CN107448958B - 化工废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工废气处理装置，包括：废气进气管，其水平放置，并在入口处串接有一个鼓风机；燃烧炉，所述废气进气管的出口与所述燃烧炉的入口连通，所述燃烧炉内设置有一隔板，炉内空间被所述隔板分隔为前室和后室；U形排气管，其在竖直方向倒置，并一端开口与所述燃烧炉的出口连通；密闭的矩形水槽，其顶盖上设置有第三通孔和第四通孔，所述第三通孔的孔径和所述U形排气管的孔径一致，所述第四通孔连接有一竖直管道，以排放净化后的气体。本发明具有气体混合均匀性好，并且燃烧过程中炉内温度分布均匀、能使废气充分燃烧的特点。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备领域。更具体地说，本发明涉及一种化工废气处理装置。
背景技术
目前，对于化工废气的处理一般采取以下几种方法：直接燃烧法、催化燃烧法、吸收法、吸附法和生物分解法，针对不同的化工废气内含物选用合适的方法才能最大程度的净化化工废气，对于直接燃烧法来说，一般是处理含有大量可燃性化工废气所选用的方法，然而，该方法中还存在这些问题：1、直接燃烧过程必须有氧气和其他助燃气体的参与，那么这些气体如何才能在燃烧前混合均匀，以使废气燃烧充分；2、对于解决燃烧回火问题的装置设置；3、根据气体流入燃烧炉内的过程，必然会存在炉内温度分布不均的现象，势必导致部分气体的不充分燃烧，从而产生二次污染；4、对于少量无法燃烧的气体或二次污染气体的处理问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种气体混合均匀性好，并且燃烧过程中炉内温度分布均匀、能使废气充分燃烧的化工废气处理装置。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种化工废气处理装置，包括：
废气进气管，其水平放置，并在入口处串接有一个鼓风机；
燃烧炉，其炉体为水平放置的圆柱形，所述燃烧炉的入口同轴设置在所述炉体的一个端面上，所述炉体的一个端面上还设置有分别通入氧气和可燃气的第一通道，同时通入氧气和可燃气的通道位于所述燃烧炉的入口的下方，所述第一通道和入口处设置有向炉体内开启的第一单向阀，所述废气进气管的出口与所述燃烧炉的入口连通，所述燃烧炉的出口设置在靠近所述炉体另一个端面的圆周面上，并竖直向上，所述燃烧炉内设置有一隔板，炉内空间被所述隔板分隔为前室和后室，所述前室与所述燃烧炉的入口连通，并且在前室内，炉体内壁上垂直设置有多个阻尼板，所述阻尼板为与所述燃烧炉内径相同的半圆形，相邻两所述阻尼板间相互错开形成一气体通道，所述隔板上部设置有第一通孔以连通前室与后室，所述通孔上设置有向后室开启的第二单向阀，所述后室设置有与炉体同轴的电加热棒，所述电加热棒的两端分别连接在所述隔板与所述炉体内的另一个端面中心，所述电加热棒由水平的圆柱形部和球形部交替的同轴拼接而成，所述球形部的直径大于所述圆柱形部的截面直径，所述电加热棒两端均为圆柱形部；
U形排气管，其在竖直方向倒置，并一端开口与所述燃烧炉的出口连通，所述U形排气管的水平部分同轴设置有与所述U形排气管内径一致的扇叶，所述扇叶与一发电机的转轴连接，所述U形排气管的管壁还设置有第二通孔，以供发电机转轴穿过；
密闭的矩形水槽，其顶盖上设置有第三通孔和第四通孔，所述第三通孔的孔径和所述U形排气管的孔径一致，以使所述U形排气管的另一端开口伸入到所述密闭水槽底部，所述U形排气管的另一端开口截面与水平面成锐角夹角，并且在所述U形排气管的另一端开口上设置有匹配的椭圆形多孔封盖，所述第四通孔连接有一竖直管道，以排放净化后的气体，所述水槽内壁上设置有多个挡板，所述挡板的宽度与所述水槽的宽度一致，所述挡板间隔交错的设置在所述水槽的一对相对内壁上，同时所述挡板均向上倾斜且不接触，所述挡板上均设置有第五通孔，所述第五通孔垂直贯通且在水平面投影直径与第三通孔的孔径相同，以供所述U形排气管的另一端开口穿过。
优选的是，所述电加热棒上螺旋缠绕的设置有螺旋叶，所述螺旋叶的中心轴与所述电加热棒的中心轴重合，并且所述螺旋叶的外径与所述炉体的内径相同。
优选的是，所述后室的内壁上均涂覆有耐火材料。
优选的是，所述螺旋叶的材质为多空陶瓷。
优选的是，所述U形排气管伸入所述密闭水槽内的部分与所述U形排气管的其他部分可拆卸连接。
优选的是，所述U形排气管伸入所述密闭水槽内的部分的外表面涂覆有防腐材料。
优选的是，所述密闭水槽内的溶液为正磷酸溶液。
本发明至少包括以下有益效果：
1、化工废气、氧气和可燃气在流动过程中被阻尼板阻挡，增加了湍流效应以使多种气体混合均匀，避免达到化工废气起燃点仍旧燃烧不充分的情况，同时阻尼板的设置还起到消音防回火的作用。
2、化工废气在燃烧过程中，由于气体流通路径被电加热棒和螺旋叶分隔成截面大小不一的通道，根据窄管效应混合气体在窄的通道流通速度快，提高处理效率，宽的通道流通速度慢，高温停留时间长，燃烧更充分。
3、燃烧处理后的热气在通过U形排气管时推动扇叶，带动发电机发电，可将部分热能转化为可用的电能。
4、对于部分未充分燃烧的产生的二次污染气体和无法燃烧的气体，将其通过含有吸收液的密闭水槽，进行最后的吸收处理，净化更完善，同时，由于水槽内空间有限，增加挡板后，可延长气泡的移动路劲，让吸收液充分与气泡接触，多孔封盖则可将大的气泡分割成小气泡，比表面积大，被吸收液净化的效率高。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图；
图2为本发明所述多孔封盖的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本发明提供一种化工废气处理装置，包括：
废气进气管1，其水平放置，并在入口处串接有一个鼓风机2；
燃烧炉，其炉体为水平放置的圆柱形，所述燃烧炉的入口同轴设置在所述炉体的一个端面上，所述炉体的一个端面上还设置有分别通入氧气和可燃气的第一通道3，同时通入氧气和可燃气的通道位于所述燃烧炉的入口的下方，所述第一通道3和入口处设置有向炉体内开启的第一单向阀4，所述废气进气管1的出口与所述燃烧炉的入口连通，所述燃烧炉的出口设置在靠近所述炉体另一个端面的圆周面上，并竖直向上，所述燃烧炉内设置有一隔板5，炉内空间被所述隔板5分隔为前室6和后室7，所述前室6与所述燃烧炉的入口连通，并且在前室6内，炉体内壁上垂直设置有多个阻尼板8，所述阻尼板8为与所述燃烧炉内径相同的半圆形，相邻两所述阻尼板8间相互错开形成一气体通道，所述隔板5上部设置有第一通孔以连通前室6与后室7，所述通孔上设置有向后室7开启的第二单向阀9，所述后室7设置有与炉体同轴的电加热棒10，所述电加热棒10的两端分别连接在所述隔板5与所述炉体内的另一个端面中心，所述电加热棒10由水平的圆柱形部和球形部交替的同轴拼接而成，所述球形部的直径大于所述圆柱形部的截面直径，所述电加热棒10两端均为圆柱形部；
U形排气管11，其在竖直方向倒置，并一端开口与所述燃烧炉的出口连通，所述U形排气管11的水平部分同轴设置有与所述U形排气管11内径一致的扇叶12，所述扇叶12与一发电机13的转轴连接，所述U形排气管11的管壁还设置有第二通孔，以供发电机13转轴穿过；
密闭的矩形水槽14，其中可以装水，理想的是装一些针对性强的吸收液，所述水槽14的顶盖上设置有第三通孔和第四通孔，所述第三通孔的孔径和所述U形排气管11的孔径一致，以使所述U形排气管11的另一端开口伸入到所述水槽14底部，所述U形排气管11的另一端开口截面与水平面成锐角夹角，并且在所述U形排气管11的另一端开口上设置有匹配的椭圆形多孔封盖15，所述第四通孔连接有一竖直管道，以排放净化后的气体，所述水槽14内壁上设置有多个挡板16，所述挡板16的宽度与所述水槽14的宽度一致，所述挡板16间隔交错的设置在所述水槽14的一对相对内壁上，同时所述挡板16均向上倾斜且不接触，所述挡板16上均设置有第五通孔，所述第五通孔垂直贯通且在水平面投影直径与第三通孔的孔径相同，以供所述U形排气管11的另一端开口穿过。
上述实施例在使用过程中，由于化工废气、氧气和可燃气在流动过程中被阻尼板8阻挡，增加了湍流效应，故可使多种气体混合均匀，避免达到化工废气起燃点仍旧燃烧不充分的情况，而且阻尼板8的设置还起到消音防回火的作用，化工废气在燃烧过程中，由于气体流通路径被电加热棒10分隔成截面大小不一的通道，根据窄管效应混合气体在窄的通道流通速度快，提高处理效率，宽的通道流通速度慢，高温停留时间长，燃烧更充分，燃烧处理后的热气在通过U形排气管11时推动扇叶12，带动发电机13发电，可将部分热能转化为可用的电能，对于部分未充分燃烧的产生的二次污染气体和无法燃烧的气体，将其通过含有吸收液的密闭水槽14，进行最后的吸收处理，净化更完善，同时，由于水槽14内空间有限，增加挡板16后，可延长气泡的移动路劲，让吸收液充分与气泡接触，多孔封盖15则可将大的气泡分割成小气泡，比表面积大，被吸收液净化的效率高。
在另一实施例中，所述电加热棒10上螺旋缠绕的设置有螺旋叶17，所述螺旋叶17的中心轴与所述电加热棒10的中心轴重合，并且所述螺旋叶17的外径与所述炉体的内径相同，这样气体的流通通道被螺旋叶17分隔成了螺旋式的气道，不仅增强了湍流效应进一步使气体混合均匀，还与窄管效应叠加促使气体的燃烧更为充分。
在另一实施例中，所述后室7的内壁上均涂覆有耐火材料，这样可防止燃烧炉内壁在高温环境被化工废气中的一些腐蚀性气体所氧化。
在另一实施例中，所述螺旋叶17的材质为多空陶瓷，这样不仅能维持炉内的温度，还能吸附一些化工废气中含有的颗粒物，提高废气的净化效果。
在另一实施例中，所述U形排气管11伸入所述密闭水槽14内的部分与所述U形排气管11的其他部分可拆卸连接，可拆卸的方式可以是被连接管道两头，一头设置外螺纹，另一头设置匹配的内螺纹，两者就可以直接螺纹连接，这样在U形排气管11伸入所述密闭水槽14内的部分被长时间浸泡腐坏时，方便更换。
在另一实施例中，所述U形排气管11伸入所述密闭水槽14内的部分的外表面涂覆有防腐材料，由于燃烧净化后的化工废气中可能还含有一些含氮或含氯的化合物，溶于水后，可能产生腐蚀性水溶液，对U形排气管11的外壁有腐蚀效果，故涂上防腐材料以延长使用寿命。
在另一实施例中，所述密闭水槽14内的溶液为正磷酸溶液，如果化工废气中含有氨氮化物，可以吸收成为磷酸二氢铵与磷酸氢二铵，吸收效率比较高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种化工废气处理装置，其特征在于，包括：
废气进气管，其水平放置，并在入口处串接有一个鼓风机；
燃烧炉，其炉体为水平放置的圆柱形，所述燃烧炉的入口同轴设置在所述炉体的一个端面上，所述炉体的一个端面上还设置有分别通入氧气和可燃气的第一通道，同时通入氧气和可燃气的通道位于所述燃烧炉的入口的下方，所述第一通道和入口处设置有向炉体内开启的第一单向阀，所述废气进气管的出口与所述燃烧炉的入口连通，所述燃烧炉的出口设置在靠近所述炉体另一个端面的圆周面上，并竖直向上，所述燃烧炉内设置有一隔板，炉内空间被所述隔板分隔为前室和后室，所述前室与所述燃烧炉的入口连通，并且在前室内，炉体内壁上垂直设置有多个阻尼板，所述阻尼板为与所述燃烧炉内径相同的半圆形，相邻两所述阻尼板间相互错开形成一气体通道，所述隔板上部设置有第一通孔以连通前室与后室，所述第一通孔上设置有向后室开启的第二单向阀，所述后室设置有与炉体同轴的电加热棒，所述电加热棒的两端分别连接在所述隔板与所述炉体内的另一个端面中心，所述电加热棒由水平的圆柱形部和球形部交替的同轴拼接而成，所述球形部的直径大于所述圆柱形部的截面直径，所述电加热棒两端均为圆柱形部；
U形排气管，其在竖直方向倒置，并一端开口与所述燃烧炉的出口连通，所述U形排气管的水平部分同轴设置有与所述U形排气管内径一致的扇叶，所述扇叶与一发电机的转轴连接，所述U形排气管的管壁还设置有第二通孔，以供发电机转轴穿过；
密闭的矩形水槽，其顶盖上设置有第三通孔和第四通孔，所述第三通孔的孔径和所述U形排气管的孔径一致，以使所述U形排气管的另一端开口伸入到所述密闭的矩形水槽底部，所述U形排气管的另一端开口截面与水平面成锐角夹角，并且在所述U形排气管的另一端开口上设置有匹配的椭圆形多孔封盖，所述第四通孔连接有一竖直管道，以排放净化后的气体，所述密闭的矩形水槽内壁上设置有多个挡板，所述挡板的宽度与所述密闭的矩形水槽的宽度一致，所述挡板间隔交错的设置在所述密闭的矩形水槽的一对相对内壁上，同时所述挡板均向上倾斜且不接触，所述挡板上均设置有第五通孔，所述第五通孔垂直贯通且在水平面投影直径与第三通孔的孔径相同，以供所述U形排气管的另一端开口穿过。
2.如权利要求1所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述电加热棒上螺旋缠绕的设置有螺旋叶，所述螺旋叶的中心轴与所述电加热棒的中心轴重合，并且所述螺旋叶的外径与所述炉体的内径相同。
3.如权利要求1所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述后室的内壁上均涂覆有耐火材料。
4.如权利要求2所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述螺旋叶的材质为多孔陶瓷。
5.如权利要求1所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述U形排气管伸入所述密闭的矩形水槽内的部分与所述U形排气管的其他部分可拆卸连接。
6.如权利要求5所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述U形排气管伸入所述密闭的矩形水槽内的部分的外表面涂覆有防腐材料。
7.如权利要求1所述的化工废气处理装置，其特征在于，所述密闭的矩形水槽内的溶液为正磷酸溶液。
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