔体75和气体加速腔体76；所述凸起圆柱Ⅱ内部有用于液体流动的通孔Ⅴ，所述液体存储腔体74、二级注液孔64和通孔Ⅴ连通；所述气体存储腔体75、二级注气孔66和气体加速腔体76连通；所述锥形收敛凹槽的底部设置喷气孔68；所述中间块72的另一端连接设置出雾孔70的雾化管73，中间块72与雾化管73形成旋切混合腔体77。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述中间块72锥形收敛凹槽的收敛角γ范围在：20°≤γ≤60°；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述锥形收敛凹槽的底部设置喷气孔68的数量n3在8～16个；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述喷气孔68的直径：K/8≤N≤K/4，其中K-出雾孔70直径，N-喷气孔68直径；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述喷气孔68的中心距：3H/5≤M≤4H/5，其中，H-气液雾化管73直径，M-喷气孔68中心距；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述气液雾化管73长度：H/5≤L≤H/2，其中，H-气液雾化管73直径，L-气液雾化管73长度；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述气液雾化管73锥面夹角β：100°≤β≤160°；
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述出雾孔70直径与二级注液孔64直径相同。
根据本发明提供的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，优选的是，所述三通24连接喷头的一端，安装有便于拆卸的活结87和接管88。
发明详述
针对现场实际情况，植物提取液内产生的絮凝物阻碍了高压雾化的发生，并引发了一系列设备故障。在无法改变介质的情况下，如果能使植物提取液在低压状态下雾化，这样整个系统对介质清洁度的要求就会降低，同时也可以避免故障的发生。
在现有技术比较中发现，压力雾化是以较高的液体速率喷射进入相对缓慢的气体环境中，其管道输送性好，但介质压力高，对设备精度要求高。而气液双流体雾化则是以较低的液体速率进入相对较高速率的气流中或是较大速率气流对较低速率液体的扰动作用，其介质压力低，对液体的适应性强，但其雾化过程要求在喷射处前端接入大量气体，为了达到一定的气液比，必须在每个喷嘴前端安装空气和液体的流量调节阀，适合单点喷雾，对于多点喷雾的现场是很难实现和控制的，如果气液在喷射点较远处现混合，在管道输送过程中，气液会分离，无法达到喷雾效果。因此，为了适应现场工况，必须在气液双流体雾化方法上有所改进，增加气液混合流的长距离输送性，提高其雾化效果并减少气体的消耗。
本发明在基于气液双流体雾化原理的基础上，设计了一套利用植物提取液进行雾化除臭的方法和系统装置。其流程如图1所示，植物提取液在配比后与少量空气一级混合，形成气泡流；然后再与较高压力空气接触二级混合，形成气液混合流；最后通过射流装置雾化喷射到现场。其利用了气液混合中，气泡在压力失衡情况下的易破碎性来达到雾化效果。
整个系统中介质与空气在较低压力下通过两次混合，形成含有大量微小气泡的气液混合流，通过射流喷嘴喷出，喷出后由于压力失衡，液滴和气泡破碎、爆裂，形成雾状，达到雾化喷洒的效果。液体与气体的两次混合发生在喷射点远处，然后混合介质通过管道输送至喷射点，具有很好的长距离输送性，气体的消耗量也较小。
本发明系统通过3个模块和1个装置实现，它们分别为：药剂配比模块、一级气液混合模块、二级气液混合模块及射流喷雾装置。3个模块可以通过电磁阀参与PLC控制，实现整个系统操作的自动化。如图1所示。
本发明系统的药剂配比模块主要由进水电磁阀2、比例泵3、浮球阀7、药剂桶5、水箱10及其它附件等组成。其主要作用是对植物提取液按合理的比例与净水进行配比，达到所需的浓度，为系统提供了液体来源，保障工作介质的存在。进水电磁阀2进口连接供水管道，出口连接比例泵3，其通断通过PLC控制。比例泵3为一种依靠经过的水流作为运行动力的泵。水驱动注入泵运行，按照需要的比例将植物提取液从药剂桶5中直接吸入并注入到水中。在泵内，植物提取液与水充分混合，水压将稀释混合液输送到下级管道。其注入比例调节范围：1%～10%。稀释混合液通过浮球阀7进入水箱10。水箱10液位通过浮球阀7控制。水箱还应包含液位保护装置并参与PLC控制。如图2所示。
本发明系统的一级气液混合，气液混合模块主要由加压泵12、气液混合器14、混合电磁阀16及及其它压力流量调节装置组成。其主要功能将配比好的植物提取液通过加压泵12加压，进入气液混合器内与空气混合后，形成含有汽包的介质流，输送到下一模块。介质加压后的压力一般在0.2～0.6MPa，比压力雾化所需压力低了很多。如图3所示。
本发明系统的加压泵12选取合适流量的气动隔膜泵，气动隔膜泵它以压缩空气为动力，推动隔膜运动，来达到抽送介质的目的，是一种用于输送粘性大，料浆类流体的泵。空泵运行不会造成损害，比较适合植物提取液雾化的工况。加压泵12进口与水箱10相连，出口连接一级气液混合器14。一级混合电磁阀一端连接压缩空气气源，另一端接入一级气液混合器14，通过PLC控制气体的通断。
本发明系统的一级气液混合器14是一个两级的混合器。其原理如图4所示，首先利用一个汽包发生器53在汽包发生区43产生不规则的气泡两相流，汽包发生器53为一个表面有小孔的管状物。当气泡两相流流经扰流孔板54时，气泡受挤压破裂成较小的汽包，然后进入气液混合区50充分混合形成气液两相流。气液混合区50出口设置收缩区55，一方面加速两相流，另一方面可使气泡两相流压力增大，从而使两相流中气泡的平均直径减小，其中有一部分气泡因失稳而破碎成更小的气泡，数量增多，分布较均匀，并具有一定的压力进入下一级管道。一级混合对气液两相流长距离输送及增强后续雾化效果是非常重要的。
本发明系统的一级气液混合器14为管状结构，它主要由汽包发生管42、盲管46、密封垫A、扰流管48及气液混合管51等部件组成。盲管46通过管螺纹与气泡发生管42内部联接。气泡发生管42与气液混合管51通过螺纹与扰流管48联接，并通过密封垫A密封，形成封闭空间。如图10所示。
本发明系统的一级注气口41、注液口44及出液口52都为管螺纹结构，方便与外接管道安装，一级注气口41与注液口44在同一水平面上并保持垂直。
其中：C=D，C-注液口44直径，D-出液孔52直径。
本发明系统的盲管46是一个汽包发生装置，其上部有很多注气孔45，从一级注气孔41进入的压缩空气通过这些小孔进入液体形成气泡。气体的注入压力要略高于液体，保证液体不回流进入压缩空气管道即可,气液比控制在10%-25%之间。
其中：A/8≤G≤A/4，G-盲管46在汽包发生管内的长度，A-气液混合器14内部长度。
本发明系统的注气孔45必须保证一定数量且必须均布，但孔径不能太大，也不能太小。太大时，则所形成的气泡体积较大，易上浮并聚集，导致气、液分离，不易混合。太小时，则气流从小孔喷出的速度很大，易直接喷射到混合室内壁上，使其与液体的混合较难，无法产生气泡。通过以下这些数据控制注气孔数量在合理范围内。
其中：0.13≤n1F2/D2≤0.28，n1-注气孔数量，F-注气孔45直径，D-出液孔52直径；即，注气孔45总面积与出液孔52面积与之比在0.13～0.28之间；
注气孔45直径F:0.5mm≤F≤1.5mm。
本发明系统的扰流管48内部设有扰流孔49，它主要起到分裂大气泡的作用。
其中，D/8≤E≤D/4，D-出液孔52直径，E-扰流孔49直径。
本发明系统的扰流孔49数量n2控制在4～8个左右且必须均布。
本发明系统的气液混合管51为管状收敛结构，起到气液均匀混合的作用。其收敛角度和管体直径对于气液两相流的均匀混合有一定影响。
其中，A/3≤B≤A/2，A-气液混合器14内部长度，B-气液混合管51直径；
90°≤α≤120°，α-气液混合管51收敛角。
本发明系统的二级气液混合模块主要由投加电磁阀21、二级气液混合器22、二级混合电磁阀26及其它压力流量调节装置组成。2个电磁阀通过PLC控制，控制2种介质进入混合器22内混合。其一般安装在喷射区域较近处，可按喷射区域的数量来配置多个。如图5所示。
本发明系统的二级气液混合22利用了高速气流对液体和气泡的剪切作用，来达到再次混合的效果，同时在系统中也起到了维持长距离输送中气液均匀混合的作用，其气液比控制在100%-180%之间.
本发明系统的二级气液混合22原理如图6所示，气体流道61为一个收敛区域，压缩空气在该区加速后进入旋流雾化区62，由于雾化区锥面的作用，气体在此形成高速旋转气流。与此同时，气液两相流从流道60内流进雾化区62，当旋转的气流与液流相遇时，气流将对液流产生强烈的剪切力和冲击力，将液流撕碎，液流内的汽包由于压力及挤压失衡爆裂，甚至达到雾化的效果。随后，气液混合流从雾化收缩区63进入下一级的传输管道。
本发明系统的气液雾化器22主要由进流管65、中间块72及雾化管73组成。各部件通过螺纹连接，并安装密封垫B与密封垫C，构成一个封闭的空间。如图11所示。
本发明系统的进流管65中间凸起圆柱有通孔并配有内螺纹以便连接，安装后形成液体存储区，中间流通介质为液体并通过二级注液孔64注入。凹入园槽部分为气体存贮区域，大流量气体通过二级注气孔66注入。液体存储区与气体存储区无不连通。
本发明系统的中间块72凸起圆柱部分及底部外圆处有外螺纹供安装，内设有通孔供介质流动。周边有一圈收敛槽为气体加速区域。
其中，中间块收敛角γ范围在：20°≤γ≤60°。
本发明系统的槽底部设有均布喷射孔68，数量n3控制在8～16个，K/8≤N≤K/4，K-出雾孔70直径，N-喷气孔68直径。
本发明系统的喷射孔68与液流孔69在同一平面上，液流孔69位于喷射孔中心位置。为了获得较好的气旋效果，喷射孔68的中心距在允许范围内尽可能的大，
其中，3H/5≤M≤4H/5H-气液雾化管73直径，M-喷射孔68中心距。
本发明系统的气液雾化管73通过螺纹与中间块72联接形成旋流雾化区62，在允许范围内，其锥面夹角β越大及雾化管长度L越小都有利于提高气旋效果。
其中，H/5≤L≤H/2，H-气液雾化管73直径，L-气液雾化管73长度
100°≤β≤160°，β－气液雾化管73锥面夹角
K=J，K-出雾孔70直径，J-二级注液孔64直径
本发明系统的射流喷雾装置主要由现场环形管道23、三通24及喷头89等组成。现场环形管道23根据现场工况设置的管道，可以为方形或圆形等，但必须形成环路，有助于喷射的均匀性。每个喷射点通过三通24引出，并安装喷头89。喷头89为一个射流喷头，喷射气液混合流并雾化。如图7所示。
本发明系统的射流雾化及压力雾化，是指液体从一个圆孔高速地射入静止的气体中，就会分裂破损成小液滴。它要求较高压力才能形成，但当液体中含有大量微小，由于气泡的不稳定性，改变状态后，压力失衡发生爆裂、分是周边液滴分裂，同样能起到雾化效果。其原理如下：气液混合流经过起始区81，从喷口80射入空气后，在基本区82还保持着流体的完整性，但随着气动力、惯性力、粘性力和表面张力等各种力的相互作用，逐渐在消散区83破碎雾化成极微小的液滴并扩散。如图8所示。
本发明系统的喷头89内组要包含储液管84、入口85及喷孔86组成。储液管84为管螺纹结构，方便与管道连接。液体由管道进入储液管84，然后通过入口85的锥管加速，以较高流速进入喷孔86，最后喷出形成雾化。如图12和13所示。
其中，R/4≤Q≤R/2，R-储液管84直径，Q-入口85直径；
50°≤δ≤90°，δ-入口85角度；
2S≤P≤8S，S-喷孔86直径，P-喷孔86长度。
本发明的有益技术效果：
本发明提供一种利用植物提取液进行雾化除臭方法和系统，
（1）本发明整个系统的工作压力由原7Mpa～12Mpa降低至0.2Mpa～0.6Mpa，稳定了系统工作状态，设备结构简单化，减少了管道泄漏隐患。
（2）本发明方法与压力雾化法相比，雾化喷射距离不在受压力制约，喷射距离由原300mm提升至500mm，增强了雾化效果，提高了除臭效率。
（3）本发明系统与气液双流体雾化相比，有着可以多点喷雾的优势，解决了管道内气液两相流无法长距离传输问题。
（4）本发明系统加压泵采用适合传输浆料类介质的隔膜泵，避免了植物提取液絮凝体不易传输的问题，降低了设备故障。
（5）本发明系统的喷头直径由0.3mm提高至1mm，降低了喷头堵塞风险。
（6）本发明系统的喷头前安装有活结和接管，便于拆卸，避免在危险区域安装及维护作业，降低了作业风险。
附图说明
图1是本发明提供的利用植物提取液进行雾化除臭方法雾化流程图；
图2是本发明提供的利用植物提取液进行雾化除臭系统的药剂配比模块；
图3是本发明提供除臭系统的一级气液混合模块示意图；
图4是本发明提供除臭系统的一级气液混合原理图；
图5是本发明提供除臭系统的二级气液混合模块示意图；
图6是本发明提供除臭系统的二级气液雾化原理图；
图7是本发明提供除臭系统的射流喷雾装置示意图；
图8是本发明提供除臭系统的射流雾化原理图；
图9是本发明提供的利用植物提取液进行雾化除臭系统图；
图10是本发明提供的除臭系统的一级气液混合器结构图；
图11是本发明提供的除臭系统的二级气液混合器结构图；
图12是本发明提供的除臭系统的射流喷雾装置的三通结构图；
图13是本发明提供的除臭系统的射流喷雾装置的喷头结构图；
图14是本发明提供的除臭系统工作流程图。
图中：1-进水总阀，2-进水电磁阀，3-比例泵，4-一级过滤器，5-药剂捅，6-液位计，7-浮球阀，8-排污阀，9-二级过滤器，10-水箱，11-加压泵进口阀，12-加压泵，13-加压泵出口调节阀，14-一级气液混合器，15-加压泵气源电磁阀，16-一级气液混合电磁阀，17-加压泵减压阀，18-加压泵气源阀，19-一级气液混合减压阀，20-一级气液混合调节阀，21-1#投加电磁阀，22-1#二级气液混合器，23-环形管道，24-三通，25-二级气液混合减压阀，26-1#二级混合电磁阀，27-PLC控制柜，28-压缩空气主管道，29-2#投加电磁阀，30-2#二级气液混合器，31-2#二级混合电磁阀，32-3#投加电磁阀，33-3#二级气液混合器，34-3#二级混合电磁阀，35-平流池，36-加压泵出口流量计，37-一级混合压缩空流量计，38-一级混合后流量计，39-二级混合压缩空气流量计，40-二级气液混合调节阀；
90-药剂配比模块，91-一级气液混合模块，92-二级气液混合模块；
41-一级注气口，42-汽包发生管，44-一级注液口，46-盲管，45-注气孔，47-密封垫A，48-扰流管，49-扰流孔，51-气液混合管，52-出液孔，56-汽包发生腔体，57-气液混合腔体；
64-二级注液孔，65-进流管，66-二级注气孔，67-密封垫C，68-喷气孔，69-液流孔，70-出雾孔，71-密封垫B，72-中间块，73-雾化管，74-液体存储腔体，75-气体存储腔体，76-气体加速腔体，77-旋切混合腔体；
87-活结，88-接管，89-喷头，84-储液管，85-入口，86-喷孔；
43-气泡发生区，50-气液混合区，53-气泡发生器，54-扰流孔板，55-气液收缩区；
60-液体流道，61-气体流道，62-旋流雾化区，63-雾化收缩区；
80-喷口，81-起始区，82-基本区，83-消散区；
Ⅰ-凸起圆柱，Ⅲ-凹入圆槽，Ⅳ-通孔，Ⅱ-凸起圆柱，Ⅴ-通孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述，本领域技术人员应当理解，所述实施例仅用于示例，而不对本发明构成任何限制。
我厂北区废水站共有3个平流池35，根据工艺需要，每个平流池会不定期的单独加热，期间会产生大量的异味，必须喷洒除臭液防止异味扩散。根据这一情况，我们设计的一套利用植物提取液进行雾化除臭系统，如图9所示。
本发明系统由1个药剂配比模块、1个一级气液混合模块、1个二级气液混合模块及3个射流喷雾装置组成，分别对应3个平流池35。根据工艺需求，系统只能分别对单个平流池35喷洒除臭液。
该系统所有液体介质及气液混合介质采用CPVC材质管道，选用通径为DN15，管道与管件的连接安装采用胶水粘合的方式。系统内气体介质管道采用φ10-M10的快插接头及φ10的软管。
压缩空气主管与纯净、干燥的气源连接，为系统提供有一定压力和流量气体来源，保证系统的正常工作。管道内压缩空气压力需保持在0.6Mpa～0.7Mpa之间。
该系统药剂配比模块90如图9所示。
本发明利用植物提取液进行雾化除臭的方法，步骤如下：
（1）进水电磁阀2为常闭状态，当PLC控制柜27给出信号后，阀门打开，为系统提供约0.2Mpa的水源。水力驱动比例泵3工作，按比例吸取药剂桶5内的植物提取液（药剂与水比例为6.7%），混合后经过一级过滤器4和浮球阀7流入水箱10。
一级过滤器4为粗过滤器，滤去水和药剂中的大颗粒杂质。浮球阀7控制水箱液位在合理范围内。
水箱10装有二级过滤器9，为加压泵12吸口过滤。水箱10底部安装有排污阀8，方便水箱的清理工作。水箱10上有液位计6，其信号和PLC控制柜27连接，设有最高液位值和最低液位值，一旦液位超出这一范围，PLC控制柜27将停止整个系统的运作。
（2）加压泵12为气动隔膜泵，其气源压力即为泵出口压力。其气源来自压缩空气主管28,。通过调节加压泵减压阀17实现，现场压力调节在0.2MPa左右。加压泵12出口流量通过加压泵出口调节阀13调节，通过加压泵出口流量计36观察。
通过加压泵气源电磁阀15和一级气液混合电磁阀16连接PLC控制加压泵12的运行及一级气液混合。
一级气液混合所需空气压力通过一级气液混合加压阀19调节，压力比加压泵12出口压力略高。空气流量通过一级气液混合调节阀20调节，气液比控制在20%左右。
加压泵12出口与调节后的空气共同进入一级气液混合器14内混合，然后输送至下一模块。其流量通过一级混合后流量计38观察。
一级混合器14中：A=100mm,C=D=15mm
G=30mm,F=1mm,n1=35
E=3mm,n2=8
B=60mm,
（3）由于现场有3个喷射点，对于二级混合电磁阀（26,31,34）、投加电磁阀（21,29,32）及二级气液混合器（22,30,33）都分别设置有3套。都设置在平流池35前端。根据工况需要，PLC设定每套混合器只能单独工作，其控制同样通过电池阀实现。
混合用空气压力通过二级气液混合减压阀25调节，压力应控制在0.35～0.4MPa范围内，气体流量通过二级混合气液调节阀40调节，气液比为100%左右，流量通过二级混合压缩空气流量计观察。气泡流与空气在二级混合器22混合后形成气液混合流进入喷雾装置。
二级混合器22中，J=K=15mm
N=3mm,M=100mm,γ=45°,n3=12
H=150mm,L=50mm,β=150°
（4）装置中环形管道23设置为封闭长方形，间隔一段距离设置有三通24并安装喷头89。
三通24由活结38、接管88及喷嘴89组成。活结安装在便于拆装位置，方便检修。接管88长度根据现场实际情况调节。
喷头89中，R=15mm,Q=5mm
δ=80°
S=1mm,P=5mm。
本发明提供一种利用植物提取液进行雾化除臭方法和系统，
（1）本发明整个系统的工作压力由原7Mpa～12Mpa降低至0.2Mpa～0.6Mpa，稳定了系统工作状态，设备结构简单化，减少了管道泄漏隐患。
（2）本发明方法与压力雾化法相比，雾化喷射距离不在受压力制约，喷射距离由原300mm提升至500mm，增强了雾化效果，提高了除臭效率。
（3）本发明系统与气液双流体雾化相比，有着可以多点喷雾的优势，解决了管道内气液两相流无法长距离传输问题。
（4）本发明系统加压泵采用适合传输浆料类介质的隔膜泵，避免了植物提取液絮凝体不易传输的问题，降低了设备故障。
（5）本发明系统的喷头直径由0.3mm提高至1mm，降低了喷头堵塞风险。
（6）本发明系统的喷头前安装有活结和接管，便于拆卸，避免在危险区域安装及维护作业，降低了作业风险。
Claims (9)
1.一种利用植物提取液进行雾化除臭的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)PLC控制柜(27)给出信号后，进水电磁阀(2)阀门打开，驱动比例泵(3)吸取药剂桶(5)内的植物提取液混合，混合后的液体经过一级过滤器(4)和浮球阀(7)流入水箱(10)；
(2)所述步骤(1)的混合液体进入加压泵(12)，自加压泵(12)出来后与压缩空气共同进入一级气液混合器(14)内混合，形成气液两相流；
(3)气液两相流与压缩空气共同进入二级气液混合器(22)内混合，形成气液混合流；
(4)自所述步骤(3)得到的气液混合流进入射流喷雾装置的环形管道(23)，通过喷头(89)喷雾，实现雾化除臭；
所述加压泵(12)为以压缩空气为动力，推动隔膜运动的气动隔膜泵；
所述步骤(2)中进入一级气液混合器(14)压缩空气与混合液体的体积比是10％-25％；所述步骤(3)中进入二级气液混合器(22)压缩空气与气液两相流体的体积比是100％-180％。
2.根据权利要求1所述的利用植物提取液进行雾化除臭的方法，其特征在于，在比例泵(3)内植物提取液与水的体积比是1％～10％。
3.根据权利要求1所述雾化除臭方法利用植物提取液进行雾化除臭的系统，包括药剂配比模块(90)，其特征在于，所述药剂配比模块(90)连接一级气液混合模块(91)，所述一级气液混合模块连接二级气液混合模块(92)，所述二级气液混合模块连接射流喷雾装置；所述药剂配比模块，一级气液混合模块、二级气液混合模块分别与用于控制整个系统操作的PLC控制柜(27)连接；
所述的药剂配比模块(90)包括由PLC控制接通与断开的进水电磁阀(2)，所述进水电磁阀(2)的进口连接供水管道，进水电磁阀(2)的出口连接用于从药剂桶(5)吸入药剂并调节植物提取液和水配比的比例泵(3)，所述比例泵(3)与用于控制水箱(10)液位的浮球阀(7)连接，所述水箱(10)的出口与一级气液混合模块的加压泵(12)连接；
所述一级气液混合模块(91)包括与水箱(10)连接的加压泵(12)，所述加压泵(12)用于将配比好的混合液加压进入一级气液混合器(14)内与空气混合，所述加压泵(12)的出口与一级气液混合器(14)连接；
所述一级气液混合模块还包括由PLC控制接通与断开的一级混合电磁阀(16)，所述一级混合电磁阀(16)一端与空气气源连接，一级混合电磁阀(16)的另一端与一级气液混合器(14)连接；
所述二级气液混合模块(92)包括与一级气液混合器(14)连接、由PLC控制接通与断开的投加电磁阀(21)，所述投加电磁阀(21)与二级气液混合器(22)连接；所述二级气液混合模块还包括由PLC控制接通与断开的二级混合电磁阀(26)，所述二级混合电磁阀(26)一端与空气气源连接，二级混合电磁阀(26)的另一端与二级气液混合器(22)连接；所述二级气液混合器(22)用于再次混合和维持气液均匀混合；
所述射流喷雾装置包括与二级气液混合器(22)连接的环形管道(23)，在所述的环形管道(23)上设置用于引出气液混合流的三通(24)，在所述三通(24)上安装用于喷射气液混合流并雾化的喷头(89)。
4.根据权利要求3所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述的药剂配比模块的比例泵(3)与浮球阀(7)之间的管道上安装一级过滤器(4)，在所述水箱(10)的外侧设置有液位计(6)，其信号和PLC控制柜(27)连接，在所述水箱(10)的底部设置排污阀(8)，在所述水箱(10)的出口内侧安装二级过滤器(9)。
5.根据权利要求3所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述加压泵(12)为以压缩空气为动力，推动隔膜运动的气动隔膜泵。
6.根据权利要求3所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述的一级气液混合器(14)包括汽包发生管(42)，在其上设置有一级注气口(41)和一级注液口(44)，在所述汽包发生管(42)内部连接用于产生气泡两相流的盲管(46)，所述盲管(46)的上部设置有注气孔(45)，所述汽包发生管(42)与内部设置扰流孔(49)、用于分裂大气泡的扰流管(48)的一端连接，形成汽包发生腔体(56)；所述扰流管(48)的另一端连接具有管状收敛结构、用于气液均匀混合的气液混合管(51)，形成气液混合腔体(57)；在所述的气液混合管(51)上设置出液孔(52)；所述汽包发生管(42)、扰流管(48)和气液混合管(51)形成封闭空间。
7.根据权利要求6所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述一级注液口(44)的直径与一级注气口(41)的直径相同；
所述盲管(46)在汽包发生腔体内的长度G与气液混合器(14)内部长度A：A/8≤G≤A/4；
所述盲管(46)的上部设置的注气孔(45)数量n1：0.13≤n1F2/D2≤0.28，其中：n1-注气孔(45)数量，F-注气孔(45)直径，D-出液孔(52)直径；
所述注气孔(45)直径F:0.5mm≤F≤1.5mm；
所述扰流孔(49)的直径E：D/8≤E≤D/4，其中，D-出液孔(52)直径，E-扰流孔(49)直径；
所述扰流孔(49)数量n24-8个；
所述气液混合管(51)为管状收敛结构，其收敛角度α：90°≤α≤120°，
所述气液混合管(51)管体直径：A/3≤B≤A/2，其中，A-气液混合器(14)内部长度，B-气液混合管(51)直径。
8.根据权利要求3所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述二级气液混合器(22)包括进流管(65)，在其上设置有二级注液孔(64)和二级注气孔(66)；所述进流管(65)内部有凸起圆柱(Ⅰ)和凹入的圆槽(Ⅲ)，所述凸起圆柱(Ⅰ)内部有通孔(Ⅳ)，所述进流管(65)与内部有凸起圆柱(Ⅱ)和锥形收敛凹槽的中间块(72)的一端连接，形成液体存储腔体(74)、气体存储腔体(75)和气体加速腔体(76)；所述凸起圆柱(Ⅱ)内部有用于液体流动的通孔(Ⅴ)，所述液体存储腔体(74)、二级注液孔(64)和通孔(Ⅴ)连通；所述气体存储腔体(75)、二级注气孔(66)和气体加速腔体(76)连通；所述锥形收敛凹槽的底部设置喷气孔(68)；所述中间块(72)的另一端连接设置出雾孔(70)的雾化管(73)，中间块(72)与雾化管(73)形成旋切混合腔体(77)。
9.根据权利要求8所述的一种利用植物提取液进行雾化除臭系统，其特征在于，所述中间块(72)锥形收敛凹槽的收敛角γ范围在：20°≤γ≤60°；
所述锥形收敛凹槽的底部设置喷气孔(68)的数量n3在8～16个；
所述喷气孔(68)的直径：K/8≤N≤K/4，其中K-出雾孔(70)直径，N-喷气孔(68)直径；
所述喷气孔(68)的中心距：3H/5≤M≤4H/5，其中，H-气液雾化管(73)直径，M-喷气孔(68)中心距；
所述气液雾化管(73)长度：H/5≤L≤H/2，其中，H-气液雾化管(73)直径，L-气液雾化管(73)长度；
所述气液雾化管(73)锥面夹角β：100°≤β≤160°；
所述出雾孔(70)直径与二级注液孔(64)直径相同。
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