CN108310941A - 一种废气治理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废气治理装置，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、酸洗喷淋塔、碱洗喷淋塔和一体式净化设备；废气收集装置包括集风罩和风管，集风罩连接在风管的一端，风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，吸滤式油烟净化器的出气端连接酸洗喷淋塔的进气端，酸洗喷淋塔的出气端连接碱洗喷淋塔的进气端，碱洗喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，一体式净化设备的出气端连接有烟囱。本发明还公开了一种废气治理方法。本发明的废气治理装置具有处理废气高效、稳定且不产生二次污染污染的特点。进一步地，该废气治理装置在提高净化效率的同时，还具有运行更加稳定、减少能耗、投资较低、设备紧凑占地小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种治理装置，具体涉及一种废气治理装置及方法。
背景技术
目前，对于淀粉厂干燥过程产生的异味废气治理，主要是通过经旋风除尘器处理后，进尾气洗涤塔吸收处理，吸收液为水，但这种工艺处理效果一般，特别是异味治理效果差。
由于淀粉厂干燥废气成分复杂、波动大、湿度高、温度高、异味强度高。现有技术中的治理技术主要有吸收法、吸附法、等离子法、光催化、燃烧法、微生物降解法、掩敝法、臭氧法等。每种方法有其利弊，但是单一的处理方法不能达到治理要求。处理工艺需综合安全、投资、运行、除臭效果等方面进行考虑。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种废气治理装置，它具有处理废气高效、稳定且不产生二次污染污染的特点。进一步地，该废气治理装置在提高净化效率的同时，还具有运行更加稳定、减少能耗、投资较低、设备紧凑占地小的特点。
本发明的目的之二在于提供一种废气治理方法，具有处理废气高效、稳定且不产生二次污染污染的特点，装置能长期稳定运行并达到国家相关排放标准。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种废气治理装置，其特征在于，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、酸洗喷淋塔、碱洗喷淋塔和一体式净化设备；所述废气收集装置包括集风罩和风管，所述集风罩连接在风管的一端，所述风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，所述吸滤式油烟净化器的出气端连接酸洗喷淋塔的进气端，所述酸洗喷淋塔的出气端连接碱洗喷淋塔的进气端，所述碱洗喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，所述一体式净化设备的出气端连接有烟囱。
进一步地，所述一体式净化设备包括壳体，所述壳体的一端开设有进风口，另一端开设有出风口；所述壳体的内腔中设有若干隔板组件,所述隔板组件包括沿竖直方向平行设置的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间形成气流通道，所述气流通道的进气口设置于所述第一隔板的上部，所述气流通道的出气口设置于所述第二隔板的下部；
所述壳体的内腔按照气流方向依次被隔板组件分隔成水洗段、光催化段、天然植物提取液洗涤段；
所述水洗段中设有第一填料层，第一填料层的上方设有用于喷淋水的第一喷淋装置，所述第一喷淋装置上方设有第一滤网；所述水洗段的底部与所述进风口连通，所述水洗段的顶部与位于其右侧的气流通道的进气口连通；
所述光催化段中设置有第二滤网，所述第二滤网的上方设有光触媒滤网和能够对光触媒滤网进行照射的紫外灯；所述光催化段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述光催化段的顶部与位于其右侧的气流通道的进气口连通；
所述天然植物提取液洗涤段中设有第二填料层，第二填料层的上方设有用于喷淋天然植物提取液的第二喷淋装置，所述第二喷淋装置上方设有第三滤网；所述天然植物提取液洗涤段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述天然植物提取液洗涤段的顶部与位于其右侧的出风口连通。
进一步地，所述光触媒滤网由泡沫镍基体及均匀负载于泡沫镍基体上的纳米TiO2组成。
进一步地，所述壳体的内腔按照气流方向依次被隔板组件分隔成水洗段、光催化段、天然植物提取液洗涤段和除水雾段；所述除水雾段中设有除雾器；所述除水雾段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述除水雾段的顶部与出风口连通。
进一步地，所述天然植物提取液洗涤段的数量为两段，它们之间通过隔板组件连通。
进一步地，所述风管上安装有调节风阀。
进一步地，所述酸洗喷淋塔的底部设有酸液箱，酸液箱内盛装有酸液，酸洗喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与酸液箱之间连接有喷淋循环泵。
进一步地，所述碱洗喷淋塔的底部设有碱液箱，碱液箱内盛装有碱液，碱洗喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与碱液箱之间连接有喷淋循环泵。
进一步地，所述一体式净化设备与烟囱之间连接有引风机。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种废气治理方法，其特征在于包括，
集气步骤：淀粉干燥机排放的废气分别通过集风罩吸收后汇集至风管；
预处理步骤：风管中收集的废气进入吸滤式油烟净化器中，废气中的油烟分子经过吸滤式油烟净化器处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；
二级处理步骤：一级处理气体被输送至酸洗喷淋塔中，酸洗喷淋塔中的喷淋酸液以雾状形式进行喷洒，一级处理气体中氨气及醇被去除后，得到二级处理气体；
三级处理步骤：二级处理气体被输送至碱洗喷淋塔中，碱洗喷淋塔中的喷淋碱液以雾状形式进行喷洒，二级处理气体中酸性成分被去除后，得到三级处理气体；
四级处理步骤：三级处理气体被输送至一体式净化设备中，三级处理气体中的挥发性有机化合物气体及恶臭分子被去除后，得到四级处理气体；
排出步骤：四级处理气体被输送至烟囱中，从烟囱的出气端排出。
进一步地，四级处理步骤中，三级处理气体首先进入一体式净化设备中的水洗段，通过水洗段吸收二级处理及三级处理过程中带入的酸碱液液滴，同时去除部分溶于水的废气成分；接着进入一体式净化设备中的光催化段分解挥发性有机化合物；然后进入一体式净化设备中的天然植物提取液洗涤段去除恶臭分子；最后进入一体式净化设备中的除水雾段去除水雾，得到四级处理气体。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
现有对于淀粉厂干燥过程产生的异味废气治理，主要是通过经旋风除尘器处理后，进尾气洗涤塔吸收处理，吸收液为水，但这种工艺处理效果一般，特别是异味治理效果差；但仅仅用单一设备对废气进行处理效果并不明显，其中残留于水中异味难以去除；若要添加处理工艺，设备摆放位置要求有限制，设备摆放不美观，消耗量极大。
本发明的废气治理装置包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、酸洗喷淋塔、碱洗喷淋塔和一体式净化设备，在设计预处理，酸、碱式化学洗涤喷淋的基础上，添加后段处理水洗喷淋洗涤段、光催化分解与天然植物提取液喷淋洗涤段工艺，具有处理废气高效、稳定且不产生二次污染污染的特点。进一步地，本发明的治理装置还将水洗喷淋洗涤段、复合光催化分解段与天然植物液洗涤段采用一体式的装置，将三段工艺设计成一台装置运行，在提高净化效率的同时，使得运行更加稳定、减少能耗、投资较低、设备紧凑占地小等优点。
附图说明
图1为实施例1的废气治理装置的结构示意图；
图2为实施例1的一体式净化设备的结构示意图。
图中：10、废气收集装置；11、集风罩；12、风管；121、调节风阀；20、吸滤式油烟净化器；30、酸洗喷淋塔；31、酸液箱；40、碱洗喷淋塔；41、碱液箱；50、一体式净化设备；51、壳体；511、进风口；512、出风口；52、水洗段；521、第一填料层；522、第一喷淋装置；523、第一滤网；53、光催化段；531、第二滤网；532、光触媒滤网；533、紫外灯；54、天然植物提取液洗涤段；541、第二填料层；542、第二喷淋装置；543、第三滤网；55、除水雾段；551、除雾器；60、烟囱；70、隔板组件；71、第一隔板；72、第二隔板；73、气流通道；731、进气口；732、出气口；80、引风机。
具体实施例方式
下面，结合附图以及具体实施例方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。
实施例1：
参照图1-2，一种废气治理装置，包括废气收集装置10、吸滤式油烟净化器20、酸洗喷淋塔30、碱洗喷淋塔40和一体式净化设备50；
废气收集装置10包括集风罩11和风管12，集风罩11连接在风管12的一端，风管12的另一端连接吸滤式油烟净化器20的进气端，吸滤式油烟净化器20的出气端连接酸洗喷淋塔30的进气端，酸洗喷淋塔30的出气端连接碱洗喷淋塔40的进气端，碱洗喷淋塔40的出气端连接一体式净化设备50的进气端，一体式净化设备50的出气端连接有烟囱60。
作为优选的实施方式，一体式净化设备50包括壳体51，壳体51的一端开设有进风口511，另一端开设有出风口512；壳体51的内腔中设有若干隔板组件70，隔板组件70包括沿竖直方向平行设置的第一隔板71和第二隔板72，第一隔板71和第二隔板72之间形成气流通道73，气流通道73的进气口731设置于第一隔板71的上部，气流通道73的出气口732设置于第二隔板72的下部；
壳体51的内腔按照气流方向依次被隔板组件70分隔成水洗段52、光催化段53、天然植物提取液洗涤段54；
水洗段52中设有第一填料层521，第一填料层521的上方设有用于喷淋水的第一喷淋装置522，第一喷淋装置522上方设有第一滤网523；水洗段52的底部与进风口511连通，水洗段52的顶部与位于其右侧的气流通道73的进气口731连通；
光催化段53中设置有第二滤网531，第二滤网531的上方设有光触媒滤网532和能够对光触媒滤网532进行照射的紫外灯533；光催化段53的底部与位于其左侧的气流通道73的出气口732连通，光催化段53的顶部与位于其右侧的气流通道73的进气口731连通；
天然植物提取液洗涤段54中设有第二填料层541，第二填料层541的上方设有用于喷淋天然植物提取液的第二喷淋装置542，第二喷淋装置542上方设有第三滤网543；天然植物提取液洗涤段54的底部与位于其左侧的气流通道73的出气口732连通，天然植物提取液洗涤段54的顶部与位于其右侧的出风口512连通。第二填料层541为湿式中和脱臭填料反应层。
作为优选的实施方式，光触媒滤网532由泡沫镍基体及均匀负载于泡沫镍基体上的纳米TiO2组成。
作为优选的实施方式，壳体51的内腔按照气流方向依次被隔板组件70分隔成水洗段52、光催化段53、天然植物提取液洗涤段54和除水雾段55；除水雾段55中设有除雾器551；除水雾段55的底部与位于其左侧的气流通道73的出气口732连通，除水雾段55的顶部与出风口512连通。
作为优选的实施方式，天然植物提取液洗涤段54的数量为两段，它们之间通过隔板组件70连通。
作为优选的实施方式，风管12上安装有调节风阀121。调节风阀121的设置可以调节废气排入废气治理装置中的流量。
作为优选的实施方式，酸洗喷淋塔30的底部设有酸液箱31，酸液箱31内盛装有酸液，酸洗喷淋塔30的顶部设有喷淋头，喷淋头与酸液箱31之间连接有喷淋循环泵。
作为优选的实施方式，碱洗喷淋塔40的底部设有碱液箱41，碱液箱41内盛装有碱液，碱洗喷淋塔40的顶部设有喷淋头，喷淋头与碱液箱41之间连接有喷淋循环泵。
实施例2：
本实施例的废气治理方法采用实施例1的废气治理装置，具体过程如下：
一种废气治理方法，包括：
集气步骤：每个淀粉干燥机排放的废气分别通过集风罩吸收后汇集至风管；
预处理步骤：风管中收集的废气进入吸滤式油烟净化器中，废气中的油烟分子经过吸滤式油烟净化器处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；吸滤式油烟净化器的材质为SUS304材质，废气中含有油烟分子，经吸滤式油烟净化器初步过滤油烟，减少后续处理设备负荷。
二级处理步骤：一级处理气体被输送至酸洗喷淋塔中，酸洗喷淋塔中的喷淋酸液以雾状形式进行喷洒，一级处理气体中氨气及醇被去除后，得到二级处理气体；次步骤中，酸性成分来源于循环水溶液不断洗涤含有硫酸成分的废气，气体中氨在溶液中呈碱性，于喷淋雾化的酸液进行充分接触，进行中和反应，最终去除。循环喷淋液进行喷淋高温废气时，经过冷却系统冷却的循环喷淋液可以对高温废气进行降温处理，将进气在100℃的废气进行降温到70℃左右。(主要作用：去除废气中部分氨气、醇等、并具降温除尘作用)。
三级处理步骤：二级处理气体被输送至碱洗喷淋塔中，碱洗喷淋塔中的喷淋碱液以雾状形式进行喷洒，二级处理气体中酸性成分被去除后，得到三级处理气体；
次步骤中，废气从碱洗喷淋塔的下端进风口进入设备，与喷淋雾化碱液相反方向相互接触，逆流充分反应，气体中酸性成分和NaOH碱液进行中和反应，具体反应化学反应式如下：
SOx+2NaOH＝Na2SOx+1+H2O；
H2S+2NaOH＝Na2S+H2O；
NOX+2NaOH＝Na2NOX+1+H2O；
醛类有机物在强碱作用下，自身发生歧化反应(自身发生氧化-还原反应，生产酸类和醇类)，反应原理如下式1：
(主要作用：去除NOX、H2S、SOX、醇类等)
气体经过碱液充分吸收反应去除了废气中酸性成分，起到了净化作用。
四级处理步骤：三级处理气体被输送至一体式净化设备中，三级处理气体中的挥发性有机化合物气体及恶臭分子被去除后，得到四级处理气体；三级处理气体首先进入一体式净化设备中的水洗段，通过水洗段吸收二级处理及三级处理过程中带入的酸碱液液滴，同时去除部分溶于水的废气成分；接着进入一体式净化设备中的光催化段分解挥发性有机化合物；然后进入一体式净化设备中的天然植物提取液洗涤段去除恶臭分子；最后进入一体式净化设备中的除水雾段去除水雾，得到四级处理气体；
光催化段，经过化学净化处理后，废气进入光解段，光催化段采用泡沫金属尖端纳米复合技术，整合纳米光触媒材料与泡沫镍的优良特性，在泡沫镍基体上均匀负载一定量的纳米TiO2而获得的一种负载型光催化功能材料。泡沫镍因其独特的三维网状结构，可做为一种优良的光催化剂载体，而负载在其表面的纳米TiO2是迄今为止研究和应用最多的一种光催化剂，在降解废水中有机污染物、去除有害无机气体和空气净化方面具有广阔的应用前景。TiO2的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(Eg＝3.2ev，相当于波长387.5nm的光子能量)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，具体如下：
TiO2+hυ→(TiO2)h++(TiO2)e-；
价带空穴是良好的氧化剂，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)，具体如下：
h++H2O→·OH+H+
h++OH-→·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)，具体如下：
e-+O2→·O2 -
·O2 -+H2O→·OOH+OH-
2·OOH→H2O2+O2
·OOH+H2O+e-→H2O2+OH-
H2O2+e-→·OH+OH-；
TiO2光催化氧化是活性羟基(·OH)和其他活性氧化类物质(·O2-，·OOH，H2O2)共同作用的结果。在TiO2表面生成的·OH基团反应活性很高，具有高于有机物中各类化学键能的反应能，加上·O2-，·OOH，H2O2活性氧化类物质的协同作用，能迅速有效地分解有机物；(主要作用：将前端未处理的微量VOC进行光催化分解，主要包括甲硫醇、二甲基硫、醛类、酯类等进行光催化分解，达到无机化和无害化)；
天然植物提取液洗涤段，废气经过化学洗涤及光催化处理后，进入天然植物提取液洗涤段，恶臭气体均匀分布通过湿式中和脱臭填料反应层，臭气与反应层的天然植物提取液充分接触，气液两相间的传质是在填料表面的液体与气体间的相界面上进行，填料表面能提供足够大的表面积，对气液流动又不致造成过大的阻力，空气中或水中的恶臭粒子被水分子被膜所包围着，此时的脱臭必须先破坏水分子被膜，再将其中的恶臭粒子加以捕捉。天然植物提取液循环不断使用。
除水雾段：废气经过天然植物提取液洗涤段处理后，由除雾器进行去除废气水雾。(主要作用：利用天然植物提取液作为吸收剂，捕捉存在的恶臭分子，达到稳定状态进行脱臭)。
排出步骤：四级处理气体被输送至烟囱中，经过加压风机引高15米以上，从烟囱的出气端排出。
上述实施方式仅为本发明的优选实施例方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种废气治理装置，其特征在于，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、酸洗喷淋塔、碱洗喷淋塔和一体式净化设备；所述废气收集装置包括集风罩和风管，所述集风罩连接在风管的一端，所述风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，所述吸滤式油烟净化器的出气端连接酸洗喷淋塔的进气端，所述酸洗喷淋塔的出气端连接碱洗喷淋塔的进气端，所述碱洗喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，所述一体式净化设备的出气端连接有烟囱。
2.如权利要求1所述的废气治理装置，其特征在于，所述一体式净化设备包括壳体，所述壳体的一端开设有进风口，另一端开设有出风口；所述壳体的内腔中设有若干隔板组件,所述隔板组件包括沿竖直方向平行设置的第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板之间形成气流通道，所述气流通道的进气口设置于所述第一隔板的上部，所述气流通道的出气口设置于所述第二隔板的下部；
所述壳体的内腔按照气流方向依次被隔板组件分隔成水洗段、光催化段、天然植物提取液洗涤段；
所述水洗段中设有第一填料层，第一填料层的上方设有用于喷淋水的第一喷淋装置，所述第一喷淋装置上方设有第一滤网；所述水洗段的底部与所述进风口连通，所述水洗段的顶部与位于其右侧的气流通道的进气口连通；
所述光催化段中设置有第二滤网，所述第二滤网的上方设有光触媒滤网和能够对光触媒滤网进行照射的紫外灯；所述光催化段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述光催化段的顶部与位于其右侧的气流通道的进气口连通；
所述天然植物提取液洗涤段中设有第二填料层，第二填料层的上方设有用于喷淋天然植物提取液的第二喷淋装置，所述第二喷淋装置上方设有第三滤网；所述天然植物提取液洗涤段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述天然植物提取液洗涤段的顶部与位于其右侧的出风口连通。
3.如权利要求2所述的废气治理装置，其特征在于，所述光触媒滤网由泡沫镍基体及均匀负载于泡沫镍基体上的纳米TiO2组成。
4.如权利要求2所述的废气治理装置，其特征在于，所述壳体的内腔按照气流方向依次被隔板组件分隔成水洗段、光催化段、天然植物提取液洗涤段和除水雾段；所述除水雾段中设有除雾器；所述除水雾段的底部与位于其左侧的气流通道的出气口连通，所述除水雾段的顶部与出风口连通。
5.如权利要求4所述的废气治理装置，其特征在于，所述天然植物提取液洗涤段的数量为两段，它们之间通过隔板组件连通。
6.如权利要求1所述的废气治理装置，其特征在于，所述风管上安装有调节风阀。
7.如权利要求1所述的废气治理装置，其特征在于，所述酸洗喷淋塔的底部设有酸液箱，酸液箱内盛装有酸液，酸洗喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与酸液箱之间连接有喷淋循环泵；所述碱洗喷淋塔的底部设有碱液箱，碱液箱内盛装有碱液，碱洗喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与碱液箱之间连接有喷淋循环泵。
8.如权利要求1所述的废气治理装置，其特征在于，所述一体式净化设备与烟囱之间连接有引风机。
9.一种废气治理方法，其特征在于包括，
集气步骤：淀粉干燥机排放的废气分别通过集风罩吸收后汇集至风管；
预处理步骤：风管中收集的废气进入吸滤式油烟净化器中，废气中的油烟分子经过吸滤式油烟净化器处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；
二级处理步骤：一级处理气体被输送至酸洗喷淋塔中，酸洗喷淋塔中的喷淋酸液以雾状形式进行喷洒，一级处理气体中氨气及醇被去除后，得到二级处理气体；
三级处理步骤：二级处理气体被输送至碱洗喷淋塔中，碱洗喷淋塔中的喷淋碱液以雾状形式进行喷洒，二级处理气体中酸性成分被去除后，得到三级处理气体；
四级处理步骤：三级处理气体被输送至一体式净化设备中，三级处理气体中的挥发性有机化合物气体及恶臭分子被去除后，得到四级处理气体；
排出步骤：四级处理气体被输送至烟囱中，从烟囱的出气端排出。
10.如权利要求9所述的废气治理方法，其特征在于，四级处理步骤中，三级处理气体首先进入一体式净化设备中的水洗段，通过水洗段吸收二级处理及三级处理过程中带入的酸碱液液滴，同时去除部分溶于水的废气成分；接着进入一体式净化设备中的光催化段分解挥发性有机化合物；然后进入一体式净化设备中的天然植物提取液洗涤段去除恶臭分子；最后进入一体式净化设备中的除水雾段去除水雾，得到四级处理气体。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510000 Room 2707 706 Kaichuang Avenue, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: GUANGZHOU ZIKE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 510000 Kaichuang Avenue 2707, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant before: GUANGZHOU ZIKE ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180724 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |