CN107051092A - 废气处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废气处理设备，包括：喷淋净化装置，包括塔体和喷淋机构，塔体具有容纳腔，塔体内沿底部到顶部依次设有旋流结构层和填料层以将容纳腔分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，塔体的底部设有与第一腔室连通的进气口和出水口，塔体的顶部设有与第三腔室连通的出气口；喷淋机构包括第一喷淋组件和第二喷淋组件；气体净化装置，包括具有净化腔的本体，本体上设有与净化腔连通的进风口和出风口，进风口与出气口连通，净化腔包括等离子反应腔，等离子反应腔内设有等离子电场发生器。该废气处理设备通过多级净化降解恶臭污染气体，且具有自动清理填料积尘的功能，防止填料在使用过程中重量增加，压垮内部结构，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理领域，特别是涉及一种废气处理设备。
背景技术
废气处理(Flue gas treatment)主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作。常见的废气处理有工厂烟尘废气处理、车间粉尘废气处理、有机废气处理、废气异味处理、酸碱废气处理、化工废气处理等。
但是传统的废气处理设备中的填料容易积累灰尘，需要频繁取出清洗，若清洗不及时会造成填料层崩塌，损坏装置，并且净化速度较慢，需要消耗较长的净化时间，导致工作效率低下。
发明内容
基于此，有必要针对上述废气处理设备中的填料容易积累灰尘、净化速度较慢的问题，提供一种填料不易积累灰尘、净化速度较快的废气处理设备。
具体的技术方案如下：
一种废气处理设备，包括：
喷淋净化装置，包括塔体和喷淋机构，所述塔体具有容纳腔，所述塔体内沿底部到顶部依次设有旋流结构层和填料层以将所述容纳腔分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述塔体的底部设有与所述第一腔室连通的进气口和出水口，所述塔体的顶部设有与所述第三腔室连通的出气口；所述喷淋机构包括第一喷淋组件和第二喷淋组件，所述第一喷淋组件设于所述出气口与所述填料层之间并朝向所述塔体的底部，所述第二喷淋组件设于所述填料层与旋流结构层之间并朝向所述塔体的顶部；以及
气体净化装置，包括具有净化腔的本体，所述本体上设有与所述净化腔连通的进风口和出风口，所述进风口与所述出气口连通，所述净化腔包括等离子反应腔，所述等离子反应腔内设有等离子电场发生器。
本发明的废气处理设备工作时废气可通过塔体底部的进气口进入塔体内，依次经过第一腔室、第二腔室和第三腔室到达出气口，随后通过进风口进入净化腔。首先，废气中的部分颗粒物附着于旋流结构层上，并经旋流结构层的离心作用甩到塔体内壁，随后落至塔体底部经出水口排出，可初步去除废气中含有的尘埃颗粒物，减少填料层的灰尘积累。之后废气通过填料层以与喷淋液充分接触，从而进一步去除废气中残留的污染物。第一喷淋组件和第二喷淋组件分别从两侧将喷淋液喷淋到填料层，一方面可使废气更充分地与喷淋液接触，提高洗涤净化效果，另一方面可洗涤粘附在填料层中的尘粒，达到自动清洗填料的效果，使填料不易积累灰尘，无需频繁取出清洗，省时省力。最后废气在净化腔中通过等离子电场发生器作用下产生的高能态中性活性粒子、臭氧(O3)等轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后引发一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。该废气处理设备通过多级净化降解恶臭污染气体，有利于减少气体停留时间，显著提高了气体净化速度，净化更彻底，净化气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)要求，且具有自动清理填料积尘的功能，防止填料层在使用过程中重量增加，压垮内部结构，提高了工作效率。
在其中一个实施例中，所述净化腔还包括第一光反应腔和第二光反应腔，所述第一光反应腔、所述等离子反应腔和所述第二光反应腔从所述进风口至所述出风口依次设置，所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内均设有光触媒组件和与所述光触媒组件相邻设置的发光组件。
在其中一个实施例中，所述发光组件上罩设有透明罩。
在其中一个实施例中，所述本体上可拆卸地安装有收容件，所述光触媒组件收容于所述收容件内并通过所述收容件固定于所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内。
在其中一个实施例中，所述第一光反应腔与所述进风口之间设有除湿组件。
在其中一个实施例中，所述第二光反应腔与所述出风口之间设有吸附组件。
在其中一个实施例中，所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内均设有多个光触媒组件和多个发光组件，多个所述光触媒组件与多个所述发光组件相间设置。
在其中一个实施例中，所述塔体的底部设有与所述出水口连通的储液槽。
在其中一个实施例中，所述塔体内还设有脱水层，所述脱水层位于所述出气口和所述第一喷淋组件之间。
在其中一个实施例中，所述喷淋机构还包括第三喷淋组件，所述第三喷淋组件设于所述第二喷淋组件与所述旋流结构层之间并朝向所述塔体的底部。
附图说明
图1为一实施例的废气处理设备的结构示意图；
图2为图1所示的废气处理设备的气体净化装置的透视图；
图3为图2所示的气体净化装置的左视图；
图4为图2所示的气体净化装置的结构示意图；
图5为图1所示的废气处理设备的喷淋净化装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1和图2所示，本发明较佳实施例中的一种废气处理设备300，包括喷淋净化装置100和气体净化装置200。喷淋净化装置100包括塔体110和喷淋机构120，塔体110具有容纳腔，塔体110内沿底部到顶部依次设有旋流结构层111和填料层112以将上述容纳腔分隔为第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103，塔体110的底部设有与第一腔室101连通的进气口104和出水口105，塔体110的顶部设有与第三腔室103连通的出气口106。喷淋机构120包括第一喷淋组件121和第二喷淋组件122，第一喷淋组件121设于出气口106与填料层112之间并朝向塔体110的底部，第二喷淋组件122设于填料层112与旋流结构层111之间并朝向塔体110的顶部。
气体净化装置200，包括具有净化腔220的本体210，本体210上设有与净化腔220连通的进风口201和出风口202，进风口201与出气口106连通，净化腔220包括等离子反应腔222，等离子反应腔222内设有等离子电场发生器2221。
本实施例的废气处理设备300工作时废气可通过塔体110底部的进气口104进入塔体110内，依次经过第一腔室101、第二腔室102和第三腔室103到达出气口106，随后通过进风口201进入净化腔220。首先，废气中的部分颗粒物附着于旋流结构层111上，并经旋流结构层111的离心作用甩到塔体110内壁，随后落至塔体110底部经出水口105排出，可初步去除废气中含有的尘埃颗粒物，减少填料层112的灰尘积累。之后废气通过填料层112以与喷淋液充分接触，从而进一步去除废气中残留的污染物。第一喷淋组件121和第二喷淋组件122分别从两侧将喷淋液喷淋到填料层112，一方面可使废气更充分地与喷淋液接触，提高洗涤净化效果，另一方面可洗涤粘附在填料层112中的尘粒，达到自动清洗填料的效果，使填料不易积累灰尘，无需频繁取出清洗，省时省力。最后废气在净化腔中通过等离子电场发生器2221作用下产生的高能态中性活性粒子、臭氧(O3)等轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后引发一系列复杂的物理、化学反应，使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质，或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质，从而使污染物得以降解去除。该废气处理设备300通过多级净化降解恶臭污染气体，显著提高了气体净化速度，净化更彻底，净化气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)要求，且具有自动清理填料积尘的功能，防止填料层112在使用过程中重量增加，压垮内部结构，提高了工作效率。
进一步地，净化腔220还包括第一光反应腔221和第二光反应腔223，第一光反应腔221、等离子反应腔222和第二光反应腔223从进风口201至出风口202依次设置，第一光反应腔221和第二光反应腔223内均设有光触媒组件2211和与光触媒组件2211相邻设置的发光组件2212。通过光催化-等离子-光催化的布置形式能形成一种耦合作用，一方面等离子体产生的光也可以激活光触媒组件2211，等离子电场发生器2221与发光组件2212共同照射光触媒组件2211，可增强光催化活性；另一方面，等离子体产生的高能态中性活性粒子、臭氧(O3)可扩散至相邻的第一光反应腔221和第二光反应腔223，促进光触媒组件2211的激活，增强光催化作用；再一方面，发光组件2212的照射能促使活化的光触媒组件2211吸附由等离子体产生的大量中性基团粒子以及有害气体分子，从而促进了有害气体的氧化分解，能更高效地分解大分子污染成分。
可选地，发光组件2212上罩设有透明罩(图未示)，如此，可以保持发光组件2212的清洁，防止被有害气体腐蚀，同时又不影响光照，使该设备能持久高效地运行。
在一个实施例中，本体210上可拆卸地安装有收容件(图未示)，光触媒组件2211收容于收容件内并通过收容件分别固定于第一光反应腔221和第二光反应腔223内。如此，可通过拆卸收容件方便地更换光触媒组件2211，降低了运行维护成本。具体地，收容件可以抽屉形式、卡扣形式等方式进行安装，不限于此，可根据需要设置。
可选地，第一光反应腔221与进风口201之间设有除湿组件211，从而可将气体携带的水蒸汽阻隔或吸收，防止水蒸汽对光触媒组件2211性能的毒害。具体地，除湿组件211为炭纤维，可以理解，不限于此，可根据需要选择其他能够阻隔水蒸气的材料。
可选地，第二光反应腔223与出风口202之间设有吸附组件212，从而可吸附经过第一光反应腔221、等离子反应腔222及第二光反应腔223净化后残留的臭氧、污染气体分子或者降解后的污染成分，从而彻底净化气体。可以理解，除湿组件211和吸附组件212也可通过上述收容件进行固定，以便于更换。
在一个实施例中，第一光反应腔221和第二光反应腔223内均设有多个光触媒组件2211和多个发光组件2212，多个光触媒组件2211与多个发光组件2212相间设置，从而提高净化能力和净化效率。进一步地，多个光触媒组件2211与多个发光组件2212沿进风口201至出风口202方向设置，对气体进行多级净化处理。
可选地，本体210外侧壁设有镇流组件(图未示)，镇流组件与发光组件2212电连接，从而使发光组件2212更稳定地工作。
进一步地，如图3所示，镇流组件上罩设有保护罩213，保护罩213一端设有朝向镇流组件的散热组件214，另一端开设有散热口(图未示)，用于对镇流组件进行降温，使镇流组件长时间稳定工作。
可选地，光触媒组件2211为三维网状结构的泡沫镍负载纳米二氧化钛(TiO2)，发光组件2211为紫外灯。TiO2电子结构特点为一个满的价带和一个空的导带，在大于其带隙能的光照条件下，电子就可从价带激发到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，形成电子—空穴对，导带电子是良好的还原剂。空穴一般与表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的活性羟基(·OH)。电子则与表面吸附的氧分子(O2)反应，生成超氧离子(·O2-)。超氧离子可与水进一步反应，生成过羟基(·OOH)和双氧水(H2O2)，在上述活性氧化类物质的协同作用下，可打开有机气体中某些分子的化学链，使气体中的活性因子、自由基等混合产生氧化和还原反应，进行复杂的链式反应和协同反应，使有机气体在反应中转化生成无臭的水、二氧化碳和简单的碳水化合物，能迅速有效地分解有机物，消除臭味。可以理解，光触媒组件2211和发光组件2212可根据需要设置其他类型。
可选地，本体210上还设有排水口(图未示)，光催化反应会产生水，因此可通过排水口将反应生成的水排出，确保装置的稳定运行。
可选地，如图4所示，本体210上还设有可开合的维修门215，便于对本体210内部组件进行维护与更换。进一步地，维修门215与本体210之间的缝隙设有密封垫，防止废气逸散出来降低净化效率。
在一个实施例中，本体210外侧壁还设有电源箱216，电源箱216内设有与等离子电场发生器2221电连接的开关电源和高压瓷瓶，电源箱216上设有维护窗以便于检修。可选地，等离子电场发生器2221具体为低温等离子蜂窝电场发生器，高压瓷瓶通过顶针与低温等离子蜂窝电场发生器连接，低温等离子蜂窝电场发生器由多个平行阳极筒组成，阳极筒中心有阴极针，荷电的烟、尘及恶臭分子在电场力作用下被吸附到阳极筒上，阴极在高压电场下发射电子，轰击气体，产生各种离子、原子和自由基，具有很高化学反应活性的高能电子自由基与废气中的污染物作用，使污染分子在极短的时间内发生分解。可以理解，等离子电场发生器2221的类型不限于此，可根据需要选择。
可选地，填料层112填充有多面空心填料、鲍尔环填料和/或阶梯环填料，具有气流阻力小、液体分布均匀等特点，旋流结构层111为旋流板，具有结构简单、效率高等特点，可以理解，不限于此，可根据需要选择。
在一个实施例中，如图5所示，塔体110内还设有脱水层113，脱水层113位于出气口106和第一喷淋组件121之间。脱水层113起分离气液的作用，用于降低废气的湿度，从而避免影响后续配套设备。可选地，脱水层113为波纹板材料，可以理解，不限于此，也可以是其他可以除雾的材料。
在一个实施例中，喷淋机构120还包括第三喷淋组件123，第三喷淋组件123设于第二喷淋组件122与旋流结构层111之间并朝向塔体110的底部，从而使废气能更充分地与喷淋液接触，同时使旋流结构层111上具有较多的喷淋液，从而废气中的颗粒物更容易附着于旋流结构层111。
进一步地，喷淋机构120还包括第四喷淋组件124，第四喷淋组件124设于旋流结构层111远离塔体110顶部的一侧并朝向塔体110的底部，从而可对废气进行初步洗涤，降低废气中颗粒物的数量。
在一个实施例中，塔体110的底部设有与出水口105连通的储液槽130，用于承接喷淋机构120喷洒的喷淋液及掉落的废渣。
可选地，塔体110的底面与储液槽130具有间隔的距离以形成废物清理口131，以便于观察储液槽130中水质情况和废渣积累量，同时方便操作人员通过该废物清理口131清理储液槽130中的废渣，提高清理效率。
进一步地，储液槽130上设有支撑柱132，支撑柱132远离储液槽130的一端与塔体110连接，用于辅助支撑塔体110，使装置更加稳定。储液槽130还设有排水管133和溢流管134，便于进行排水和防止水位过高。
在一个实施例中，喷淋净化装置100还包括液体循环机构140，液体循环机构140包括连接管141和循环泵142，连接管141一端与储液槽130连通，另一端与喷淋机构120连通，循环泵142设于连接管141上。如此，可通过液体循环机构140回收利用喷淋液，从而减少喷淋液的消耗量，降低成本。
进一步地，液体循环机构140还包括储液箱143，储液箱143一端与储液槽130连通，另一端与连接管141连通，从而连接管141通过储液箱143与储液槽130连通。可选地，储液箱143内设有过滤网1431，用于防止储液槽130中的废渣堵塞循环泵142。储液箱143内还设有浮球开关(图未示)，通过浮球开关可控制储液槽130的水位。
可选地，塔体110上设有多个观察窗114，以便于查看设备运行情况及方便进入维护检修。在一个实施例中，第一腔室101和第二腔室102分别设有一个观察窗114，第三腔室103被脱水层113分隔成的两个腔室分别设有一个观察窗114，从而可方便地观察塔体110不同位置的运行情况，并针对性地进行维护检修。
在一个实施例中，再次参阅图1，废气处理设备300还包括活性炭箱301，活性炭箱301与气体净化装置200的出风口202连通，用于进一步吸附残余的污染气体分子，提高净化效果。
进一步地，废气处理设备300还包括排气筒302和引风机303，排气筒302与活性炭箱301连通，引风机303设于排气筒302上，用于提供动力，将净化后的气体通过排气筒302引导至高处排放。进一步地，排气筒302上开设有检查孔3021，用于气体的采样检查。可选地，废气处理设备300还包括气体收集管(图未示)，气体收集管的一端与进气口104连通，另一端作为吸气口安装于目标治理区。
喷淋净化装置100的喷淋液可用自来水，也可配备搅拌桶溶解酸或碱药剂并通过蠕动泵按一定流速添加到喷淋机构120中，随循环用水喷淋，根据具体的污染气体成分有针对性地选择药剂类型。
本实施例的废气处理设备300通过多级净化降解恶臭污染气体，减少了气体停留时间，显著提高了气体净化速度，净化更彻底，净化气体达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)要求，且具有自动清理填料积尘的功能，防止填料在使用过程中重量增加，压垮内部结构，提高了工作效率。该设备体积小，占地面积少，安装方便，运行维护费用低，适用范围广泛，可用于各种废气治理场合，对大流量、高浓度的废气治理有很好效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种废气处理设备，其特征在于，包括：
喷淋净化装置，包括塔体和喷淋机构，所述塔体具有容纳腔，所述塔体内沿底部到顶部依次设有旋流结构层和填料层以将所述容纳腔分隔为第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述塔体的底部设有与所述第一腔室连通的进气口和出水口，所述塔体的顶部设有与所述第三腔室连通的出气口；所述喷淋机构包括第一喷淋组件和第二喷淋组件，所述第一喷淋组件设于所述出气口与所述填料层之间并朝向所述塔体的底部，所述第二喷淋组件设于所述填料层与旋流结构层之间并朝向所述塔体的顶部；以及
气体净化装置，包括具有净化腔的本体，所述本体上设有与所述净化腔连通的进风口和出风口，所述进风口与所述出气口连通，所述净化腔包括等离子反应腔，所述等离子反应腔内设有等离子电场发生器。
2.根据权利要求1所述的废气处理设备，其特征在于，所述净化腔还包括第一光反应腔和第二光反应腔，所述第一光反应腔、所述等离子反应腔和所述第二光反应腔从所述进风口至所述出风口依次设置，所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内均设有光触媒组件和与所述光触媒组件相邻设置的发光组件。
3.根据权利要求2所述的废气处理设备，其特征在于，所述发光组件上罩设有透明罩。
4.根据权利要求2所述的废气处理设备，其特征在于，所述本体上可拆卸地安装有收容件，所述光触媒组件收容于所述收容件内并通过所述收容件固定于所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内。
5.根据权利要求2所述的废气处理设备，其特征在于，所述第一光反应腔与所述进风口之间设有除湿组件。
6.根据权利要求2所述的废气处理设备，其特征在于，所述第二光反应腔与所述出风口之间设有吸附组件。
7.根据权利要求2所述的废气处理设备，其特征在于，所述第一光反应腔和所述第二光反应腔内均设有多个光触媒组件和多个发光组件，多个所述光触媒组件与多个所述发光组件相间设置。
8.根据权利要求1～7任一项所述的废气处理设备，其特征在于，所述塔体的底部设有与所述出水口连通的储液槽。
9.根据权利要求1～7任一项所述的废气处理设备，其特征在于，所述塔体内还设有脱水层，所述脱水层位于所述出气口和所述第一喷淋组件之间。
10.根据权利要求1～7任一项所述的废气处理设备，其特征在于，所述喷淋机构还包括第三喷淋组件，所述第三喷淋组件设于所述第二喷淋组件与所述旋流结构层之间并朝向所述塔体的底部。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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