CN107661668A - 一种工业油烟的净化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种工业油烟的净化方法,属于大气污染控制和环境保护技术领域,其特征是把含油烟和粉尘的气流通过液膜吸收器,同时把吸收油烟的吸收溶剂喷淋到液膜吸收器表面,使所述的液膜吸收器的工作表面形成一层吸收油烟的溶剂液膜,并通过冷却介质对所述的液膜吸收器进行冷却,当所述气流中的油雾和粉尘与所述的溶剂液膜碰撞接触时,油雾与粉尘便被所述的溶剂液膜捕获,从气流中得到去除。本发明还公开了相关装置,具有去除效率高、运行费用低,操作简单,适合推广使用。

Description

一种工业油烟的净化方法及装置
技术领域
本发明涉及一种工业油烟的净化方法及装置,属于大气污染控制和环境保护技术领域。
背景技术
工业油烟主要产生于纺织印染织物的定型、金属材料加工的表明处理和淬火、食品加工等各种生产的热处理工艺工程,相应排放的废气中含有大量油雾和烟尘,对人类身体健康和环境具有很大危害。如纺织印染后整理工艺在布料定型过程中产生的高温废气中含有多种气态或液态的有机物、染料、染料助剂、润滑油和固体纤维尘等物质,成分复杂,有机物主要有醛、酮、烃、醇、酯、脂肪酸、杂环化合物和芳香族化合物等。
这些废气目前一般的处理方法采用集烟装置收集后经过降温处理后,再经静电油烟净化或水洗吸收等处理装置处理。但是静电净化装置的电极易被污染,清理麻烦,且有火灾隐患,水洗吸收由于废气中的许多有机物难溶于水,不能达到满意的去除效果。
本发明设计和提供了一种工业油烟的净化方法及装置,用于处理相关过程工业产生的油烟和粉尘废气。
发明内容
本发明采用的技术方案为:一种工业油烟的净化方法,其特征是把含油烟和粉尘的气流通过液膜吸收器,同时把吸收油烟的吸收溶剂喷淋到液膜吸收器表面,使所述的液膜吸收器的工作表面形成一层吸收油烟的溶剂液膜,同时通过冷却介质对所述的液膜吸收器进行冷却换热,降低气流的温度,使气流中的气态油烟转化为液态油雾,当所述气流中的油雾和粉尘与所述的溶剂液膜碰撞接触时,油雾与粉尘被所述的溶剂捕获,从气流中得到去除。
本发明所述的液膜吸收器可以是多管液膜吸收器,也可以是板式(包括折板等)液膜吸收器,两种液膜吸收器除油烟的效果大体相当,具体可参看相关化工和环保设备手册的换热器设备,所述气流和液膜可以逆流、顺流和错流布置,效果相当。以多管液膜吸收器为例,采用多管立式或水平排列,一般为三排以上,以立式排列为多,相邻管与管之间保持一定的距离,采用错排的效果为好,使所述管子外表面(也可以是内表面,原理相同)形成一层所述的溶剂液膜,含油烟的气流从管与管之间的通道通过时,气流中的油烟和粉尘等与液膜发生碰撞,从而从气流中得到去除。所述的多管液膜吸收器也可以是所述管子的内表面形成一层所述的吸收溶剂液膜,管外通过冷却介质冷却,当气流从管内的通道通过时,气流中的油烟和粉尘等与液膜发生碰撞,从而从气流中得到去除,效果与前述相当。
一种所述的工业油烟的净化方法的装置,主要由气体进口、吸收溶剂进口、液膜吸收管、冷却介质缓冲腔、冷却介质进口、溶剂缓冲腔、上穿孔板、气体出口、下穿孔板、吸收后溶剂缓冲腔、冷却后冷却介质缓冲腔、冷却介质出口、溶剂排出口和气流通道组成。所述的气体进口经所述的气流通道与气体出口连通,所述的吸收溶剂进口经所述的溶剂缓冲腔和上穿孔板与液膜吸收管间缝隙与气流通道连通,所述的溶剂排出口经所述的吸收后溶剂缓冲腔和下穿孔板与液膜吸收管间缝隙与气流通道连通,所述的冷却介质进口经冷却介质缓冲腔、液膜吸收管和冷却后冷却介质缓冲腔与冷却介质出口连通。
本发明所述的装置的处理工艺流程如下:含油烟和粉尘的气流从所述的气体进口导入所述液膜吸收器的气流通道,同时从所述的溶剂进口导入捕获油烟的吸收溶剂,从所述的冷却介质进口导入冷却介质,经冷却介质缓冲腔后冷却液膜吸收管,所述的吸收溶剂经溶剂缓冲腔和上穿孔板与液膜吸收管间的缝隙后,沿管外壁流下形成液膜,气流中的油烟和粉尘在气流通道内与所述液膜发生碰撞接触,油烟被捕获,从气流中得到去除,净化后的气流从气体出口排出,所述的吸收溶剂经下穿孔板与液膜吸收管间的缝隙进入吸收后溶剂缓冲腔,经溶剂排出口排出,冷却后得到升温的冷却介质经冷却介质缓冲腔后由冷却介质出口排出。
本发明所述的吸收溶剂为能够吸收所述油烟的溶剂,主要为高沸点溶剂油,主要有硅油、矿物油、植物油和乙二醇等的一种或几种混合物,效果大体相当,乙二醇差一些,气流温度高时优选硅油和矿物油。工作时所述的吸收溶剂应该保持一定温度以下,可以通过预先冷却溶剂和通过冷却介质直接冷却所述液膜吸收器的壁面方式,或者两个同时冷却的方式,具体可视气流温度而定,气流温度高时,一般气流温度在50℃以上时,需要对液膜吸收器和吸收溶剂进行冷却。所述冷却液膜吸收器可采用水或导热油等导热液体作为冷却换热介质,气流温度高时,可采用多级冷却方式,以提高换热效率,冷却介质的温度可根据需要确定,无特定要求,一般低些为好。采用硅油作为吸收溶剂时,所述溶剂在吸收油烟过程中一般保持在150℃以下,优选100℃以下,采用乙二醇溶剂时,气流温度低一些,优选在50℃以下。一般油烟的气流温度为200℃以下。
含油烟的气流在液膜吸收器内气流速度一般应为0.1m/s以上,优选0.5m/s-3m/s,所述的气流在液膜吸收器停留时间一般为0.2s以上,优选0.5-10秒,具体可视去除率等参数设定,停留时间长,去除率高。液膜吸收器所使用的溶剂经固液分离后可循环使用,一般当其中被吸收的油烟成分达到10%以上时应更换溶剂,以防溶剂变稠后影响流动性。溶剂的喷淋量没有具体要求,一般能使吸收管表面形成液膜即可,液膜厚度一般在0.3mm以上,优选液膜厚度在1mm-3mm之间。所述液膜吸收器一般采用金属材料如不锈钢,也可采用塑料等材料,吸收表面可以覆盖一层塑料、聚四氟乙烯和尼龙等对相关所述吸收溶剂表面张力较大的材料,以有利溶剂的流动。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明采用特定的溶剂在一定温度下在所述的液膜吸收器内吸收除去工业过程产生的油烟和颗粒污染物,通过冷却介质对气流进行冷却,使气流中的气态油烟转化为液态油烟雾后,连同颗粒污染物被所述的吸收溶剂吸收,并可回收相关物料。
附图说明
图1为本发明实施例所用一种工业油烟的净化方法的装置示意图,图2为A-A剖面图。图中:1气体进口;2吸收溶剂进口;3液膜吸收管;4冷却介质缓冲腔;5冷却介质进口;6溶剂缓冲腔;7上穿孔板;8气体出口;9下穿孔板;10吸收后溶剂缓冲腔;11冷却后冷却介质缓冲腔;12冷却介质出口;13溶剂排出口;14气流通道。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1:本发明所述的一种工业油烟的净化方法的装置如图1所示。所述的气体进口(1)经所述的气流通道(14)与气体出口(8)连通,所述的吸收溶剂进口(2)经所述的溶剂缓冲腔(6)和上穿孔板(7)与液膜吸收管间缝隙与气流通道(14)连通,所述的溶剂排出口(12)经所述的吸收后溶剂缓冲腔(10)和下穿孔板(9)与液膜吸收管间缝隙与气流通道(14)连通,所述的冷却介质进口(5)经冷却介质缓冲腔(4)、液膜吸收管(3)和冷却后冷却介质缓冲腔(11)与冷却介质出口(12)连通。
处理工艺流程如下:含油烟的气流从所述的气体进口(1)导入液膜吸收器的气流通道(14),同时从所述的吸收溶剂进口(2)导入捕获油烟的溶剂,从所述的冷却介质进口(5)导入冷却介质,经冷却介质缓冲腔(4)后冷却液膜吸收管(3),所述的溶剂经溶剂缓冲腔(6)和上穿孔板(7)与液膜吸收管间的缝隙后,沿管外壁流下形成液膜,气流中的油烟在气流通道(14)内与所述液膜发生碰撞接触,油烟被捕获,从气流中得到去除,净化后的气流从气体出口(8)排出,所述的溶剂经下穿孔板(9)与液膜吸收管(3)间的缝隙进入吸收后溶剂缓冲腔(10),经溶剂排出口(12)排出循环使用,冷却后冷却介质经冷却介质缓冲腔(11)后由冷却介质出口(12)排出。处理后前后气流中的油烟经吸附称重标定后计算去除效果。
所述的液膜吸收器采用不锈钢材质,整体尺寸约为600×300×500(单位为毫米,下同),其中冷却介质缓冲腔、溶剂缓冲腔、吸收后溶剂缓冲腔和冷却后冷却介质缓冲腔均为500×300×50,气体流动通道为500×300×300,所述的上穿孔板,孔径约为Φ36,纵向6排,每排5个,横向10排,每排3个,所述的下穿孔板,孔径约为Φ40,其他同上穿孔板,两穿孔板的中心在同一轴线上,液膜吸收管外径约为Φ32。
本实施例的含油烟废气为纺织印染织物高温定型机产生的废气,固体颗粒物浓度约200mg/m3,油烟浓度约80mg/m3。气体流量约为120m3/h,废气气流的气体进口约为150℃,湿度约为85%,处理后气流气体出口约为85℃。捕获油烟采用的溶剂分别为硅油、矿物油、植物油和乙二醇,吸收溶剂进口温度约为35℃,流量约为300L/h。冷却介质为水,冷却介质进口温度约25℃,冷却介质出口温度约55℃,流量约为300L/h。采用硅油、矿物油和植物油作为吸收溶剂时,效果大体相当,气流中的颗粒物,油烟平均去除率分别约为95%和80%,采用乙二醇作为吸收溶剂时,气流中的颗粒物、油烟平均去除率分别约为80%和65%。
实施例2:废气气流的气体进口约为200℃,吸收溶剂进口温度约为50℃,溶剂出口温度约为75℃,冷却介质为导热油,冷却介质进口温度约30℃,冷却介质出口温度约65℃,采用硅油作为吸收溶剂,其他条件同实施例1。气流中的颗粒物、油烟平均去除率分别约为85%和75%。
实施例3:气体流量约为180m3/h,采用硅油作为吸收溶剂时,其他条件同实施例1。气流中的颗粒物、油烟平均去除率分别约为90%和75%。
实施例4:本实施例的含油烟废气为金属冶炼淬火生产工艺产生的废气,主要污染物为固体颗粒物浓度约150mg/m3,油烟浓度约60mg/m3。气体流量约为120m3/h,废气气流的气体进口约为60℃,湿度约为70%,处理后气流气体出口约为40℃。捕获油烟采用的溶剂为硅油,吸收溶剂进口温度约为30℃,流量约为300L/h。冷却介质为水,冷却介质进口温度约25℃,冷却介质出口温度约35℃,流量约为200L/h。其他条件同实施例1。气流中的颗粒物,油烟平均去除率分别约为97%和90%。
实施例5:本实施例的含油烟废气为食品生产油炸工艺产生的废气,主要污染物油烟浓度约为300mg/m3。气体流量约为150m3/h,废气气流的气体进口约为60℃,湿度约为70%,处理后的气体出口约为40℃。捕获油烟采用的溶剂为植物油,吸收溶剂进口温度约为30℃,流量约为300L/h。冷却介质为水,冷却介质进口温度约25℃,冷却介质出口温度约35℃,流量约为150L/h。其他条件同实施例1。气流中的油烟平均去除率约为95%。
应该说明的是,以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,本发明的保护范围不限于此。对于本领域的技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,对各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中的部分技术特征进行任何等同替换、修改、变化和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业油烟的净化方法,其特征在于把含油烟和粉尘的气流通过液膜吸收器,同时把吸收油烟的吸收溶剂喷淋到液膜吸收器表面,使所述的液膜吸收器的工作表面形成一层吸收油烟的溶剂液膜,并通过冷却介质对所述的液膜吸收器进行冷却,当所述气流中的油雾和粉尘与所述的溶剂液膜碰撞接触时,油雾与粉尘被所述的溶剂捕获,从气流中得到去除。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的吸收溶剂为高沸点溶剂,包括硅油、矿物油、植物油和乙二醇的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的吸收溶剂是在吸收油烟过程中的温度在150℃以下,所述的冷却液膜吸收器采用水或导热油作为冷却介质。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的液膜吸收器包括多管液膜吸收器和板式液膜吸收器。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于所述的工业油烟包括纺织印染织物的高温定型或金属加工的热处理或食品加工工艺产生的气流中的油烟和固体粉尘污染物。
6.根据权利要求1所述的净化方法的装置,其特征在于所述的装置由气体进口(1)、吸收溶剂进口(2)、液膜吸收管(3)、冷却介质缓冲腔(4)、冷却介质进口(5)、溶剂缓冲腔(6)、上穿孔板(7)、气体出口(8)、下穿孔板(9)、吸收后溶剂缓冲腔(10)、冷却后冷却介质缓冲腔(11)、冷却介质出口(12)、溶剂排出口(13)和气流通道(14)组成,其中所述的气体进口(1)经所述的气流通道(14)与气体出口(8)连通,所述的吸收溶剂进口(2)经所述的溶剂缓冲腔(6)和上穿孔板(7)与液膜吸收管(3)间缝隙与气流通道(14)连通,所述的溶剂排出口(13)经所述的吸收后溶剂缓冲腔(10)和下穿孔板(9)与液膜吸收管(3)间缝隙与气流通道(14)连通,所述的冷却介质进口(5)经冷却介质缓冲腔(4)、液膜吸收管(3)和冷却后冷却介质缓冲腔(11)与冷却介质出口(12)连通。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于所述装置的处理工艺是把含油烟的气流从所述的气体进口(1)导入液膜吸收器的气流通道(14),同时从所述吸收溶剂进口(2)导入捕获油烟的溶剂,从所述冷却介质进口(5)导入冷却介质,经冷却介质缓冲腔(4)后冷却液膜吸收管(3),所述的溶剂经溶剂缓冲腔(6)和上穿孔板(7)与液膜吸收管(3)间的缝隙后,沿管外壁流下形成液膜,气流中的油烟和粉尘在气流通道(14)内与所述的溶剂液膜发生碰撞接触而被捕获,从气流中得到去除,净化后的气流从气体出口(8)排出,所述的溶剂经下穿孔板(9)与液膜吸收管(3)间的缝隙进入吸收后溶剂缓冲腔(10),经溶剂排出口(13)排出循环使用,冷却介质经冷却后冷却介质缓冲腔(11)后由冷却介质出口(12)排出。
8.根据权利要求7所述的处理工艺,其特征在于所述含油烟和粉尘的气流在液膜吸收器内气流速度为0.1m/s以上,所述的气流在液膜吸收器停留时间为0.2s以上。
9.根据权利要求7所述处理工艺,其特征在于所述液膜吸收器的液膜厚度在0.3mm以上。
10.根据权利要求7所述处理工艺,其特征在于所述的液膜吸收器所使用的溶剂循环使用。
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