CN108176171A - 一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,1)废气中大分子污染物进入空化液体废气洗涤装置被分解、冷却;2)废气通入油气净化电场设备中被分解成较大的污染物分子、油液,进入光氧裂解柜进行废气氧化处理;3)第2)步处理过程中,废气浓度检测传感器检测废气浓度并将信号反馈给单片机控制系统、控制高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块中灯管有规律的组合开、关;4)经处理后的气体进入干法烟气综合处理罐实现硫、氮氧化物的固定,达不到系统排放标准的气体进入前端循环。本发明可实现整套系统节能高效运行,延长灯组模块的使用寿命,提高有机废气处理效果,避免传统湿法工艺造成的二次污染问题,实现超净排放。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理领域,具体为一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法。
背景技术
大气污染是我国目前最突出的环境问题之一。其中工业废气是大气污染物的重要来源。工业废气中最难处理的就是有机废气,主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等。它们主要来源于石油和化工行业生产过程中排放的废气,特点是数量较大,有机物含量波动性大、可燃、有一定毒性,有的还有恶臭。国内橡胶厂、再生胶厂等橡胶相关行业在生产过程中也会产生大量的有机废气。这些有机废气除了造成直接的大气污染外,还会在大气中参与复杂的反应生成二次污染物,成为PM2.5的主要来源之一。所以有机废气的处理与净化问题亟待解决。
目前对于有机废气净化处理手段主要包括:直接高温燃烧法、催化氧化法、臭氧除臭法、活性炭吸附法、酸碱药液喷淋法、生物除臭法等。这些方法在不同程度上存在设备投资高、运行成本高、处理气量小、工作不稳定、占用空间大、脱臭净化效率不高、存在二次污染等问题。目前新型的紫外线废气处理系统得到了越来越多的应用,通过紫外线处理后的大分子有机废气的分子链被打断变成小分子污染物,再经过后续设备的处理可以将废气的排放降低到一个很低的水平。但是这些紫外线设备还普遍存在一个问题就是智能化控制水平很低,不能根据污染物浓度实时控制紫外线设备的处理功率,从而造成能源的浪费或者污染物处理不达标的问题。另外经过紫外线设备处理后的废气在排放时因为传统湿法后处理设备(一般采用洗涤塔)的局限性还会造成污染物随气体中水雾流动排放造成的二次污染问题,尤其是与PM2.5的形成有很大关系。
中国专利文献中,CN103505990A涉及一种UV-VOC废气处理装置,包括箱体,在所述箱体内设有光解氧化裂变室,所述光解氧化裂变室通过管路与废气进气口相连接;在所述光解氧化裂变室内设有激发高压装置,用以裂变分解有机废气;在所述箱体上还设有控制系统,所述控制系统包括主控制器、负压传感器、光电传感器,实现对所述设备的整体运行及安全控制。本发明通过光解氧化裂变室有效的实现了废气的净化处理,将有机废气充分氧化裂变排出,无污染;通过预处理段实现废气的过滤和分离,为后续光解氧化裂变处理系统对废气的处理创造条件;水循环系统的应用加倍延长光解氧化裂变装置处理系统的使用寿命。CN104667674B涉及空气净化处理技术领域,尤其是涉及涂装废气处理工艺及其装置,包括漆雾处理,通过水喷淋处理废气中的粉尘颗粒;光催化处理,使废气中有机或无机高分子恶臭化合物分子链降解转变成低分子化合物,由此改性为亲水性气体;以及气液混合处理,去除废气中的异味,废气处理更彻底。其装置具有一漆雾处理塔、一光催化处理器和一气液混合处理机,三者同轴一字依次衔接,形成密封通道,依照上述工艺处理涂装废气,结构简单,易制作,净化效果良好,适用工业废气处理。CN105964120A公开了一种废气处理系统,包括碱喷淋塔、植物液喷淋塔、光催化氧化装置、风机和烟囱,所述碱喷淋塔、植物液喷淋塔、光催化氧化装置、风机和烟囱依次相连。本发明与传统技术相比,设计科学,处理废气效果哦明显,将酸碱处理、生化处理和光催化氧化处理结合在一个系统中,能够充分处理混合型废气,使之达标后排放。发明名称为“组合式塑料造粒废气净化系统”、公开号为CN205550040U的实用新型专利公开了一种技术方案,包括喷淋洗涤塔和旋风水气分离装置、废气处理设备,废气处理设备包括活性炭吸附仓、UV光氧催化仓和低温等离子设备。上述技术能够有效去除废气中的烟雾和有机废物。但上述技术方案智能化控制水平很低,不能根据污染物浓度实时控制紫外线设备的处理功率,造成能源的浪费或者污染物处理不达标的问题。另外经过紫外线设备处理后的废气在排放时因为传统湿法后处理设备(一般采用洗涤塔)的局限性还会造成污染物随气体中水雾流动排放造成的二次污染问题。
发明内容
本发明提供一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,可用于化工厂中废橡胶废塑料等裂解废气、橡胶制品加工和再生胶加工过程中的尾气、以及餐饮业的尾气处理;目的是实现橡胶厂的废气处理装置的智能化控制,有效节省能源、提高工作效率,实现废气的超净排放。
本发明所采用的技术方案如下:
一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,包括:
1)工厂有机废气进入所述自主设计的空化液体废气洗涤装置的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置的废气会冷却,以利于后面对废气的处理;
2)经过初步处理的废气会通入所述油气净化电场设备中,所述油气净化电场设备在高电压下产生的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基与废气中的污染物发生相互作用,使较大的污染物分子、油液等在极短的时间发生分解,同时产生的大氢氧基(-OH)与活性氧(-O)等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,首先将分子较大的污染物降解为小分子物质等待后续装置进一步处理;
3)经过前期处理的有机废气通过风管进入所述光氧裂解柜,有机废气经过光氧裂解柜入口的防尘滤湿网进一步除尘滤湿,高能紫外线灯组模块将有机废气大分子断链,臭氧供给模块对断链后的小分子废气进一步氧化,TiO2催化网参与催化,有机废气被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物;
4)在第3)步处理过程中,安装在光氧裂解柜入口处的废气浓度检测传感器将实时检测废气浓度并将信号反馈给单片机控制系统,单片机控制系统根据输入信号判断相应浓度范围并启用自主优化设计的控制程序来控制高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块有规律的组合开、关,实现对有机废气的节能高效处理;
5)经处理后的气体在所述引风机的作用下进入所述干法烟气综合处理罐实现硫、氮氧化物的固定,在干法烟气综合处理罐的排气口安装的臭氧过滤网将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气;
6)如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,通过在最后排气口之前的位置的三通电磁开关阀,智能控制柜会控制三通电磁开关阀将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜才会控制三通电磁开关阀打开气体排入大气的管道开关,所述臭氧过滤网之后安装的后置废气浓度检测传感器检测气体,所述单片机控制系统记录下此气体组分,下一次进行同样成分的尾气处理时智能控制柜里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块,每组开启的灯管的形状根据相应的浓度等级的上一级排布,最终实现有机废气处理后的超净排放。
本发明的具体工艺流程为:首先通过自主设计的空化液体废气洗涤装置的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置的废气会冷却,以利于后面对废气的处理,经过初步处理的废气会通入所述油气净化电场设备中,所述油气净化电场设备在高电压下产生的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基与废气中的污染物发生相互作用,使较大的污染物分子、油液等在极短的时间发生分解,同时产生的大量氢氧基(-OH)与活性氧(-O)等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,首先将分子较大的污染物降解为小分子物质等待后续装置进一步处理,随后废气进入所述高效光氧裂解柜,有机废气依次经过所述防尘滤湿网的进一步除尘滤湿作用,所述高能紫外线灯组模块对有机废气大分子的断链作用,所述臭氧供给模块对断链后的小分子废气的进一步氧化作用以及在这个过程中所述TiO2催化网参与的催化作用,有机废气基本被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物等,在处理过程中安装在所述高效光氧裂解柜入口处的所述废气浓度检测传感器会实时检测污染物浓度并将信号反馈给所述单片机控制系统,所述单片机控制系统根据输入信号判断相应浓度范围并启用自主优化设计的控制程序来控制所述高能紫外线灯组模块、所述臭氧供给模块有规律的组合开关实现对有机废气的节能高效处理,经处理后的气体在所述负压式引风机的作用下进入所述干法烟气综合处理罐实现硫、氮氧化物的固定,在所述干法烟气综合处理罐的排气口安装有臭氧过滤网能将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气,保证了臭氧的零排放,最后实现有机废气处理后的超净排放。
和现有技术相比,本方案基于智能控制的构思,单片机控制系统通过光氧裂解柜入口处检测污染物浓度的传感器的反馈信号,控制灯组模块的有规律的组合开、关,实现对有机废气的节能高效处理。此外,经处理后的气体在引风机的作用下进入干法烟气综合处理罐中,将硫的氧化物固定下来,避免传统喷淋法造成的硫的氧化物的外泄,在干法烟气综合处理罐的排气口安装有臭氧过滤网能将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气,保证了臭氧的零排放,将处理干净气体排入大气中。自主设计的空化液体废气洗涤装置的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置的废气会冷却,以利于后面对废气的处理。同时结合油气净化电场设备对橡胶厂废气中的油液粉尘进行初步处理,有利于提高后面高效光氧裂解柜的处理效率。采用空化液体废气洗涤装置、油气净化电场设备,有初步除尘作用,有利于延长高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块的使用寿命,提高有机废气处理效果;通过实验研究发现可将灯组模块的使用寿命延长33%,有机废气处理效果提升28%。
基于上述方案,本发明还做出了如下改进:
首先通过自主设计的空化液体废气洗涤装置的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置的废气会冷却,以利于后面对废气的处理,经过初步处理的废气会通入所述油气净化电场设备中,所述油气净化电场设备在高电压下产生的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基与废气中的污染物发生相互作用,使较大的污染物分子、油液等在极短的时间发生分解,同时产生的大量氢氧基(-OH)与活性氧(-O)等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,首先将分子较大的污染物降解为小分子物质等待后续装置进一步处理。
所述高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块灯管开启的灯管布局遵循空间分布均匀性原则。本改进方案中通过光氧裂解柜入口处检测废气浓度的传感器的反馈信号,利用单片机自主优化设计的控制程序控制紫外线灯管、高能离子管的有规律的组合开、关。灯管的开启遵循空间分布均匀性的原则是为了保证反应的均匀性。
所述高能紫外线灯组模块包括4组、臭氧供给模块包括3组,每组灯组包含4个灯管,控制灯管开启方法为:
当废气浓度为0-150mg/m3;高能紫外线灯组模块中,每组仅开启1个灯管,且所有组开启的灯管开启的灯管位置均不相同,整体成“W”或“M”型排布;臭氧供给模块中,仅开启第一组和第三组中间1个灯管,开启的灯管位置交错排布;
当废气浓度为150-200mg/m3,高能紫外线灯组模块中,每组开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;臭氧供给模块中,开启第一组和第二组中的2个灯管,开启的灯管位置“>”或“<”型;
当废气浓度为200-250mg/m3,高能紫外线灯组模块中,第一组和第三组灯管全部开启,第二组和第四组均开启2个灯管且灯管交错排布;臭氧供给模块中,每组均开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;
当废气浓度为250mg/m3以上,高能紫外线灯组模块所有灯管均开启;臭氧供给模块中,第一组灯管全部开启,第二组和第三组灯管均开启2个灯管,第二、三组灯管排布呈“>”或“<”型。
所述光氧裂解柜入口处设有防尘滤湿网。本改进方案中采用防尘滤湿网,对废气进一步除尘滤湿,保护光氧裂解柜,避免过大的湿气引起灯组模块的意外放电,保证光氧裂解柜适宜的工作环境。
所述灯组模块的之间均匀分布有TiO2催化网,TiO2催化网参与催化,有机废气被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物。本改进方案中在TiO2催化网的催化作用下对有机废气的大分子进行更为高效的破坏并氧化,提高效率。
所述引风机为负压式引风机。本改进方案中整套装置的气体流动动力由负压式引风机提供,由于负压的存在,保证光氧裂解柜乃至整套装置中未经处理的有机废气不会外泄,造成环境的污染。
最后进入干法烟气综合处理罐中的废气,将硫的氧化物固定下来,避免传统喷淋法造成的硫的氧化物的外泄,在干法烟气综合处理罐的排气口安装有臭氧过滤网能将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气,所述臭氧过滤网之后安装有后置废气浓度检测传感器,通过在最后排气口之前的位置的三通电磁开关阀,三通电磁开关阀连接的气管与空化液体废气洗涤装置的进气口管道侧边相连,如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,则智能控制柜会控制三通电磁开关阀将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜才会控制三通电磁开关阀打开气体排入大气的管道开关,所述单片机控制系统记录下此气体组分,下一次进行同样成分的尾气处理时智能控制柜里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块,每组开启的灯管的形状根据相应的浓度等级的上一级排布,此循环保证了臭氧的零排放,最后经过整套系统处理的干净气体排入大气中。
附图说明
图1本发明中所包含的设备立体结构图
图2本发明光氧裂解柜箱体内部立体结构图
图3本发明高能紫外线灯组模块立体结构图
图4本发明一种采用空化液体技术的智能尾气光氧裂解装置的高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块灯组结构图
图中:1-空化液体废气洗涤装置,2-油气净化电场设备,3-废气浓度检测传感器,4-光氧裂解柜,5-防尘滤湿网,6-高能紫外线灯组模块,7-臭氧供给模块,8-TiO2催化网,9-智能控制柜,10-负压式引风机,11-干法烟气综合处理罐,12-臭氧过滤网,13-后置废气浓度检测传感器,14-三通电磁开关阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
本发明涉及一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其实现装置包括空化液体废气洗涤装置1、油气净化电场设备2、废气浓度检测传感器3、光氧裂解柜4、防尘滤湿网5、高能紫外线灯组模块6、臭氧供给模块7、TiO2催化网8、单片机控制系统、负压式引风机10、干法烟气综合处理罐11、臭氧过滤网12;空化液体废气洗涤装置1的进气口和排气口与工厂排气口和油气净化电场设备2分别连接,油气净化电场设备2排气口与光氧裂解柜4通过风管连接,废气浓度检测传感器3安装在光氧裂解柜4入口处,防尘滤湿网5安装在光氧裂解柜4入口处的插槽内,高能紫外线灯组模块6按一定数量和间距安装于光氧裂解柜4内,臭氧供给模块7按一定数量和间距安装于光氧裂解柜4内并且处于高能紫外线灯组模块6的后端,TiO2催化网8均匀安装于各高能紫外线灯组模块6之间以及各臭氧供给模块7之间,单片机控制系统安装于光氧裂解柜4智能控制柜9中,负压式引风机10安装于光氧裂解柜4出风口处并且负压式引风机10的出风口接入干法烟气综合处理罐11,在干法烟气综合处理罐12的排气口处安装有臭氧过滤网12,所述臭氧过滤网12之后安装有后置废气浓度检测传感器13,在最后排气口之前的位置安装有三通电磁开关阀14,三通电磁开关阀14连接的气管与空化液体废气洗涤装置1的进气口管道侧边相连,如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,则智能控制柜9会控制三通电磁开关阀14将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器13的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜9才会控制三通电磁开关阀14打开气体排入大气的管道开关,所述智能控制柜9中的单片机控制系统同时记录下此气体组分,下一次进行同样成分的尾气处理时智能控制柜9里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块6和臭氧供给模块7,每组开启的灯管的形状根据相应的浓度等级的上一级排布,以此类推,直到最高浓度等级为止。
和现有技术相比,本发明一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法所能取得的有益效果是:
自主设计的空化液体废气洗涤装置的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置的废气会冷却,以利于后面对废气的处理。同时结合油气净化电场设备对橡胶厂废气中的油液粉尘进行初步处理,有利于提高后面高效光氧裂解柜的处理效率。
采用空化液体废气洗涤装置、油气净化电场设备,有初步除尘作用,有利于延长高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块的使用寿命,提高有机废气处理效果;
采用防尘滤湿网,具有进一步除尘滤湿作用,保护高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块,避免过大的湿气引起高能离子灯模块的意外放电,保证高效光氧裂解柜内适宜的工作环境;
采用自主优化设计的控制程序通过本智能高效光氧裂解柜入口处检测污染物浓度的传感器的反馈信号,控制紫外线灯管、高能离子管的有规律的组合开关,能够根据需要控制开启灯组模块的数量,在有机废气处理达标的前提下达到节能的目的;
高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块采用模块化设计,采用一个模块5只灯管并排的方案,维修更换时只需取出相应模块即可,不影响其他模块的工作;
整套系统的气体流动动力由负压式引风机提供,由于负压的存在,智能高效光氧裂解柜乃至整套系统的未经处理的有机废气不会外泄;
采用干法烟气综合处理罐做最后处理步骤,可以避免传统湿法工艺造成的二次污染问题,实现超净排放。
在整套装置最后采用臭氧过滤网,能将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气,保证了臭氧的零排放。
基于上述方案,本发明还做出了如下改进:
所述空化液体废气洗涤装置基于水力空化原理,相较于超声波空化技术,水力空化使空化作用的发生效率提高,对废气处理的能量利用率高且节能效果好。
所述灯组模块包括数组均匀分布的高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块,所述臭氧供给模块位于高能紫外线灯组模块之后。本改进方案中,先利用高能紫外线灯组模块对有机废气大分子实施断链作用,臭氧供给模块对断链后的小分子废气的进一步氧化作用。灯组模块按一定数量和间距进行排布,进而实现对废气的高效处理。
所述单片机控制系统根据废气浓度开启或关闭高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块中相应的灯管,所述高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块灯管开启的灯管布局遵循空间分布均匀性原则。本改进方案中通过光氧裂解柜入口处检测废气浓度的传感器的反馈信号,利用单片机自主优化设计的控制程序控制紫外线灯管、高能离子管的有规律的组合开、关。灯管的开启遵循空间分布均匀性的原则是为了保证反应的均匀性。
所述光氧裂解柜入口处设有防尘滤湿网。本改进方案中采用防尘滤湿网,对废气进一步除尘滤湿,保护光氧裂解柜,避免过大的湿气引起灯组模块的意外放电,保证光氧裂解柜适宜的工作环境。
所述灯组模块的之间均匀分布有TiO2催化网。本改进方案中在TiO2催化网的催化作用下对有机废气的大分子进行更为高效的破坏并氧化,提高效率。
所述高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块均设有并列的数只灯管。本改进方案中采用模块化设计,每个模块由数只灯管并排构成,维修更换时只需取出相应模块即可不影响其他模块的工作。
所述引风机为负压式引风机。本改进方案中整套装置的气体流动动力由负压式引风机提供,由于负压的存在,保证光氧裂解柜乃至整套装置中未经处理的有机废气不会外泄,造成环境的污染。
如图1、2、3、4所示,本发明一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,的工作方式是:
首先通过自主设计的空化液体废气洗涤装置1的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置1的废气会冷却,以利于后面对废气的处理,经过初步处理的废气会通入油气净化电场设备2中,油气净化电场设备2在高电压下产生的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基与废气中的污染物发生相互作用,使较大的污染物分子、油液等在极短的时间发生分解,同时产生的大量氢氧基(-OH)与活性氧(-O)等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,首先将分子较大的污染物降解为小分子物质等待后续装置进一步处理,随后废气进入进入高效光氧裂解柜箱体4,有机废气依次经过防尘滤湿网5的进一步除尘滤湿作用,高能紫外线灯组模块6对有机废气大分子的断链作用,臭氧供给模块7对断链后的小分子废气的进一步氧化作用以及在这个过程中TiO2催化网8参与的催化作用,有机废气基本被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物等,在处理过程中安装在高效光氧裂解柜箱体4入口处的废气浓度检测传感器3会实时检测污染物浓度并将信号反馈给单片机控制系统,单片机控制系统根据输入信号判断相应浓度范围并启用自主优化设计的控制程序来控制高能紫外线灯组模块6、臭氧供给模块7有规律的组合开关实现对有机废气的节能高效处理,经处理后的气体在负压式引风机10的作用下进入干法烟气综合处理罐11实现硫、氮氧化物的固定,在干法烟气综合处理罐11的排气口安装有臭氧过滤网12能将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气,保证了臭氧的零排放,在处理后的气体排放之前需要经过后置废气浓度检测传感器13的检测,后置废气浓度检测传感器13的检测数据会实时反馈给智能控制柜9,如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,则智能控制柜9会控制三通电磁开关阀14将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器13的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜9才会控制三通电磁开关阀14打开气体排入大气的管道开关,同时智能控制柜9里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块6和臭氧供给模块7每组开启的灯管,其灯管排布形状根据相应的浓度等级的上一级排布,最后实现有机废气处理后的超净排放。
一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法:
1)自主设计的空化液体废气洗涤装置1的液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解,同时流经所述空化液体废气洗涤装置1的废气会冷却,以利于后面对废气的处理;
2)经过初步处理的废气会通入油气净化电场设备2中,油气净化电场设备2在高电压下产生的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基与废气中的污染物发生相互作用,使较大的污染物分子、油液等在极短的时间发生分解,同时产生的大量氢氧基(-OH)与活性氧(-O)等活性自由基和氧化性极强的O3,与有害气体分子发生化学反应,首先将分子较大的污染物降解为小分子物质等待后续装置进一步处理;
3)初步处理后的有机废气通过风管进入所述光氧裂解柜3,有机废气经过光氧裂解柜3入口的防尘滤湿网4进一步除尘滤湿,高能紫外线灯组模块5将有机废气大分子断链,臭氧供给模块6对断链后的小分子废气进一步氧化;
4)在第3)步处理过程中,安装在光氧裂解柜入口处的废气浓度检测传感器2将实时检测废气浓度并将信号反馈给单片机控制系统,单片机控制系统根据输入信号判断相应浓度范围并启用自主优化设计的控制程序来控制高能紫外线灯组模块5、臭氧供给模块6有规律的组合开、关,实现对有机废气的节能高效处理;
5)经处理后的气体在所述引风机9的作用下进入所述干法烟气综合处理罐10实现硫、氮氧化物的固定,在干法烟气综合处理罐的排气口安装的臭氧过滤网将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气;
6)如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,,通过在最后排气口之前的位置的三通电磁开关阀,智能控制柜会控制三通电磁开关阀将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜才会控制三通电磁开关阀打开气体排入大气的管道开关,所述臭氧过滤网之后安装的后置废气浓度检测传感器检测气体,所述单片机控制系统记录下此气体组分,下一次进行同样成分的尾气处理时智能控制柜里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块,每组开启的灯管的形状根据相应的浓度等级的上一级排布,最终实现有机废气处理后的超净排放。
如图2、3、4所示,其中,所述第4)步中高能紫外线灯组模块包括4组、臭氧供给模块包括3组,每组灯组包含4个灯管,控制灯管开启方法为:
当废气浓度为0-150mg/m3;高能紫外线灯组模块中,每组仅开启1个灯管,且所有组开启的灯管开启的灯管位置均不相同,整体成“W”或“M”型排布;臭氧供给模块中,仅开启第一组和第三组中间1个灯管,开启的灯管位置交错排布;
当废气浓度为150-200mg/m3,高能紫外线灯组模块中,每组开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;臭氧供给模块中,开启第一组和第二组中的2个灯管,开启的灯管位置“>”或“<”型;
当废气浓度为200-250mg/m3,高能紫外线灯组模块中,第一组和第三组灯管全部开启,第二组和第四组均开启2个灯管且灯管交错排布;臭氧供给模块中,每组均开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;
当废气浓度为250mg/m3以上,高能紫外线灯组模块所有灯管均开启;臭氧供给模块中,第一组灯管全部开启,第二组和第三组灯管均开启2个灯管,第二、三组灯管排布呈“>”或“<”型。如图1所示,高能紫外线灯组模块5、臭氧供给模块6的灯组模块之间设有TiO2催化网,TiO2催化网7参与催化,有机废气被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物。湿度影响TiO2催化网的催化效率,TiO2表面亲水,对水强烈吸附,当水含量增大时,水分子与甲苯分子在TiO2表面吸附竞争,阻碍甲苯分子在催化剂表面活性位的吸附,使得表面反应速率下降,因此,本实施例中通过除湿过滤网的设置,对废气进行滤湿处理。所述光氧裂解柜入口处设有防尘滤湿网。所述引风机为负压式引风机。
以上实施方案仅用于说明而非限制本发明的技术方案。不脱离本发明精神的任何修改或局部替换,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:包括,
1)工厂有机废气进入所述空化液体废气洗涤装置,液体空化作用能将工厂排放的废气中大分子污染物在微观局部高温高压下分解并冷却,经过初步处理的废气通入油气净化电场设备中;油气净化电场设备使较大的污染物分子、油液等发生分解,同时产生的-OH、-O等活性自由基和O3与有害气体分子发生化学反应,将分子较大的污染物降解为小分子物质;
2)经过前期处理的有机废气通过风管进入所述光氧裂解柜,有机废气经过光氧裂解柜入口的防尘滤湿网进一步除尘滤湿,高能紫外线灯组模块将有机废气大分子断链,臭氧供给模块对断链后的小分子废气进一步氧化;
3)在第2)步处理过程中,安装在光氧裂解柜入口处的废气浓度检测传感器将实时检测废气浓度并将信号反馈给单片机控制系统,单片机控制系统根据输入信号判断相应浓度范围并启用自主优化设计的控制程序来控制高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块中灯管有规律的组合开、关,实现对有机废气的节能高效处理;
4)经处理后的气体在所述引风机的作用下进入所述干法烟气综合处理罐实现硫、氮氧化物的固定,在干法烟气综合处理罐的排气口安装的臭氧过滤网将整套系统中生成的未消耗的臭氧还原为氧气;
5)如处理后的气体浓度达不到系统设定的最低废气浓度排放标准,则智能控制柜会控制三通电磁开关阀将气体排入大气一侧的管道开关封闭,从而使未处理达标的气体通过管道再次输送给到前段处理设备再次处理,直到后置废气浓度检测传感器的检测数值满足系统设定的浓度标准值,智能控制柜才会控制三通电磁开关阀打开气体排入大气的管道开关,所述单片机控制系统记录下此气体组分,下一次进行同样成分的尾气处理时智能控制柜里的单片机控制系统控制高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块,每组开启的灯管的形状根据相应的浓度等级的上一级排布,最终实现有机废气处理后的超净排放。
2.根据权利要求1所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:所述第3)步中所述高能紫外线灯组模块和臭氧供给模块灯管开启的灯管布局遵循空间分布均匀性原则。
3.根据权利要求2所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:所述高能紫外线灯组模块包括4组、臭氧供给模块包括3组,每组灯组包含4个灯管,控制灯管开启方法为:
当废气浓度为0-150mg/m3;高能紫外线灯组模块中,每组仅开启1个灯管,且所有组开启的灯管开启的灯管位置均不相同,整体成“W”或“M”型排布;臭氧供给模块中,仅开启第一组和第三组中间1个灯管,开启的灯管位置交错排布;
当废气浓度为150-200mg/m3,高能紫外线灯组模块中,每组开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;臭氧供给模块中,开启第一组和第二组中的2个灯管,开启的灯管位置“>”或“<”型;
当废气浓度为200-250mg/m3,高能紫外线灯组模块中,第一组和第三组灯管全部开启,第二组和第四组均开启2个灯管且灯管交错排布;臭氧供给模块中,每组均开启2个灯管,整体成“>”和“<”交错排布;
当废气浓度为250mg/m3以上,高能紫外线灯组模块所有灯管均开启;臭氧供给模块中,第一组灯管全部开启,第二组和第三组灯管均开启2个灯管,第二、三组灯管排布呈“>”或“<”型。
4.根据权利要求1或2所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:所述光氧裂解柜入口处设有可更换式防尘滤湿网。
5.根据权利要求1或2所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:所述灯组模块的之间均匀分布有TiO2催化网,TiO2催化网参与催化,有机废气被分解为CO2、H2O、硫的氧化物、氮的氧化物。
6.根据权利要求1或2所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:所述引风机为负压式引风机。
7.根据权利要求1所述的一种采用空化液体净化技术的尾气光氧裂解处理方法,其特征在于:其实现装置包括空化液体废气洗涤装置、油气净化电场设备、废气浓度检测传感器、光氧裂解柜、防尘滤湿网、高能紫外线灯组模块、臭氧供给模块、TiO2催化网、单片机控制系统、负压式引风机、干法烟气综合处理罐、臭氧过滤网;所述空化液体废气洗涤装置与所述油气净化电场设备通过风管连接,所述油气净化电场设备与所述光氧裂解柜通过风管连接,所述废气浓度检测传感器安装在所述光氧裂解柜入口处,所述防尘滤湿网安装在所述光氧裂解柜入口处的插槽内,所述高能紫外线灯组模块按一定数量和间距安装于所述光氧裂解柜内,所述臭氧供给模块按一定数量和间距安装于所述光氧裂解柜内并且处于所述高能紫外线灯组模块的后端,所述TiO2催化网均匀安装于所述各高能紫外线灯组模块之间以及各臭氧供给模块之间,所述单片机控制系统安装于所述光氧裂解柜智能控制柜中,所述引风机安装于所述光氧裂解柜出风口处并且所述引风机的出风口接入所述干法烟气综合处理罐,所述臭氧过滤网安装于所述干法烟气综合处理罐的排气口中;所述臭氧过滤网之后安装有后置废气浓度检测传感器,在最后排气口之前的位置安装有三通电磁开关阀,三通电磁开关阀连接的气管与空化液体废气洗涤装置的进气口管道侧边相连。
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