CN104353317A - 一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，包括废气吸入室及废气净化室，废气吸入室内设有风机装置、废气鼓入装置、以及消音装置，废气净化室从下至上依次设有废气净化池、喷淋装置和气雾截留装置，废气净化池的底部设有气泡发生器，所述废气鼓入装置通过进气管道与气泡发生器连接，废气吸入室一侧安装有控制系统，废气净化池内还安装有反冲装置、浊度感应装置和控温装置，风机装置、废气鼓入装置、反冲装置、浊度感应装置、控温装置和喷淋装置分别与控制系统连接。本发明构造新颖，经济实用，安全可靠，运行维护简单，可有效净化化工废气及有毒气体中的颗粒物及有毒有害物质，改善空气质量，适用于化工厂所产生的废气及毒气治理。

Description

一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置

技术领域

本发明涉及化工废气净化领域，尤其涉及一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置。

背景技术

大气污染是我国目前最突出的环境问题之一，化工废气是大气污染物的重要来源。化工废气是指在化工生产中由化工厂排出的有毒有害的气体。大量化工废气排入大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。工业废气中有害物通过呼吸道和皮肤进入人体后，能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变。因此，如何有效治理化工废气导致的空气污染是亟待解决的问题。

不同化工生产行业产生的化工废气成分差别很大。如氯碱行业产生的废气中主要含有氯气、氯化氢、氯乙烯、汞、乙炔等，氮肥行业产生的废气中主要含有氮氧化物、尿素粉尘、一氧化碳、氨气、二氧化硫、甲烷等。

目前，关于化工废气的治理方法主要有吸收法、吸附法以及催化燃烧法、生物法等。在发明名称为“化工废气的一种完全净化方法”的中国专利申请号：201410353382.6中，公布了将化工废气先经过水体脱酸反应后，再由氧化硅干燥剂脱水处理，然后再由活性炭吸附剂进一步吸附净化，最后经燃烧排放。但是，活性炭吸附法由于活性炭吸附容量有限，需要频繁的更换，更换的活性炭要作为废物来处理，因此处理成本较高，活性炭吸附法设备体积庞大，运行成本较高。

在发明名称为“一种化工废气处理设备”的中国专利申请号：201310617451.5中，公布了通过水箱净化、化学处理箱处理，再通过在废气处理塔中通过喷淋层、脱水层以及活性炭层将化工废气吸收的设备。该设备由于废气管通入的气体气泡较大且无无法控制，因此废气不能得到完全、有效的净化。采用水箱处理废气，对于化学性质稳定且难溶于水的有机废气方面有很大困难；活性炭层长时间处理废气吸收塔容易堵塞而造成废气处理效率低，废气塔中存在固液两相，因此对于吸附后的固液两相处理存在难度。

在发明名称为“一种应用催化氧化和生物过滤处理化工废气的系统及工艺”的中国专利申请号：201310183444.9中，公布了一种应用催化氧化和生物过滤处理化工废气的系统及工艺，包括依次连通的喷淋降温塔、一级油气分离器、化学氧化塔、二级油气分离器、生物氧化处理床及排气塔。该设备设计复杂，生物法滤池中微生物的培养需要时间长，处理废气速度较慢。该设备及系统的运行成本也极高，对处理后的产物还要进一步处理，会陷入处理的循环中去。

由此可见，上述废气净化装置或是利用活性炭吸附废气中的污染物，存在更换频繁、处理成本高的问题；或是采用固液两相吸收废气，存在通气气泡较大、不能完全均匀混合、废气吸收塔容易堵塞、处理效率低的问题；或是采用催化法处理废气，设备设计复杂，生物法滤池中微生物的培养需要时间长，处理废气速度较慢，而且运行成本高，对处理后的产物还要进一步处理的问题。

因此，开发一种处理方式巧妙、维护简单、处理速度快、净化基质更换及处理方便、将化工废气及有毒气体净化充分净化的技术及装置是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种适用于煤炭、化工、农药等工业企业所产生的废气净化装置，该净化装置对工业废气及有毒气体可持续不间断净化，处理方式简单，可解决现有化工废气净化技术及装置中存在处理速度慢、装置结构及处理工序复杂、处理及维护成本高的问题。

一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，包括废气吸入室及废气净化室，废气吸入室内设有用于吸入废气的风机装置、用于向废气净化室鼓入废气的废气鼓入装置、以及用于降低废气鼓入装置工作时产生的噪音的消音装置，废气净化室从下至上依次设有废气净化池、喷淋装置和气雾截留装置，所述废气净化池用于放置净化溶液，废气净化池的底部设有气泡发生器，所述废气鼓入装置通过进气管道与气泡发生器连接，废气吸入室一侧安装有控制系统，废气净化池内还安装有反冲装置、浊度感应装置和控温装置，风机装置、废气鼓入装置、反冲装置、浊度感应装置、控温装置和喷淋装置分别与控制系统连接。

如上所述的水基空气净化装置，喷淋装置上安装有净化溶液吸入管道及喷淋板，净化溶液吸入管道伸入到废气净化池中的净化溶液中，喷淋板采用类似于海绵的陶瓷多孔板。

如上所述的水基空气净化装置，所述控制系统用于根据从浊度感应装置获取的浊度数值来判断净化溶液的更换及补充，并控制废气吸入室内风机装置及废气鼓入装置的开启及关闭，以及根据浊度感应装置浊度数值的变化来开启及关闭净化溶液喷淋的发生。

如上所述的水基空气净化装置，所述废气鼓入装置采用的是曲线风叶，靠离心力将废气周期性的吸入并通过进气管道排入气泡发生器中。

如上所述的水基空气净化装置，所述水基空气净化装置整个框体由双层隔音材料制成。

如上所述的水基空气净化装置，所述废气净化池中的净化溶液为自来水溶液、表面活性剂溶液、酸性溶液及碱性溶液中的一种。

如上所述的水基空气净化装置，所述气泡发生器由并排式盘式或管式微孔气泡发生器组成，气泡发生器可在废气净化池内由下而上发生气泡。

如上所述的水基空气净化装置，所述气泡发生器由并排式盘式或管式微孔气泡发生器组成，气泡发生器可在废气净化池内由下而上发生气泡。

如上所述的水基空气净化装置，废气净化室内安装有排气装置，用于净化后空气的向外大范围输送。

如上所述的水基空气净化装置，气雾截留装置由聚四氟乙烯材质构成的多孔板组成，多孔板的孔隙为0.3-0.5mm，厚度为5.0cm，气雾截留装置截留喷淋装置及废气净化池中产生的气雾，使其回流到废气净化池中。

区别于现有技术的活性炭吸附、水箱水洗、催化氧化方法及装置，本发明在使用时化工废气及有毒气体经风机装置抽入废气及毒气吸入室内，由废气鼓入装置鼓入中的气泡发生器中，气泡发生器将废气转换成微孔气泡，于废气净化池中的净化溶液充分剧烈混合，废气中的颗粒物及有毒物质等溶于净化溶液中，解决目前采用液体吸收装置中直接将废气通入净化液、或者采用风机将废气通过水中，导致产生气泡较大，与净化液接触不充分的缺陷。本发明的废气净化池中还安装了控温装置，可控制整个净化溶液的温度，保证净化反应所需的最佳温度，可大大提高液相吸附废气的净化效率。

传统的湿法净化废气，都是通过向空中喷洒水或其他净化溶液，导致喷淋液滴度大，虽然有一定的废气净化效果，但是与废气接触不充分，大大降低废气的净化效果，本发明针对废气净化池中未处理完全的废气，通过喷淋装置抽取废气净化池中的净化溶液通过喷淋板产生微小液滴再回到废气净化池中，形成净化溶液循环，并通过持续释放微小液滴对净化池中未被净化的残余废气进行二次净化，达到对废气充分净化的目的；气雾截留装置截流净化喷淋板以及净化池产生的气雾，使其回到废气净化池中，避免酸碱气雾释放到环境中，二次污染环境。该种回收方式简单、方便、快捷，起到了良好的废气二次净化作用，净化后的新鲜空气通过排风装置可加大输送范围。

附图说明

图1是本发明适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置其中一个实施例的结构示意图；

图2(a)是本发明中气泡发生器其中一个实施例的结构图，图2(b)是其安装俯视图；图2(c)是本发明气泡发生器另一实施例的结构图，图2(d)是其安装俯视图；

图3(a)是本发明中净化喷淋板其中一个实施例的整体结构图，图3(b)是其安装俯视图；

图4(a)是本发明中气雾截留装置其中一个实施例的安装俯视图，图4(b)是本发明中气雾截留装置另一实施例的安装俯视图。

图中：1—空气吸入室，2—风机装置，3—控制系统，4—消音装置，5—废气鼓入装置，6—进气管道，7—废气净化池，8—气泡发生器，9—反冲装置，10—浊度感应装置，11—控温装置，12—净化溶液入口，13—净化溶液出口，14—供电装置，15—喷淋装置，16—净化溶液吸入管道，17—喷淋板，18—气雾截留装置，19—气雾层，20—废气净化室，21—排气装置。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本发明实施例适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置的结构示意图，所述装置包括废气吸入室1及废气净化室20两大部分，整个水基空气净化装置呈长方体结构，所述空气吸入室1及空气净化装室20的整个外壳框架可由强度高、重量轻、耐腐蚀、散热性好的双层隔音材料制成，可经受自然环境变化和低温高温侵蚀、耐酸碱、无污染，不破坏环境，使用寿命长。

所述废气吸入室1的形状根据需要可为长方体状或圆柱体，废气吸入室1内设置有用于吸入废气的风机装置2、用于向废气净化室20鼓入废气的废气鼓入装置5、以及用于降低废气鼓入装置5工作时产生的噪音的消音装置4，所述消音装置4的作用再结合整个净化装置框体由双层隔音材料制成，可大大消除环境噪声，起到静音运行的效果。所述的风机装置2用于化工废气的吸入，风机装置2为圆形开口上安装风机。

废气净化室20底部设有废气净化池7，废气净化池7上部设有喷淋装置15和气雾截留装置18，喷淋装置15设置在气雾截留装置18下方。气雾截留装置18的上部右侧设置有排风装置21，在废气净化池7一侧上下两端分别设置有净化溶液进口12及净化溶液出口13。废气净化池7形状可根据需要呈长方体或者圆柱体，内空，用于放置废气净化溶液。

废气净化池7的底部设有气泡发生器8，所述废气鼓入装置5通过进气管道6与气泡发生器8连接。气泡发生器8可由管式(图2(a)及图2(b)所示)或圆盘式((图2(c)及图2(d)所示))微孔气泡发生器组成，气泡发生器8可在废气净化池7底部并列式安装。气泡发生器8可根据需要发生几微米到几十微米的气泡混合注入净化溶液中，延长废气与净化溶液的接触时间，可以使废气与净化池中的溶液充分混合接触，充分被净化溶液所吸附或发生化学反应，达到较好的净化效果。

本实施例中，所述风机装置2采用的是曲线风叶，靠离心力将废气周期性的吸入并通过进气管道6排入气泡发生器8中。所述进气管道6由卫生级聚氯乙烯树脂为主要原料制成的PVC-M管道组成，具有较高的耐气体冲击、抗老化性强、耐酸碱等优点。

废气净化池7中的净化溶液可根据化工废气主要成分的不同放置不同成分净化溶液。净化溶液可以是自来水溶液，表面活性剂溶液、酸性溶液、碱性溶液等不同的溶液。依靠溶液吸附及化学反应净化废气。如净化废气中的铬酸雾、氢氰酸气体、H₂S、SO₂可采用NaOH溶液，含氰废气可采用次氯酸钠溶液作为吸收液等。

在废气净化池内7还安装有控温装置11，控温装置11与控制系统3相连，通过在控制系统3面板上设定温度控制参数，可控制整个净化溶液的温度，保证净化反应所需的最佳温度。

在废气净化池7一侧上端设置的净化溶液进口12，用于净化溶液的补充，净化溶液出口13用于废气净化后的溶液的收集及排放。在废气净化池内7还安装有反冲装置9，可对废气净化池内7及四壁进行冲洗搅动，防止沉淀物的堆积及净化溶液出口13的堵塞。

参照图1及图3，在废气净化池7上方安装喷淋装置15，喷淋装置15可根据需要安装圆柱体状或正方体状布设，参照图3(a)及图3(b)。喷淋装置15上安装有净化溶液吸入管道16及喷淋板17，净化溶液吸入管道16伸入到废气净化池7中的净化溶液中，喷淋板17类似于海绵的陶瓷多孔板，具备较强的抗酸抗碱性能。喷淋装置15通过净化溶液吸入管道16吸入净化溶液并均匀喷洒到喷淋板17上，通过喷淋装置15的喷淋压力将净化溶液以极细均匀水滴的形式喷洒到废气净化池7的上方。通过持续吸入净化溶液并通过喷淋板17向废气净化室20内喷淋净化溶液，进一步吸附、反应未被净化溶液净化完全的废气及毒气。

在废气净化池7内还安装有与控制系统3连接的浊度感应装置10，浊度感应装置10由干电池供电，可实时监测废气净化池7内净化溶液的浊度变化，浊度的变化可反应溶液吸附空气颗粒物的饱和程度或化学反应的充分成都，当净化溶液的浊度从小变大直至溶液吸附或反应饱和值后，提示净化溶液要更换。

在废气净化室一侧安装有供电系统14，负责向整个水基空气净化装置内的装置进行供电。

在废气吸入室1一侧安装有控制系统3，控制系统3是一个类似于电脑控制面板的装置，面板上有显示屏，可以显示及设置浊度、各个装置的运行时间及自行设定间歇工作时间，并可自动设置某一种装置中设定参数数值到达后的报警提示声音。风机装置2、废气鼓入装置5、浊度感应装置10和喷淋装置15均与控制系统3连接。

控制系统3可实现以下功能：①通过获取浊度感应装置10的数据来判断净化溶液的更换及补充；②用以控制废气吸入室内吸气及鼓气的开启及关闭，达到间歇供气减小能耗的效果；③用以控制喷淋装置15，根据浊度感应装置10的浊度数值的变化来开启及关闭净化溶液喷淋的发生。

参照图1及图4，为避免吸附有废气的气雾从废气净化室中逃逸，喷淋装置15的上方安装有气雾截留装置18，气雾截留装置18由聚四氟乙烯材质构成的多孔板组成，其形状可为方形或圆形，多孔板的孔隙为0.3-0.5mm，厚度为5.0cm。气雾截留装置18截留喷淋装置15及废气净化池7中产生的气雾19，使其回流到废气净化池中。

废气净化室20内安装有排气装置21，排气装置21安装在气雾截留装置18上方，用于净化后空气的向外大范围输送。

本发明专利构造新颖，经济实用，安全可靠，可显著提高废气与净化池中溶液的充分混匀及反应，促进净化溶液对废气中颗粒及有毒物质的吸附、截留及发生反应。第二层喷淋装置及气雾截留装置可对废气进一步净化并将吸附有颗粒物及有毒物质的废气进一步截留入废气净化池中。本发明适用于化工厂所产生的废气及毒气治理，具有巨大的推广应用价值。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：包括废气吸入室(1)及废气净化室(20)，废气吸入室(1)内设有用于吸入废气的风机装置(2)、用于向废气净化室20鼓入废气的废气鼓入装置(5)、以及用于降低废气鼓入装置(5)工作时产生的噪音的消音装置(4)，废气净化室(20)从下至上依次设有废气净化池(7)、喷淋装置(15)和气雾截留装置(18)，所述废气净化池(7)用于放置净化溶液，废气净化池(7)的底部设有气泡发生器(8)，所述废气鼓入装置(5)通过进气管道(6)与气泡发生器(8)连接，废气吸入室(1)一侧安装有控制系统(3)，废气净化池内(7)还安装有反冲装置(9)、浊度感应装置(10)和控温装置(11)，风机装置(2)、废气鼓入装置(5)、反冲装置(9)、浊度感应装置(10)、控温装置(11)和喷淋装置(15)分别与控制系统(3)连接。

2.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：喷淋装置(15)上安装有净化溶液吸入管道(16)及喷淋板(17)，净化溶液吸入管道(16)伸入到废气净化池(7)中的净化溶液中，喷淋板(17)采用类似于海绵的陶瓷多孔板。

3.根据权利要求1或2所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述控制系统(3)用于根据从浊度感应装置(10)获取的浊度数值来判断净化溶液的更换及补充，并控制废气吸入室(1)内风机装置(2)及废气鼓入装置(5)的开启及关闭，以及根据浊度感应装置(10)浊度数值的变化来开启及关闭净化溶液喷淋的发生。

4.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述废气鼓入装置(5)采用的是曲线风叶，靠离心力将废气周期性的吸入并通过进气管道(6)排入气泡发生器(8)中。

5.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述水基空气净化装置整个框体由双层隔音材料制成。

6.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述废气净化池(7)中的净化溶液为自来水溶液、表面活性剂溶液、酸性溶液及碱性溶液中的一种。

7.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述气泡发生器(8)由并排式盘式或管式微孔气泡发生器组成，气泡发生器(8)可在废气净化池7内由下而上发生气泡。

8.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：所述废气净化池(7)侧壁设有净化溶液进口(12)和净化溶液出口(13)。

9.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：废气净化室(20)内安装有排气装置(21)，用于净化后空气的向外大范围输送。

10.根据权利要求1所述的适用于化工废气及有毒气体的水基空气净化装置，其特征在于：气雾截留装置(18)由聚四氟乙烯材质构成的多孔板组成，多孔板的孔隙为0.3-0.5mm，厚度为5.0cm，气雾截留装置(18)用于截留喷淋装置(15)及废气净化池(7)中产生的气雾(19)，使其回流到废气净化池(7)中。