CN104289098B

CN104289098B - 净化除味装置

Info

Publication number: CN104289098B
Application number: CN201310306143.0A
Authority: CN
Inventors: 暴辰生
Original assignee: BEIJING MUNICIPAL INSTITUTE OF LABOUR PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; Beijing Municipal Institute of Labour Protection
Current assignee: BEIJING MUNICIPAL INSTITUTE OF LABOUR PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; Beijing Municipal Institute of Labour Protection
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: CN104289098A

Abstract

本发明涉及环境保护领域，公开了一种净化除味装置，包括支腿，由支腿支撑的矩形中间箱体，中间箱体左右贯通；多个沿纵向方向间隔排布在中间箱体内的处理层，处理层沿中间箱体的贯通方向延伸；处理层装有稀土分子筛颗粒，用于通过待处理空气；设置在处理层之间以及处理层与中间箱体之间的盲板；盲板包括设置在处理层左侧的左盲板和设置在处理层右侧的右盲板，左盲板和右盲板交错设置。本装置结构简单紧凑，能够一次性完成对多种有毒在害气体的吸收和催化分解。空气仅需要通过一层处理层，运行能耗低，同时装置不存在安全隐患。

Description

净化除味装置

技术领域

本发明涉及环境保护领域，特别是涉及一种净化除味装置。

背景技术

在空气污染物中，除一些简单的可吸入颗粒物造成的污染属于简单的物理污染外，其它的污染物造成的污染都属于化学污染或复合型的污染。在化学污染或复合型的污染中，有毒有害气体在其中起着最主要的作用，其污染的主要外特征是自污染源向外散发异味，若将空气中有毒有害气体去除后，其产生的异味自然会被消除。在现有去除有毒有害气体的净化技术中，主要有活性炭吸附法、化学反应法和低温等离子法等。

活性炭吸附法具有去除效率高，几乎可以对所有的有毒有害气体进行净化等优点，但活性炭吸附法本身就是一个将有毒有害气体自空气中转移到活性炭内部的孔隙中的过程，待转移量达到一定程度时会达到饱和，就必须再生（脱附）或更换活性炭，方能继续使用；在再生（脱附）过程中，必须对脱附出来的有毒有害气体进行处理，否则就会造成有毒有害气体的二次污染；同时，活性炭本身是一种可燃物质，存在着消防隐患。

化学反应法是根据气体中有毒有害气体化学性能，配置相应的药液，通过气液两相的接触，发生化学反应的方法除气体中的有毒有害气体，这种方法对气体中单一组分的有毒有害气体的去除率是有毒有害气体是较高的，但是对于含有多组分的有毒有害气体其处理方法一般是要采用多级处理，使处理系统复杂，系统的阻力增大，消耗的能量加大，同时，这种方法也存在着对吸收有毒有害成分的液体进行无害化处理的难题。

低温等离子法是在外加电场的作用下使电极空间里的电子获得能量后加速运动，从而引发了使其对气体发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理过程，使得产生有毒有害气体的基团化学键断裂，再经过多级净化而达到净化的目的。其特点是对有毒有害气体去除率高，但是其设备庞大，运行中能耗很大，可处理气体的种类较少，同时其在运行中会产生火花，也存在着消防隐患。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种结构简单、能耗低、使用周期长，且安全高效地去除多种有毒有害气体的净化除味装置。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供净化除味装置，包括支腿，由所述支腿支撑的矩形中间箱体，所述中间箱体左右贯通；多个沿纵向方向间隔排布在所述中间箱体内的处理层，所述处理层沿所述中间箱体的贯通方向延伸；所述处理层装有稀土分子筛颗粒，用于通过待处理空气；设置在所述处理层之间以及所述处理层与中间箱体之间的盲板；所述盲板包括设置在所述处理层左侧的左盲板和设置在所述处理层右侧的右盲板，所述左盲板和右盲板交错设置。

其中，还包括左箱体和右箱体，所述左箱体设有进风口，所述右箱体设有出风口，所述左箱体和右箱体分别与所述中间箱体连接。

其中，还包括吸附支架，所述吸附支架固定在所述中间箱体的底板上；所述吸附支架由多个立柱以及多个由立柱支撑的圈框叠加组成，所述圈框为中空的四方框体，用于放置所述处理层；所述立柱连接在所述圈框的四角。

其中，所述处理层由至少两个排列在所述圈框上的处理单元组成，所述处理单元包括上网板、下网板和槽形框架，所述槽型框架为槽型四方框体；所述槽形框架内侧两边分别与所述上网板和下网板连接，形成中空的处理单元壳体，所述稀土分子筛颗粒装在所述处理单元壳体中。

其中，所述处理层为一个设置在所述圈框上的处理单元，所述处理单元包括上网板、下网板和槽形框架，所述槽型框架为槽型四方框体；所述槽形框架内侧两边分别与所述上网板和下网板连接，形成中空的处理单元壳体，所述稀土分子筛颗粒装在所述处理单元壳体中。

其中，所述槽形框架设有用于装入或倒出稀土分子筛颗粒的装填口，所述装填口设有装填翻板门，所述装填翻板门通过合页与槽形框架连接。

其中，所述多个处理层之间平行设置。

其中，所述稀土分子筛颗粒为氯化稀土分子筛颗粒。

其中，所述稀土分子筛颗粒由氯化稀土、沸矿石粉、膨润土、水泥和石膏粉制成，其制作方法如下：

S1：制备颗粒：将沸矿石粉、膨润土、水泥和石膏加水混合均匀后制成颗粒；将制成的颗粒在炉窑中进行焙烧和烘干：从常温加热到450-500℃，保持温度3个小时，停止加热，待其自然冷却到250℃时出炉；

S2：将颗粒浸泡在氯化稀土的水溶液中，浸泡2～3分钟，出水后进行空气干燥；

S3：将空气干燥后的颗粒放到烘干箱中，加热到150℃，保温1个小时，停止加热，随炉冷却到40℃以下出炉。

（三）有益效果

本发明提供的净化除味装置，包括支腿，由支腿支撑的矩形中间箱体，中间箱体左右贯通；多个沿纵向方向间隔排布在中间箱体内的处理层，处理层沿中间箱体的贯通方向延伸；处理层装有稀土分子筛颗粒，用于通过待处理空气；设置在处理层之间以及处理层与中间箱体之间的盲板；盲板包括设置在处理层左侧的左盲板和设置在处理层右侧的右盲板，左盲板和右盲板交错设置。

（1）本装置多个处理层的设置方式使进入中间箱体的空气能够较均匀通过处理层，空气中的有毒有害气体较充分的被吸收。空气仅需一次通过处理层，不用多层的通过处理层，空气的所受阻力较小，能耗低。

（2）与活性炭吸附法比，本装置吸附能力较强，并且具有活性炭吸收法所不具有的催化功能，能够延长稀土分子筛颗粒的使用周期，减小有毒有害气体的二次污染；此外，本装置不存在活性炭存在的安全隐患。

（3）与化学反应法相比，本装置使用一级就可实现化学反应法多级方能实现的效果，结构简单可靠，系统的阻力小，消耗的能量低，也不存在对液体进行无害化处理的问题；

（4）与低温等离子法相比，本装置体积小，能够同时对多种有毒有害气体进行吸收和催化分解，能耗较低；同时，杜绝了消防隐患。

附图说明

图1为本发明净化除味装置的半剖视图；

图2为图1沿A-A方向的半剖视图

图3为处理单元俯视半剖视图；

图4为处理单元正视半剖视图；

图5为本发明实施例的半剖视图；

图中，1：支腿；2：中间箱体；3：一层立柱；4：一层圈框；5：二层立柱；6：左箱体；7：左下盲板；8：二层圈框；9：三层立柱；10：三层圈框；11：进风口；12：进风口法兰；13：四层立柱；14：左上盲板；15：四层圈框；16：右上盲板；17：顶层立柱；18：右箱体；19：合页；20：上网板；21：槽型框架；22：稀土分子筛颗粒；23：下网板；24：右中盲板；25：出风口；26：出风口法兰；27：右下盲板；28：装填口；29：装填翻板门；100：处理层；101：处理单元；200：盲板；201：左盲板；202：右盲板；300：吸附支架；301：圈框；302：立柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所述的左和右仅是相对于本发明附图中所示位置作一个相对应的描述与说明，仅以方便描述与说明本发明为目的，并不表示左和右具有具体的含义，不能用于限定专利权的保护范围。

如图1和2所示，本发明净化除味装置，包括支腿1，由支腿1支撑的矩形中间箱体2，中间箱体2左右贯通；多个沿纵向方向间隔排布在中间箱体2内的处理层100，处理层100沿中间箱体2的贯通方向延伸；处理层100装有稀土分子筛颗粒22，处理层100用于通过待处理空气；设置在处理层100之间以及处理层100与中间箱体2之间的盲板200；盲板200包括设置在处理层100左侧的左盲板201和设置在处理层100右侧的右盲板202，左盲板201和右盲板202交错设置。

处理层100为装有稀土分子筛颗粒的颗粒床。处理层100沿中间箱体2的贯通方向延伸，且在纵向方向上间隔排布，处理层之间以及处理层与中间箱体之间的间隔空间也是左右贯通。通过交错设置的左盲板201和右盲板202将左右贯通的间隔空间的其中一边封闭，这样从中间箱体2左端或者右端进入的空气不能直接从间隔空间通过，而必须从处理层100通过，稀土分子筛颗粒22在空气通过时吸收空气当中的有毒及有气味的气体，其中一部分气体被吸附在稀土分子筛颗粒22上，另一部分气体被稀土分子筛颗粒22中含有稀土元素的盐催化分解成无毒无味的气体排出。

本装置的多个处理层在纵向方向上间隔设置，结构简单，待处理空气在进入中间箱体时，被分散成多股空气分别进入不同的间隔空间，在不同的间隔空间从处理层均匀通过，具有较大的处理面积，更多的稀土分子筛颗粒充分与空气进行接触，空气中的有毒有害气体较好的被吸收。避免处理层直接与空气进入方向相对产生空气直接快速通过处理层，有毒有害气体不能完全被吸收的问题。也避免若中间箱体内设置多层与空气流动方向相对的多层处理层，需要使用较大的驱动力驱动空气的问题。采用稀土分子筛颗粒吸收和分解有毒有害的气体，分子筛的吸附能力较强，不仅能够一次性吸附多种有毒有害气体，而且分子筛吸附容量较大，能够较长时间的使用。同时，含有稀土元素的盐具有催化功能，能将一部分气体分解成无毒的气体，降低对有毒有害气体的二次处理难度。装置中没有易燃物，其运行过程中也无火花产生，减少运行的安全隐患产生。

如图1所示，进一步的，还包括左箱体6和右箱体18，左箱体6设有进风口11，右箱体18设有出风口25，左箱体6和右箱体18分别与中间箱体2连接。进风口与进风管道连接，出风口与出风管道连接。

如图1所示，进一步的，还包括用于安装处理层100的吸附支架300，吸附支架300固定在中间箱体2的底板上；吸附支架300由多个立柱302以及多个由立柱302支撑的圈框301叠加组成，圈框301为中空的四方框体，用于放置处理层100；立柱302连接在圈框301的四角，支撑圈框301。处理层是通过吸附支架间隔设置在中间箱体中的，保证处理层在装置中位置的稳定性。

如图3和4所示，进一步的，处理层100由至少两个排列在圈框301上的处理单元101组成；处理单元101包括上网板20、下网板23和槽形框架21，槽型框架21为槽型四方框体；槽形框架21内侧两边分别与上网板20和下网板23连接，形成中空的处理单元壳体，稀土分子筛颗粒22装在处理单元壳体中。如图4所示，为了方便稀土分子筛颗粒22的更换，槽形框架21设有用于装入或倒出稀土分子筛颗粒22的装填口28，装填口28设有装填翻板门29，装填翻板门29通过合页19与槽形框架21连接。上网板20和下网板23选用不锈钢制成的网板，使空气能够较为顺利的从处理层通过。

另外，处理层100也可以仅包含一个设置在圈框301上的处理单元101。选择处理单元101的数量以装置的实际需要决定。

多个处理层100之间平行设置。平行设置的多个处理层100之间的平行空间能够使空气较为顺利的通过，减小空气所受阻力，降低所需的驱动动力，节省动力能源。

进一步的，稀土分子筛颗粒22的直径选择8～10mm的大小颗粒。颗粒过大，不利于空气中有毒有害气体被吸收，颗粒过小不利于空气的流通，阻力较大，能耗过高。

稀土分子筛颗粒22选用氯化稀土制成的稀土分子筛颗粒。具体的，稀土分子筛颗粒22由氯化稀土、沸矿石粉、膨润土、水泥和石膏粉制成，其制作方法如下：

（1）制备颗粒：将沸矿石粉、膨润土、水泥和石膏加水混合均匀后制成颗粒；将制成的颗粒在炉窑中进行焙烧和烘干：从常温加热到450-500℃，保持温度3个小时，停止加热，待其自然冷却到250℃时出炉。基本原料采用斜发沸石矿石，经破碎研磨成50目－100目左右的沸石粉末为基料，添加3%的膨润土、6%的高标号水泥，3%的石膏粉，加适量的水混合均匀后，在立式机械滚筒中摇制成球状，再经筛选后获得8-10毫米的球状分子筛颗粒，将此球状颗粒在450-500℃的炉窑中进行焙烧和烘干，从常温加热到450-500℃需2个小时，保温3个小时后，停止加热，待其自然冷却到250℃时出炉。

（2）将颗粒浸泡在氯化稀土的水溶液中，浸泡2～3分钟，出水后进行空气干燥。使用四周和底部均为不锈钢板网材料制成的桶状容器盛装出炉后将颗粒，将该盛满颗粒的容器浸泡在氯化稀土的水溶液，氯化稀土溶液为1千克氯化稀土兑20千克水的溶液，在溶液池中浸泡2-3分钟，然后将容器拎出，在溶液池上方利用空气干燥。

（3）然后将容器直接放入工业烘干箱中，加热到150℃，保温1个小时，然后停止加热，随炉冷却到40℃以下出炉，出炉后将颗粒成品倒出，采用塑料袋真空包装后待用。采用本方法生产的稀土分子筛颗粒的表面含有许多能够吸附空气中的有毒有害气体的细孔，细孔的存在增大了颗粒的表面积，增加颗粒与空气的接触面积。

实施例：

如图5所示，本实施例为用于处理30000m³/h立方米含有有毒、有害气体的稀土分子筛颗粒床净化除味装置，外形尺寸为：长×宽×高＝2400mm×2000mm×1800mm。中间箱体2为钢板焊接的左右贯通的矩形箱体；其底板下侧焊接有两条钢板折制的L型构件支腿1用于支撑整个设备，中间箱体2的底板上侧四角焊接吸附支架300，吸附支架300为四层，相应的处理层100也为四个。吸附支架300由四个圈框301和多根立柱302组成，具体如下：一层立柱3焊接在中间箱体2的底板上侧，一层圈框4的底部四角固定在一层立柱3上；一层圈框4的上部四角固定二层立柱5，二层圈框8的底部四角固定在二层立柱5上；二层圈框8的上部四角固定三层立柱9，三层圈框10的底部四角固定在三层立柱9上；三层圈框9的上部四角固定四层立柱13，四层圈框15的底部四角固定在四层立柱13上；四层圈框的上部四角固定顶层立柱17，顶层立柱17的另一端固定在中间箱体的顶部。一层圈框至四层圈框上分别放置一个由八（2*4）个处理单元101组成的处理层100。

左箱体6为钢板焊制的变径四棱台箱体，其右侧与中间箱体2的左侧焊接在一起；进风口11设置在左箱体6的左侧面，进风口法兰12为角钢焊制的四方框体焊接在进风口11的外侧，用于与进风管管道连接。右箱体18为钢板焊制的变径的四棱台箱体，其左侧与中间箱体2的右侧焊接在一起；出风口25设置在右箱体18的右侧；出风口法兰26为角钢焊制的四方框体，焊接在出风口25的右边外侧，用于与出风管道连接。

左盲板201包括左下盲板7和左上盲板14。左下盲板7焊接在一层圈框4、二层圈框8和二层立柱5的左侧，将左箱体6内部空间和中间箱体2中一层圈框4、二层圈框8和中间箱体2前后两侧板围成的空间隔离；左上盲板14焊接在三层圈框10、四层圈框15和四层立柱13的左侧，将左箱体6内部空间和中间箱体2中三层圈框10、四层圈框15和中间箱体2前后两侧板围成的空间隔离。

右盲板202包括右上盲板16、右中盲板24和右下盲板27。右上盲板16焊接在四层圈框15、中间箱体2的顶板和顶层立柱17的右侧，将右箱体18内部空间和中间箱体2中四层圈框15、中间箱体2顶板和中间箱体2前后两侧板围成的空间隔离；右中盲板24焊接在二层圈框8、三层圈框10和三层立柱9的右侧，将右箱体18内部空间和中间箱体2中二层圈框8、三层圈框10和中间箱体2前后两侧板围成的空间隔离；右下盲板27焊接在一层圈框4、中间箱体2底板和一层立柱3的右侧，将右箱体18内部空间和中间箱体2中一层圈框4、中间箱体2的底板和中间箱2体前后两侧板围成的空间隔离。

为了对比采用稀土分子筛颗粒与采用活性炭的效果，制作两个上述装置，其中方法一的处理层中装有稀土分子筛颗粒；方法二的处理层采用活性炭颗粒，进行为期45天的实验。

第一次检验，所处理的气体的原始状态各有毒有害气体含量为：氮氧化物（NO_X）989mg/m³，硫化氢（H₂S）355mg/m³，氨（NH₃）130mg/m³；烟气温度为135℃，检验时间为45天中的第一天，结果如下：

采用方法一处理后有毒有害气体含量：氮氧化物（NO_X）113mg/m³（净化效率88.6%），硫化氢（H₂S）8.3mg/m³（净化效率97.7%），氨（NH₃）1.2mg/m³（净化效率99%）；烟气温度为98℃；通过阻力275Pa。

采用方法二处理后有毒有害气体含量：氮氧化物（NO_X）125mg/m³（净化效率87.4%）,硫化氢（H₂S）9.1mg/m³（净化效率97.4%），氨（NH₃）1.1mg/m³（净化效率99.1%）；烟气温度为102℃；通过阻力502Pa。

实验结果显示，在第一次实验的处理过程中活性炭的处理效果与稀土分子筛颗粒的处理效果相差不大，但是通过阻力较大，能耗较高。

第二次检验，所处理的气体的原始状态有毒有害气体含量为：氮氧化物（NO_X）1001mg/m³，硫化氢（H₂S）345mg/m³，氨（NH₃）129mg/m³；烟气温度为136℃，检验时间为45天的最后一天，结果如下：

采用方法一处理后有毒有害气体含量：氮氧化物（NO_X）122mg/m³（净化效率87.8%），硫化氢（H₂S）14.2mg/m³（净化效率95.8%），氨（NH₃）1.33mg/m³（净化效率98.9%）；烟气温度为101℃；通过阻力282Pa。

采用方法二处理后有毒有害气体含量：氮氧化物（NO_X）796mg/m³（净化效率20.4%），硫化氢（H₂S）187mg/m³（净化效率45.8%），氨（NH₃）78mg/m³（净化效率39.5%）；烟气温度为102℃；通过阻力707Pa。

实验结果显示，经过长时间使用的活性炭的吸收能力显著降低，净化效果差，并且空气的通过阻力进一步增大；采用稀土分子筛颗粒的装置具有吸附和催化两种净化功能，故其运行一段时间后，虽然随着吸附量的积累，其吸附能力有所下降，净化效果有所降低，但幅度均很小，能够长时间保持较好的吸收空气中的有毒有害气体的能力，并且空气通过阻力较小，能耗较低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种净化除味装置，其特征在于，包括

支腿，由所述支腿支撑的矩形中间箱体，所述中间箱体左右贯通；多个沿纵向方向间隔排布在所述中间箱体内的处理层，所述处理层沿所述中间箱体的贯通方向延伸；所述处理层装有稀土分子筛颗粒，用于通过待处理空气；

设置在所述处理层之间以及所述处理层与中间箱体之间的盲板；所述盲板包括设置在所述处理层左侧的左盲板和设置在所述处理层右侧的右盲板，所述左盲板和右盲板交错设置；

所述稀土分子筛颗粒为氯化稀土分子筛颗粒；

所述稀土分子筛颗粒由氯化稀土、沸矿石粉、膨润土、水泥和石膏粉制成，其制作方法如下：

2.如权利要求1所述的净化除味装置，其特征在于，还包括左箱体和右箱体，所述左箱体设有进风口，所述右箱体设有出风口，所述左箱体和右箱体分别与所述中间箱体连接。

3.如权利要求1所述的净化除味装置，其特征在于，还包括吸附支架，所述吸附支架固定在所述中间箱体的底板上；所述吸附支架由多个立柱以及多个由立柱支撑的圈框叠加组成，所述圈框为中空的四方框体，用于放置所述处理层；所述立柱连接在所述圈框的四角。

4.如权利要求3所述的净化除味装置，其特征在于，所述处理层由至少两个排列在所述圈框上的处理单元组成，所述处理单元包括上网板、下网板和槽形框架，所述槽形框架为槽形四方框体；所述槽形框架内侧两边分别与所述上网板和下网板连接，形成中空的处理单元壳体，所述稀土分子筛颗粒装在所述处理单元壳体中。

5.如权利要求3所述的净化除味装置，其特征在于，所述处理层为一个设置在所述圈框上的处理单元，所述处理单元包括上网板、下网板和槽形框架，所述槽形框架为槽形四方框体；所述槽形框架内侧两边分别与所述上网板和下网板连接，形成中空的处理单元壳体，所述稀土分子筛颗粒装在所述处理单元壳体中。

6.如权利要求4或5所述的净化除味装置，其特征在于，所述槽形框架设有用于装入或倒出稀土分子筛颗粒的装填口，所述装填口设有装填翻板门，所述装填翻板门通过合页与槽形框架连接。

7.如权利要求1所述的净化除味装置，其特征在于，所述多个处理层之间平行设置。