CN108043219B - 一种工业废气的净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业废气的净化装置，属于工业废气处理技术领域。冷却管道，其包括竖直设置的第一管体、水平设置的第二管体、竖直设置的第三管体、第四管体和第五管体，所述第一管体上端通过所述第二管体与所述第三管体上端连通，所述第四管体一端与所述第一管体连通，另一端朝所述第三管体方向倾斜向下设置；所述第五管体一端与所述第三管体连通，另一端朝所述第一管体方向倾斜向下设置，所述第四管体下端与所述第五管体下端连通，所述第一管体内、第二管体内和第三管体内分别设有多个喷头。本发明的发明目的是提供一种工业废气的净化装置，该装置能够对工业废气进行深度净化和对废热进行能量回收，节能环保。

Description

一种工业废气的净化装置
技术领域
本发明属于工业废气处理技术领域，尤其是一种工业废气的净化装置。
背景技术
在工业生产中需要大量的能量，通常需要锅炉燃烧，将内能通过一系列的转换，最终转换为电能输出。锅炉燃烧一般用煤作为燃料，煤燃烧生成的废气中含一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、固体粉尘等成分，而且工业废气在接触空气，还会进一步生成二噁英等有害物质，将废气直接排出空气会造成大气的污染。现有的废气处理装置一般是将废气通入洗涤塔，由水将其降温洗涤再排出大气。然而在对废气降温中，废气的废热没有得到合理的运用，造成了资源的浪费，而且现有的废气处理装置对废气净化率不高。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种工业废气的净化装置，该装置能够对工业废气进行深度净化和对废热进行能量回收，节能环保。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种工业废气的净化装置，包括
冷却管道，其包括竖直设置的第一管体、水平设置的第二管体、竖直设置的第三管体、第四管体和第五管体，所述第一管体上端通过所述第二管体与所述第三管体上端连通，所述第四管体一端与所述第一管体连通，另一端朝所述第三管体方向倾斜向下设置；所述第五管体一端与所述第三管体连通，另一端朝所述第一管体方向倾斜向下设置，所述第四管体下端与所述第五管体下端连通，所述第一管体内、第二管体内和第三管体内分别设有多个喷头，所述第一管体侧壁设有用于工业废气排入的进气管道，所述进气管道一端与所述第一管体连通，另一端设有进气口，所述第三管体侧壁水平设置有出气管道；净化管道，其竖直设置于所述出气管道末端，所述净化管道一端与所述出气管道末端顶部连通，另一端设有气体出口并与外大气相通，所述净化管道内设有用于净化排出气体的净化单元，所述气体出口处设有用于检测气体成分的检测单元；所述净化单元包括两块负载有催化剂的净化网，其水平设置于净化管道内所述催化剂为纳米级的二氧化钛、氧化锌、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锡、三氧化二铁、硫化锌中的一种或多种；所述净化网之间设有两块水平设置的吸油棉，所述两块吸油棉之间填充有活性炭，所述净化管道内还设有紫外线照射器，所述紫外线照射器朝向所述净化网照射；发电组件，其包括叶轮、转轴、发电机和第一蓄电池，若干所述叶轮固定安装于所述转轴上并位于所述净化管道内，所述叶轮均位于所述净化单元下方，所述转轴的中轴线与所述净化管道的中轴线重，所述转轴下端与所述出气管道转动连接，并穿过所述出气管道伸出所述排气管外侧，所述发电机设于所述排气管下方，所述发电机与所述转轴连接，所述第一蓄电池与所述发电机连接；储水箱，其设于所述冷却管道下方，所述储水箱上端设有连接管道，所述储水箱通过所述连接管道分别与所述第四管体和第五管体下端连通，所述储水箱内设有过滤板，所述过滤板位于连接管的一侧，并将所述储水箱的内腔隔开为两个腔室，其中，与所述连接管道连通的腔室为滤渣室，另一腔室为滤液室；以及水循环组件，其包括水泵、进水管、出水管和支管，所述进水管一端与所述滤液室一端连通，另一端与所述水泵进水口连通，所述出水管一端与所述水泵出水口连通，另一端与所述支管连通，所述支管分别与多个所述喷头连通。
基于上述结构：将工业废气通过进气管道引入冷却管道，冷却管道内的喷头对废气进行洗涤和降温产生大量的水蒸气，将废气中的固定粉尘除去；洗涤后的气体和水蒸气通过出气管道进入到净化管道并推动叶轮转动，叶轮通过转轴带动发电机转子转动进行发电，并将电能通过第二蓄电池回收，通过将机械能转化为电能，对废气进行了二次利用，节能环保；水泵将储水箱中的水抽至喷头循环使用，从而节约用水；净化单元含有净化网，净化网在紫外线的照射下能够增加其活性，使其对废气中的有机挥发物、甲醛、苯及苯系物、氨等进行讲解为二氧化碳和水，吸油棉将废气中的油性物质吸收，活性炭进一步对污染物进行吸收。
进一步的，所述净化网由多层0.02mm-0.05mm的金属制成。
采用上述进一步方案的有益效果在于：增强净化网的使用寿命。
进一步的，所述检测单元包括气体传感器，其为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、一氧化氮传感器和硫化氢传感器中的一种或多种；显示器，其与气体传感器连接，用于显示检测数据。
采用上述进一步方案的有益效果在于：能够直观的获取排出气体各成分的浓度，以便对净化单元中的物质进行更换及对该装置进行改进。
进一步的，所述储水箱的滤渣室还连通有排污管，所述排污管上设有排污阀。
采用上述进一步方案的有益效果在于：打开排污阀，方便将滤渣室内的滤渣排出。
进一步的，所述连接管上设有第一液体阀门。
采用上述进一步方案的有益效果在于：第一液体阀门能够将冷却管道流入的液体阻断，从而有利于应对突发状况。
进一步的，所述进水管上设有第二液体阀门，所述出水管上设有第三液体阀门和第一连接阀，所述连接阀设于所述第三阀门和所述出水管末端管口之间。
采用上述进一步方案的有益效果在于：通过关闭第二液体阀门和第三液体阀门，将第一连接阀外接水源，方便对冷却管道和储水箱进行清洗。
进一步的，所述储水箱上还设有第二连接阀，所述第二连接阀与所述滤液室连通。
采用上述进一步方案的有益效果在于：通过第二连接阀外接水源，从而对滤板进行清洗。
进一步的，所述连接管上还设有温差发电片，所述温差发电片连接有第二蓄电池。
采用上述进一步方案的有益效果在于：利用连接管的余热进行发电，进一步对废气能量进行回收。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
1.将工业废气通过进气管道引入冷却管道，冷却管道内的喷头对废气进行洗涤和降温产生大量的水蒸气，将废气中的固定粉尘除去；洗涤后的气体和水蒸气通过出气管道进入到净化管道并推动叶轮转动，叶轮通过转轴带动发电机转子转动进行发电，并将电能通过第二蓄电池回收，通过将机械能转化为电能，对废气进行了二次利用，节能环保；水泵将储水箱中的水抽至喷头循环使用，从而节约用水；净化单元含有净化网，净化网在紫外线的照射下能够增加其活性，使其对废气中的有机挥发物、甲醛、苯及苯系物、氨等进行讲解为二氧化碳和水，吸油棉将废气中的油性物质吸收，活性炭进一步对污染物进行吸收。
2.本发明中的气体传感器对排出气体的各成分浓度进行检测，方便提醒对吸油棉和活性炭的更换。
3.本发明通过对原有水循环组件的改进，将水源外接，方便对装置各部件进行清洗。
4.本发明通过温差发电片将热能转化为电能，从而进一步对废气能量进行回收。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中主要元件符号说明如下：
附图中，1-进气管道、2-出水管、3-水泵、4-第二连接阀、5-进水管、6-第二液体阀门、7-滤液室、8-滤板、9-滤渣室、10-排污管、11-排污阀、12-第二蓄电池、13-温差发电片、14-第五管体、15-第一蓄电池、16-发电机、17-转轴、18-叶轮、19-净化网、20-活性炭、21-吸油棉、22-净化管道、23-出气管道、24-第三管体、25-支管、26-第一连接阀、27-第三液体阀门、28-喷头、29-第一液体阀门、30-气体传感器、31-第一管体、32-第二管体、33-第四管体。
具体实施方式
以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。
如图1所示，一种工业废气的净化装置，包括冷却管道、净化管道22、发电组件、储水箱以及水循环组件。
冷却管道包括竖直设置的第一管体31、水平设置的第二管体32、竖直设置的第三管体24、第四管体33和第五管体14，第一管体31上端通过第二管体32与第三管体24上端连通，第四管体33一端与第一管体31连通，另一端朝第三管体24方向倾斜向下设置；第五管体14一端与第三管体24连通，另一端朝第一管体31方向倾斜向下设置，第四管体33下端与第五管体14下端连通，第一管体31内、第二管体32内和第三管体24内分别设有多个喷头28，第一管体31侧壁设有用于工业废气排入的进气管道1，进气管道1一端与第一管体31连通，另一端设有进气口，第三管体24侧壁水平设置有出气管道23；；
净化管道22竖直设置于出气管道23末端，净化管22一端与出气管道23末端顶部连通，另一端设有气体出口并与外大气相通，净化管道22内设有用于净化排出气体的净化单元。
实施例1：净化单元包括两块负载有催化剂的净化网19，其水平设置于净化管道内，催化剂为纳米级的二氧化钛、氧化锌、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锡、三氧化二铁、硫化锌中的一种或多种；净化网19之间设有两块水平设置的吸油棉21，两块吸油棉21之间填充有活性炭20，净化管道22内还设有紫外线照射器，紫外线照射器朝向净化网照射，净化网19由多层0.03mm的金属制成。
实施例2：净化单元包括两张铁丝网，两块设于铁丝网之间的两块过滤板，两块过滤板之间设有活性炭包。
气体出口处设有用于检测气体成分的检测单元，检测单元包括气体传感器30，其为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、一氧化氮传感器和硫化氢传感器中的一种或多种；显示器，其与气体传感器30连接，用于显示检测数据。
发电组件包括叶轮18、转轴17、发电机16和第一蓄电池15，若干叶轮18固定安装于转轴17上并位于净化管道22内，叶轮均并位于净化单元下方，转轴17的中轴线与净化管道22中轴线重合，转轴17下端与出气管道23转动连接，并穿过出气管道23伸出出气管道23外侧，发电机16设于出气管道23下方，发电机16与转轴17连接，第一蓄电池15与发电机16连接。
储水箱设于冷却管道下方，储水箱上端设有连接管道，储水箱通过连接管道分别与第四管体33和第五管体14下端连通，连接管道上设有第一液体阀门29。连接管上还设有温差发电片13，温差发电片13连接有第二蓄电池12。储水箱内设有过滤板8，过滤板8位于连接管的一侧，并将储水箱的内腔隔开为两个腔室，其中，与连接管道连通的腔室为滤渣室9，另一腔室为滤液室7；储水箱的滤渣室9还连通有排污管10，排污管10上设有排污阀11。储水箱上还设有第二连接阀4，第二连接阀4与滤液室7连通。
水循环组件包括水泵3、进水管5、出水管2和支管25，进水管5一端与滤液室7一端连通，另一端与水泵3进水口连通，出水管2一端与水泵3出水口连通，另一端与支管25连通，支管25分别与多个喷头28连通。进水管5上设有第二液体阀门6，出水管2上设有第三液体阀门27和第一连接阀26，连接阀设于第三阀门和出水管2末端管口之间。
使用时，将工业废气通过进气管道1引入冷却管道，冷却管道内的喷头28对废气进行洗涤和降温产生大量的水蒸气，将废气中的固定粉尘除去。洗涤后的气体和水蒸气通过出气管道23进入到净化管道22并推动叶轮18转动，叶轮18通过转轴17带动发电机16转子转动进行发电，并将电能通过第二蓄电池12回收，通过将机械能转化为电能，对废气进行了二次利用，节能环保。废气通过净化网19、吸油棉21和活性炭20过滤排出大气，降低废气对大气的污染。气体传感器30能够直观的获取排出气体各成分的浓度，以便对净化单元中的物质进行更换及对该装置进行改进。水泵3将储水箱中的水抽至喷头28循环使用，从而节约用水。通过关闭第二液体阀门6和第三液体阀门27，将第一连接阀26外接水源，方便对冷却管道和储水箱进行清洗，通过第二连接阀4外接水源，从而对滤板8进行清洗，打开排污阀11，方便将滤渣室9内的滤渣排出。利用连接管的余热进行发电，进一步对废气能量进行回收。本发明成本低，能够对废气能量进行回收，节能环保。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (8)

1.一种工业废气的净化装置，其特征在于，包括
冷却管道，其包括竖直设置的第一管体、水平设置的第二管体、竖直设置的第三管体、第四管体和第五管体，所述第一管体上端通过所述第二管体与所述第三管体上端连通，所述第四管体一端与所述第一管体连通，另一端朝所述第三管体方向倾斜向下设置；所述第五管体一端与所述第三管体连通，另一端朝所述第一管体方向倾斜向下设置，所述第四管体下端与所述第五管体下端连通，所述第一管体内、第二管体内和第三管体内分别设有多个喷头，所述第一管体侧壁设有用于工业废气排入的进气管道，所述进气管道一端与所述第一管体连通，另一端设有进气口，所述第三管体侧壁水平设置有出气管道；
净化管道，其竖直设置于所述出气管道末端，所述净化管道一端与所述出气管道末端顶部连通，另一端设有气体出口并与外大气相通，所述净化管道内设有用于净化排出气体的净化单元，所述气体出口处设有用于检测气体成分的检测单元；所述净化单元包括两块负载有催化剂的净化网，其水平设置于净化管道内，所述催化剂为纳米级的二氧化钛、氧化锌、五氧化二铌、三氧化钨、二氧化锡、三氧化二铁、硫化锌中的一种或多种；所述净化网之间设有两块水平设置的吸油棉，所述两块吸油棉之间填充有活性炭，所述净化管道内还设有紫外线照射器，所述紫外线照射器朝向所述净化网照射；
发电组件，其包括叶轮、转轴、发电机和第一蓄电池，若干所述叶轮固定安装于所述转轴上并位于所述净化管道内，所述叶轮均位于所述净化单元下方，所述转轴的中轴线与所述净化管道的中轴线重合，所述转轴下端与所述出气管道转动连接，并穿过所述出气管道伸出所述出气管道外侧，所述发电机设于所述出气管道下方，所述发电机与所述转轴连接，所述第一蓄电池与所述发电机连接；
储水箱，其设于所述冷却管道下方，所述储水箱上端设有连接管道，所述储水箱通过所述连接管道分别与所述第四管体和第五管体下端连通，所述储水箱内设有过滤板，所述过滤板位于连接管道的一侧，并将所述储水箱的内腔隔开为两个腔室，其中，与所述连接管道连通的腔室为滤渣室，另一腔室为滤液室；以及
水循环组件，其包括水泵、进水管、出水管和支管，所述进水管一端与所述滤液室一端连通，另一端与所述水泵进水口连通，所述出水管一端与所述水泵出水口连通，另一端与所述支管连通，所述支管分别与多个所述喷头连通。
2.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述净化网由多层0.02mm-0.05mm的金属制成。
3.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述检测单元包括
气体传感器，其为一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、一氧化氮传感器和硫化氢传感器中的一种或多种；
显示器，其与气体传感器连接，用于显示检测数据。
4.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述储水箱的滤渣室还连通有排污管，所述排污管上设有排污阀。
5.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述连接管道上设有第一液体阀门。
6.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述进水管上设有第二液体阀门，所述出水管上设有第三液体阀门和第一连接阀，所述第一连接阀设于所述第三液体阀门和所述出水管末端管口之间。
7.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述储水箱上还设有第二连接阀，所述第二连接阀与所述滤液室连通。
8.如权利要求1所述的一种工业废气的净化装置，其特征在于，所述连接管道上还设有温差发电片，所述温差发电片连接有第二蓄电池。
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