CN104772012A - 一种处理化工厂有机废气的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理化工厂有机废气的系统，包括流量计、流量调节阀、浓度监测仪、除尘阻燃器、进风风机、换热器、催化室、排风风机、碱洗塔、加湿器、含铁屑的生物活性填料层、1#电极、2#电极、3#电极、4#电极、循环水系统、恒温器、喷淋系统、三通阀门、生物滤箱等。本系统可调节有机废气的浓度至废气处理系统适宜的浓度范围；本系统可根据有机废气的浓度选择不同的废气处理方法；在本系统的生物处理段，采用碱洗法去除废气中的酸性物质，避免生物滤箱中影响微生物的活性；在本系统的生物处理段，填料内部含铁屑，定期利用变化的电极磁性使其翻搅，避免堵塞，影响气体流动，出现反应不均匀的现象，可替代搅拌器节约内部反应空间。

Description

一种处理化工厂有机废气的系统
技术领域
本发明涉及一种处理化工厂有机废气的系统，属于环境保护中的废气处理领域。
背景技术
挥发性有机化合物简称VOCs，是在常压下，任何沸点低于250℃的有机化合物，或在室温(25℃)下饱和蒸气压超过133.32Pa，以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称，包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物等8类。VOCs除了产生臭氧污染外，形成二次有机气溶胶（25~35%），VOCs已经成为我国城市光化学烟雾的决定性前体物，降低颗粒物污染污染，去除光化学烟雾，提高城市空气质量，VOCs的控制势在必行。目前常用的有机废气处理方法主要有燃烧法、液体吸收法、生物法、吸附法、光催化氧化法和低温等离子法。
1、化工厂废气随生产负荷的变化，浓度变化幅度较大，且流量也有变化，采用单一方法进行处理，受到有机废气流量和VOCS浓度的限制，易造成处理成本高，处理效率低等问题。
2、采用生物滤箱的方法处理有机废气时，若有机废气中含有酸性成分，会影响生物滤箱中微生物的活性。
3、采用生物滤箱的方法处理有机废气时，反应一段时间后，若不对箱内填料进行翻搅，易发生堵塞，影响气体流动，出现反应不均匀的现象，而设置搅拌器会增大滤箱体积，扩大成本。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种处理化工厂有机废气的系统，包括流量计、流量调节阀、浓度监测仪、除尘阻燃器、进风风机、换热器、催化室、排风风机、碱洗塔、加湿器、含铁屑的生物活性填料层、1#电极、2#电极、3#电极、4#电极、循环水系统、恒温器、喷淋系统、三通阀门、生物滤箱等；其中流量计的出口通过管路连接流量调节阀的入口，流量调节阀的出口通过管路连接浓度监测仪的入口，浓度监测仪的出口通过管路连接三通阀门的入口，三通阀门的A出口通过管路连接除尘阻燃器的入口，除尘阻燃器的出口通过管路连接进风风机的入口，进风风机的出口通过管路，经过换热器，连接催化室的入口，催化室的出口通过管路，经过换热器，连接排风风机的入口，三通阀门的B出口通过管路连接碱洗塔的入口，碱洗塔的出口通过管路连接加湿器的入口，加湿器的出口通过管路连接位于生物滤箱下方的入口，生物滤箱中内置4块电极板，分别为1#电极和2#电极、3#电极和4#电极，可通电产生磁性，并可通过变换电流方向，改变电极的两端的极性，生物滤箱中设有含铁屑的生物活性填料层，生物滤箱的顶部设有一恒温器和一套喷淋系统，生物滤箱的底部设置一排水口，通过管路连接循环水系统的入口，循环水系统的出口通过管路连接喷淋系统的入口。
本发明提供一种处理化工厂有机废气的系统，其生物滤箱内的适宜温度为15~40℃；含铁屑的生物活性填料层的厚度为50~100cm，含水量（质量分数）的范围是40％~60％，适宜的pH值为7.0~8.0，废气与填料层的接触时间约为30~100s。
本发明提供一种处理化工厂有机废气的系统，其催化室的反应温度300~500℃，废气在催化室的停留时间约为0.15~0.25s，催化室内催化床选用性能优良的蜂窝陶瓷贵金属催化剂。
本发明的优点在于：
（1）可调节有机废气的浓度至废气处理系统适宜的浓度范围；
（2）可根据有机废气的浓度选择不同的废气处理方法；
（3）在本系统的生物处理段，采用碱洗法去除废气中的酸性物质，避免生物滤箱中影响微生物的活性；
（4）在本系统的生物处理段，填料内部含铁屑，定期利用变化的电极磁性使其翻搅，避免堵塞，影响气体流动，出现反应不均匀的现象，可替代搅拌器节约内部反应空间。
附图说明
   图1是本发明的设备示意图。
图中：1-流量计、2-流量调节阀、3-浓度监测仪、4-除尘阻燃器、5-进风风机、6-换热器、7-催化室、8-排风风机、9-碱洗塔、10-加湿器、11-含铁屑的生物活性填料层、12-1#电极、13-2#电极、14-3#电极、15-4#电极、16-循环水系统、17-恒温器、18-喷淋系统、19-三通阀门、20-生物滤箱。
具体实施方式
如图1所示的处理化工厂有机废气的系统，包括流量计1、流量调节阀2、浓度监测仪3、除尘阻燃器4、进风风机5、换热器6、催化室7、排风风机8、碱洗塔9、加湿器10、含铁屑的生物活性填料层11、1#电极12、2#电极13、3#电极14、4#电极15、循环水系统16、恒温器17、喷淋系统18、三通阀门19、生物滤箱20等；其中流量计1的出口通过管路连接流量调节阀2的入口，有机废气经流量计1测量流量后，进入流量调节阀2的入口，流量调节阀2的出口通过管路连接浓度监测仪3的入口，有机废气经流量调节阀2将流量调至1000-100000 m3/h之间，然后进入浓度监测仪3的入口，浓度监测仪3的出口通过管路连接三通阀门19的入口，有机废气经浓度监测仪3监测出VOCS浓度后，进入三通阀门19的入口，三通阀门19的A出口通过管路连接除尘阻燃器4的入口，在三通阀门19中，有机废气中VOCS浓度大于2000mg/m3时，则通过三通阀门19的A出口进入除尘阻燃器4的入口，除尘阻燃器4的出口通过管路连接进风风机5的入口，有机废气中在除尘阻燃器4中滤去灰尘后进入进风风机5的入口，进风风机5的出口通过管路，经过换热器6，连接催化室7的入口，有机废气通过进风风机5送入催化室7的入口，中途经过换热器6，将有机废气加热至起燃温度，催化室7的出口通过管路，经过换热器6，连接排风风机8的入口，有机废气在催化室7中，通过催化剂作用进行无焰燃烧，VOCS得以去除，处理后的高温洁净空气经过换热器6，待气体温度下降后由排风风机8排入大气，三通阀门19的B出口通过管路连接碱洗塔9的入口，三通阀门19中，有机废气中VOCS浓度小于2000mg/m3时，则通过三通阀门19的B出口进入碱洗塔9的入口，碱洗塔9的出口通过管路连接加湿器10的入口，有机废气在碱洗塔9中除去酸性气体后进入加湿器10的入口，加湿器10的出口通过管路连接位于生物滤箱20下方的入口，有机废气在加湿器10中增加湿度后进入生物滤箱20的入口，生物滤箱20中的其中四块壁板为两组电极，分别为1#电极12和2#电极13、3#电极14和4#电极15，生物滤箱20中设有含铁屑的生物活性填料层11，生物滤箱20的顶部设有一恒温器17和一套喷淋系统18，有机废气进入生物滤箱20后，通过含铁屑的生物活性填料层11，废气中的VOCS从气相转移到生物相，进而被微生物氧化分解，生物滤箱20内的温度通过恒温器17保持滤箱内微生物的最佳活性温度，通过喷淋系统18将中性微碱的水雾均匀喷洒于含铁屑的生物活性填料层11，以保持滤箱内微生物的最佳活性湿度，净化后的气体通过生物滤箱20上部的出口排出，反应一段时间后，1#电极12和2#电极13、3#电极14和4#电极15分别通电，产生可交替变换极性的电磁场，使含铁屑的生物活性填料层11充分翻搅，避免堵塞导致反应不均匀，生物滤箱20的底部设置一排水口，通过管路连接循环水系统16的入口，含铁屑的生物活性填料层11内过量的水分渗出流至生物滤箱20的底部，经排水口流入循环水系统16的入口，循环水系统16的出口通过管路连接喷淋系统18的入口，来自生物滤箱20的过量水分在循环水系统16中调至适宜PH值，返回至喷淋系统18继续使用。
处理化工厂有机废气的系统，其生物滤箱20内的适宜温度为15~40℃；含铁屑的生物活性填料层11的厚度为50~100cm，含水量（质量分数）的范围是40％~60％，适宜的pH值为7.0~8.0，废气与填料层的接触时间约为30~100s。
处理化工厂有机废气的系统，其催化室7的反应温度300~500℃，废气在催化室7的停留时间约为0.15~0.25s，催化室7内催化床选用性能优良的蜂窝陶瓷贵金属催化剂。

Claims (3)

1.一种处理化工厂有机废气的系统，其特征在于该系统包括流量计、流量调节阀、浓度监测仪、除尘阻燃器、进风风机、换热器、催化室、排风风机、碱洗塔、加湿器、内含铁屑的生物活性填料层、1#电极、2#电极、3#电极、4#电极、循环水系统、恒温器、喷淋系统、三通阀门、生物滤箱等；其中流量计的出口通过管路连接流量调节阀的入口，流量调节阀的出口通过管路连接浓度监测仪的入口，浓度监测仪的出口通过管路连接三通阀门的入口，三通阀门的A出口通过管路连接除尘阻燃器的入口，除尘阻燃器的出口通过管路连接进风风机的入口，进风风机的出口通过管路，经过换热器，连接催化室的入口，催化室的出口通过管路，经过换热器，连接排风风机的入口；三通阀门的B出口通过管路连接碱洗塔的入口，碱洗塔的出口通过管路连接加湿器的入口，加湿器的出口通过管路连接位于生物滤箱下方的入口，生物滤箱中内置4块电极板， 1#电极和2#电极为一组、3#电极和4#电极为一组，可通电产生磁性，并可通过变换电流方向改变电极的两端的极性，生物滤箱中设有内含铁屑的生物活性填料层，生物滤箱的顶部设有一恒温器和一套喷淋系统，生物滤箱的底部设置一排水口，通过管路连接循环水系统的入口，循环水系统的出口通过管路连接喷淋系统的入口。
2.根据权利要求1所述的处理化工厂有机废气的系统，其特征在于，生物滤箱内的适宜温度为15~40℃；内含铁屑的生物活性填料层的厚度为50~100cm，含水量（质量分数）的范围是40％~60％，适宜的pH值为7.0~8.0，废气与填料层的接触时间约为30~100s。
3.根据权利要求1所述的处理化工厂有机废气的系统，其特征在于，催化室的反应温度300~500℃，废气在催化室的停留时间为0.15~0.25s，催化室内催化床选用蜂窝陶瓷贵金属催化剂。
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