CN105457459A - 一种针对五金生产车间的有机废气净化装置及净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种针对五金生产车间的有机废气净化装置及净化方法,所述有机废气净化装置用于处理固化炉产生的有机废气,其结构包括集气罩、废气收集风管、喷淋塔、低温等离子处理器、离心通风机和排气管道。所述有机废气净化装置,先收集有机废气,再进行喷淋及等离子吸附净化,对有机物进行净化处理,确保废气处理后达标排放。该工艺去除效率高,运行成本相对较低,操作方便,综合利用方便。

Description

一种针对五金生产车间的有机废气净化装置及净化方法
技术领域
[0001] 本发明涉及环保设备设计领域,主要涉及一种针对五金生产车间的有机废气净化 装置及净化方法,尤其是针对五金生产车间固化炉产生的有机废气。
背景技术
[0002] 现有的五金制品厂内,产品喷漆过程中主要用到会产生污染废气的有:PU漆、稀释 剂和固化剂,在烘干工艺流程中固化炉产生少量的有机废气,其主要污染物其主要成分为 粉尘颗粒物、苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃类等有害物质,生产废气如不处理,会影响周围 空气环境质量,并能通过人体呼吸或直接作用人体,对人体的呼吸系统、血液、心肺、肝脏、 黏膜、眼睛、神经等造成伤害,也会通过皮肤直接伤害人们。现有的车间配置了排气设施,有 效减少车间内废气的停留,但并不能对废气实现有效处理。
[0003] 因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
[0004] 鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种针对五金生产车间的有机 废气净化装置及净化方法,针对五金生产车间固化炉产生的有机废气,设计出适用于五金 生产车间的机废气净化装置,采用喷淋+低温等离子处理的方案,确保有机废气经处理后达 标排放,旨在解决现有五金生产车间固化炉产生的有机废气的问题。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] -种针对五金生产车间的有机废气净化装置,其中,所述有机废气净化装置用于 处理固化炉产生的有机废气,其结构包括集气罩、废气收集风管、喷淋塔、低温等离子处理 器、离心通风机和排气管道;
[0007] 所述集气罩设置于固化炉的上方,所述集气罩通过所述废气收集风管与喷淋塔相 连;所述低温等离子处理器分别与离心通风机的进风端和喷淋塔相连;所述离心通风机的 出风端与排气管道相连。
[0008] 所述的有机废气净化装置,其中,所述喷淋塔包括塔体、三层填料层、三层喷淋层、 气液分离器、循环水池和喷淋水栗;所述塔体内部由下至上依次设置循环水池、进气口、第 一填料层、第一喷淋层、第二填料层、第二喷淋层、第三填料层、第三喷淋层、气液分离器以 及出气口;
[0009 ]所述第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层通过管道和喷淋水栗与循环水池相连。
[0010] 所述的有机废气净化装置,其中,填料层内选用直径为50_的多面空心球。
[0011] 所述的有机废气净化装置,其中,所述喷淋液为自来水。
[0012] 所述的有机废气净化装置,其中,喷淋塔的塔体直径为1500mm,高5500mm,采用δ 8mmPP板制成。
[0013]所述的有机废气净化装置,其中,废气收集风管的直径设置为0.5m,采用δ〇.6mm镀 锌板制成。
[0014] 所述的有机废气净化装置,其中,离心通风机设置为1台,处理风量为102403/h;喷 淋塔的数量设置为1套;低温等离子处理器的数量设置为1台,处理风量为10000m 3/h。
[0015] -种针对五金生产车间的有机废气净化方法,其中,采用如上所述的有机废气净 化装置进行处理,包括以下步骤:
[0016] 在离心通风机的作用下,通过集气罩收集固化炉产生的有机废气;
[0017] 有机废气通过废气收集风管进入喷淋塔进行过滤喷淋处理,再进入低温等离子处 理器进行电解处理;
[0018] 通过排气管道排出。
[0019] 所述的有机废气净化方法,其中,进入喷淋塔进行过滤喷淋处理的包括以下步骤:
[0020] 将有机废气在离心通风机的作用下,从喷淋塔的进气口进入;
[0021] 有机废气从下往上依次经过第一填料层的过滤处理、第一喷淋层的喷淋处理、第 二填料层的过滤处理、第二喷淋层的喷淋处理、第三填料层的过滤处理、第三喷淋层的喷淋 处理;
[0022 ]再经过气液分离器进行分离,分离后的气体排出喷淋塔;
[0023]气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池中。
[0024]有益效果:本发明的针对五金生产车间的有机废气净化装置及净化方法,从处理 效果和运行费用等方面分析,采用多种处理方案结合的处理方案,即采用喷淋+低温等离子 处理的方案,确保废气处理后达标排放。该工艺去除效率高,运行成本相对较低,操作方便, 综合利用方便。而且,设计及选型遵循"先进实用,经济合理"的原则;处理系统的布置,运行 不影响生产设备的运行及岗位工人的操作;处理工艺经济实用,投资省,占地少;净化效率 高,无二次污染;系统运行稳定,工艺成熟可靠,操作维护方便
附图说明
[0025] 图1为本发明针对五金生产车间的有机废气净化装置的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 本发明提供一种针对五金生产车间的有机废气净化装置及净化方法,为使本发明 的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所 描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0027] 本发明提供一种针对五金生产车间的有机废气净化装置,是针对五金生产车间固 化炉产生的有机废气的特点,设计出合适用于五金生产车间的有机废气净化装置。经过检 测,在烘干工序时固化炉所产生的有机废气的主要成分是苯、甲苯和二甲苯以及醇类等易 挥发性有机物(以总VOCs计)。上述有机污染物其特点为无色、极具刺激性,随空气的流动而 扩散于大气中。本发明所提供一种有机废气净化装置,其设计原理为,先收集有机废气,再 进行喷淋及等离子吸附净化,对有机物进行净化处理,确保废气处理后达标排放。该工艺去 除效率高,运行成本相对较低,操作方便,综合利用方便。
[0028] 具体地,所述有机废气净化装置,结合图1所示,包括依次设置的集气罩11、废气收 集风管16、喷淋塔12、低温等离子处理器13、离心通风机14和排气管道15;
[0029]所述集气罩11设置于固化炉的上方,所述集气罩11通过所述废气收集风管16与喷 淋塔12相连;所述低温等离子处理器13分别与离心通风机14的进风端和喷淋塔12相连;所 述离心通风机14的出风端与排气管道15相连。
[0030] 根据有机废气的成分,所述喷淋塔12设置为三级填料喷淋,包含三层填料层和三 层喷淋层。具体地,所述喷淋塔包括塔体、三层填料层、三层喷淋层、气液分离器、循环水池 127和喷淋水栗128;所述塔体内部由下至上依次设置循环水池127、进气口、第一填料层 122、第一喷淋层121、第二填料层124、第二喷淋层123、第三填料层126、第三喷淋层125、气 液分离器以及出气口;
[0031] 所述第一喷淋层121、第二喷淋层123、第三喷淋层125通过管道和喷淋水栗128与 循环水池127相连。
[0032]有机废气从进气口进入,依次通过第一填料层122的过滤、第一喷淋层121的喷淋 液进行气液两相充分接触吸收、第二填料层124的过滤、第二喷淋层123的喷淋液进行气液 两相充分接触吸收、第三填料层126的过滤、第三喷淋层125的喷淋液进行气液两相充分接 触吸收,最后经过净化处理的有机废气通过气液分离器,从出气口排出,再进入低温等离子 处理器13电解处理,最后通过离心通风机14和排气管道15排出。喷淋液在塔底的循环水池 127中经喷淋水栗128增加后,分别在三层喷淋层121中喷淋而下,最后回流至塔底的循环水 池127内循环使用。所述喷淋塔12具有如下特性:1.设备占地少,安装方便;2.耗水、耗电指 标较低;3.耐腐蚀、不磨损,使用寿命长;4.设备运行可靠,维护简单、方便。
[0033] 进一步地,填料层内选用直径为50mm的多面空心球,具有气速高,叶片多、阻力小、 比表面积大的特点,可以充分解决气液交换,操作弹性大。
[0034] 喷淋液为自来水,当喷淋液吸收饱和后更换自来水即可,补充方便快捷,喷淋水雾 对有机废气有降温的作用,并且能吸收烟气中部分物质,降低烟气中颗粒物浓度,是一种有 效的前处理装置,提高处理效率。
[0035] 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的放 电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中 虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。 低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作 用,使污染物分子(苯、甲苯、二甲苯等)在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应 以达到降解污染物的目的。(注:低温等离子体相对于高温等离子体而言,属于常温运行。) [0036]所述低温等离子处理器13中包含的DDBD等离子体反应区,富含极高的物质,如高 能电子、离子、自由基和激发态分子等,废气中的污染物质可与这些有较高能量的物质发生 反应,使污染物质在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的 目的。与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较,DDBD等离子体技术放电密度 是电晕放电的1500倍。
[0037] 本发明中还提供一种针对五金生产车间的有机废气净化方法,包括以下步骤:
[0038] 在离心通风机14的作用下,通过集气罩11收集固化炉产生的有机废气;
[0039]有机废气通过废气收集风管16进入喷淋塔12进行过滤喷淋处理,再进入低温等离 子处理器13进行电解处理;
[0040] 通过排气管道15排出。
[0041 ]其中,进入喷淋塔进行过滤喷淋处理的过程,包括以下步骤:
[0042]将有机废气在离心通风机14的作用下,从喷淋塔12的进气口进入;
[0043]有机废气从下往上依次经过第一填料层122的过滤处理、第一喷淋层121的喷淋处 理、第二填料层124的过滤处理、第二喷淋层123的喷淋处理、第三填料层126的过滤处理、第 三喷淋层125的喷淋处理;
[0044] 再经过气液分离器进行分离,分离后的气体排出喷淋塔12;
[0045] 气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池127中。
[0046] 以下通过具体的实施例对本发明做进一步说明。
[0047] 实施例
[0048] 某五金加工厂生产车间内有一条烘干炉,在烘干工艺流程中产生少量的有机废 气,其主要污染物其主要成分为粉尘颗粒物、苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃类等有害物质。 考虑到处理效率以及风管阻力等因素,本实施例中所述有机废气净化装置的废气处理量设 置为 10000m3/h。
[0049] 有机废气经过集气罩11进行收集,然后汇入废气收集风管16,然后再进入喷淋塔 12、低温等离子处理器13。在本实施例方案中,取废气收集风管16内的风速为15m/s,则主风 管122截面积为_= q/v = 10000/3600/15= 0.丨85 nf=q>0.48m。为方便生产,最终确定废 气收集风管16尺寸为:(pOm。材质选用δ〇. 8mm镀锌板。
[0050] 离心通风机14的数量设置为1台,型号为4-72-6C-5.5KW,处理风量为10240m3/h, 转速为1600,全压为1532Pa,功率为5.5kW。材质选用铸铁。
[00511喷淋塔12的数量设置为1套,液气比为2L/m3,压力损失800Pa,根据废气处理量,其 尺寸设置为直径为1500mm,高5500mm,材质选用58mmPP板。循环水池127内设置有浮球补水 装置,当液面降低至一定水位时,自动从自来水源中补给。喷淋层121的喷咀可以采用防堵 塞螺旋注塑喷咀。循环水栗的型号为TD65-34/2,电机功率为4kw。
[0052] 低温等离子处理器13的数量设置为1台,处理风量为10000m3/h,外形尺寸为693* l386*256〇(mm),压力损失5〇OPa。
[0053] 安装好所述有机废气净化装置,在烟气进入处理系统的平直风管段设取样口,以 便监测处理的废气的浓度。在处理系统后的平直风管段设取样口,监测处理废气的浓度,根 据《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/814-2010)等进行监测取样。
[0054]经检测,经过处理后的废气符合广东省地方标准家具制造行业挥发性有机化合物 排放标准》(DB44/814-2010)第二时段标准,具体排放标准如表1表所示:
[0055]表1排气筒V0CS排放限值 [0056]
Figure CN105457459AD00061
[0057] 废气经治理达标后,经相对地面15m高的风管排放(烟囱高度参照广东省地方标准 《家具制造行业挥发性有机化合物排放标准》(DB44/814-2010)中烟囱最低允许高度及环评 报告表要求设置);采样口的设置符合《污染源监测技术规范》要求。
[0058]本发明所提供一种针对五金生产车间的有机废气净化装置,设计及选型遵循"先 进实用,经济合理"的原则;处理系统的布置,运行不影响生产设备的运行及岗位工人的操 作;处理工艺经济实用,投资省,占地少;净化效率高,无二次污染;系统运行稳定,工艺成熟 可靠,操作维护方便。
[0059]应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可 以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保 护范围。

Claims (9)

1. 一种针对五金生产车间的有机废气净化装置,其特征在于,所述有机废气净化装置 用于处理固化炉产生的有机废气,其结构包括集气罩、废气收集风管、喷淋塔、低温等离子 处理器、离心通风机和排气管道; 所述集气罩设置于固化炉的上方,所述集气罩通过所述废气收集风管与喷淋塔相连; 所述低温等离子处理器分别与离心通风机的进风端和喷淋塔相连;所述离心通风机的出风 端与排气管道相连。
2. 根据权利要求1所述的有机废气净化装置,其特征在于,所述喷淋塔包括塔体、三层 填料层、三层喷淋层、气液分离器、循环水池和喷淋水栗;所述塔体内部由下至上依次设置 循环水池、进气口、第一填料层、第一喷淋层、第二填料层、第二喷淋层、第三填料层、第三喷 淋层、气液分离器以及出气口; 所述第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层通过管道和喷淋水栗与循环水池相连。
3. 根据权利要求2所述的有机废气净化装置,其特征在于,填料层内选用直径为50mm的 多面空心球。
4. 根据权利要求2所述的有机废气净化装置,其特征在于,所述喷淋液为自来水。
5. 根据权利要求2所述的有机废气净化装置,其特征在于,喷淋塔的塔体直径为 1500mm,高5500mm,米用38mmPP板制成。
6. 根据权利要求1所述的有机废气净化装置,其特征在于,废气收集风管的直径设置为 0.5m,采用δ〇. 6mm镀锌板制成。
7. 根据权利要求1所述的有机废气净化装置,其特征在于,离心通风机设置为1台,处理 风量为102403/h;喷淋塔的数量设置为1套;低温等离子处理器的数量设置为1台,处理风量 为10000m3/h。
8. -种针对五金生产车间的有机废气净化方法,其特征在于,采用如权利要求1~7任 一所述的有机废气净化装置进行处理,包括以下步骤: 在离心通风机的作用下,通过集气罩收集固化炉产生的有机废气; 有机废气通过废气收集风管进入喷淋塔进行过滤喷淋处理,再进入低温等离子处理器 进行电解处理; 通过排气管道排出。
9. 根据权利要求8所述的有机废气净化方法,其特征在于,进入喷淋塔进行过滤喷淋处 理的包括以下步骤: 将有机废气在离心通风机的作用下,从喷淋塔的进气口进入; 有机废气从下往上依次经过第一填料层的过滤处理、第一喷淋层的喷淋处理、第二填 料层的过滤处理、第二喷淋层的喷淋处理、第三填料层的过滤处理、第三喷淋层的喷淋处 理; 再经过气液分离器进行分离,分离后的气体排出喷淋塔; 气液分离器分离出的液体与喷淋液回流至循环水池中。
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