CN108579419A - 一种含氰废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含氰废气处理装置，包括反应塔，其内设有废气收集区、废气吸收区、储液区和废液氧化区；废气吸收区设置有第一填料层，该第一填料层的上方设置有淋水器，下方设置有第一布气器；淋水器与补给水箱连接；第一布气器与含氰废气管道连接；废气收集区与含氰废气管道连通，储液区与淋水器连接；废液氧化区设置有两层第二填料层，每一第二填料层的下方分别设置有第二布气器，该第二布气器与一臭氧管道连接；反应塔的侧壁上开设有与补给水箱连接的出水口。本发明能同时实现含氰废气的吸收和化学氧化，且占地面积较小，并能实现水的循环利用，从而减小耗水量，且补给水箱加药能实现自动化，减少了工作人员的投入。

Description

一种含氰废气处理装置
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种含氰废气处理装置。
背景技术
聚丙烯腈碳纤维，作为一种新型材料，以其优异的物理化学性能，被广泛应用于军工、体育、建筑等行业。当前，我国碳纤维行业已得到飞速发展。然而，在聚丙烯腈碳纤维生产过程中，会产生大量的以氰化氢为代表的有害气体。当前，对于含氰废气的处理均是采用多个处理单元进行，存在占地面积大、耗水量大、装置利用率不高、操作人员多等问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种含氰废气处理装置，该装置既能对含氰废气进行有效吸收，又能对吸收液进行良好的化学氧化处置。同时在运行过程中，可实现水的循环利用，从而可减小耗水量，且补给水箱加药能实现自动化，减少了工作人员的投入。
该含氰废气处理装置包括反应塔，所述反应塔内自上而下依次设置有废气收集区、废气吸收区、储液区；其中，所述储液区位于所述反应塔的塔釜；
所述废气吸收区设置有横向布置的第一填料层，所述第一填料层的下方设置有用于向所述第一填料层吹入含氰废气的第一布气器；上方设置有用于向所述第一填料层喷淋吸收液的淋水器；其中，所述淋水器和所述第一布气器分别固定在所述反应塔的内壁上；
所述淋水器通过吸收液补给组件与所述反应塔外部的补给水箱连接；所述第一布气器与所述反应塔外部的含氰废气管道连接；所述废气收集区的顶部通过废气循环组件与所述含氰废气管道连通，所述储液区的底部侧壁通过吸收液循环组件与所述淋水器连通；所述反应塔的塔釜设置有第一隔板，所述第一隔板和所述反应塔的内壁围成一顶端封闭，底端开口的废液氧化区；
所述废液氧化区设置有上下分布的两层第二填料层，每一所述第二填料层的下方分别设置有与所述废液氧化区的内壁固定的第二布气器；所述第二布气器与所述反应塔外部的臭氧管道连接；在所述反应塔的侧壁上对应所述废液氧化区顶部的位置开设有出水口，所述出水口通过吸收液回收管路与所述补给水箱连接；
所述补给水箱内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述补给水箱的下半部分隔为补给液区和药品存放区；所述补给液区内设置有在线PH检测仪，所述在线PH检测仪通过一信号放大器与一控制器连接，所述控制器电连接有一电磁阀；
所述吸收液回收管路包括一T型管，所述T型管的进液口与所述出水口连接，所述T型管的两个出液口呈上下分布，其中上方的出液口通过管路与所述药品存放区连通，下方的出液口通过所述电磁阀与所述补给液区连通。
进一步地，所述吸收液补给组件包括补给泵，所述补给泵的进液口通过管路与所述补给液区连接，出液口通过吸收液补给管路与所述淋水器连接。
进一步地，所述吸收液循环组件包括循环泵；所述循环泵的进液口通过管路与所述储液区的底部侧壁连通，出液口通过吸收液循环管路与所述吸收液补给管路连通，所述循环泵和所述储液区的之间的管路上设置有放空管道。
进一步地，所述废气循环组件包括风机，所述风机的进风口通过管路与所述废气收集区的顶部连通，出风口通过废气循环管路与所述含氰废气管道连通。
进一步地，所述反应塔的侧壁上对应所述第一填料层和所述第二填料层的位置分别开设有维修窗。
进一步地，所述第一填料层对应的维修窗的数量为两个，且所述第一填料层对应的两个维修窗在所述反应塔的侧壁上相对分布。
进一步地，所述淋水器由多根淋水管组成，所述多根淋水管呈放射状分布；其中，每一所述淋水管的管壁上分别开设有多个向下的淋水口。
进一步地，所述第一填料层的底面在竖向上呈倾斜结构。
进一步地，所述第一布气器为表面开设有向上的出气口的椭圆形结构。
进一步地，所述第二布气器为表面开设有向上的出气口的圆形结构。
本发明通过补给泵将吸收液由补给水箱泵入废气吸收区的淋水器，通过含氰废气管道将含氰废气通入废气吸收区的第一布气器，大部分通入的含氰废气在第一填料层中被吸收液吸收并落入塔釜的储液区，未被吸收的小部分含氰废气则聚积在废气收集区，并通过废气循环组件再次进入废气吸收区，从而再次进行被淋洗吸收；
落入储液区中的吸收液一部分通过废液循环组件泵入淋水器作为吸收液再次使用，另一部分进入废液氧化区并依次经过两层第二填料层和两个第二布气器，在这一过程中，吸收液中的CN-等污染物首先会被第二填料层中的活性炭吸附，然后在第二布气器喷出的臭氧及其与活性炭催化产生的羟基自由基等强氧化剂的作用下被分解，从而实现污染物的去除。处置后的废水通过反应塔侧壁上的出水口进入补给水箱中，通过自动添加饱和氢氧化钠溶液以调制一定pH范围的吸收液，实现水的循环使用。该装置具有占地面积较小，且耗水量较小、操作人员投入少等特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的含氰废气处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的淋水器的侧视图；
图3为本发明实施例提供的淋水器的俯视图；
图4为本发明实施例提供的第一布气器的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第二布气器的结构示意图。
附图标记说明：
1：反应塔，2：废气收集区，3：淋水器，4：第一填料层，5：维修窗，
6：第一布气器，7：第一隔板，8：出水口，9：第二填料层，
10：第二布气器，11：臭氧管道，12：补给液区，13：储液区，
14：放空管道，15：含氰废气管道，16：吸收液循环管路，
17：废气循环管路，18：风机，19：吸收液补给管路，20：补给泵，
21：淋水口，22：出气口，23：循环泵，24：药品存放区；
25：在线pH检测仪；26：控制器；27：信号放大器；28：电磁阀；
29：T型管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1示出了本实施例中的含氰废气处理装置的结构示意图，该含氰废气处理装置包括反应塔1，该反应塔1内自上而下依次设置有废气收集区2、废气吸收区、储液区13；其中，该储液区13位于反应塔1的塔釜。
其中，上述废气吸收区内设置有横向布置的第一填料层4，该第一填料层的顶面为平面，底面在竖向上呈倾斜面，其中所用的填料为鲍尔环等，主要用于吸收含氰废气。在该第一填料层4的上方设置有淋水器3，下方设置有第一布气器6；其中，淋水器3和第一布气器6分别与反应塔1的内壁固定，淋水器3通过吸收液补给组件与一补给水箱连接，补给水箱内储存有吸收液，淋水器3用于向第一填料层4喷淋吸收液，该吸收液为氢氧化钠溶液。第一布气器6与反应塔1外部的含氰废气管道15连接，用于向第一填料层4内通入含氰废气。
其中，上述淋水器3由多根淋水管组成，多根淋水管呈放射状分布；其中，每一淋水管的管壁上分别开设有多个向下的淋水口21，如图2和图3所示。而淋水器3与反应塔1塔顶之间的区域即为上述的废气收集区2，通过第一填料层4后未被吸收的废气均聚集在该废气收集区2内。
而上述第一布气器6则为表面开设有向上的出气口22的椭圆形结构。如图4所示。该第一布气器6和反应塔1的塔底之间的区域即为上述的储液区13。当然可以理解的是，为了使得淋到第一填料层4内的吸收液可以下落到上述储液区13内，第一布气器6和反应塔1的内壁固定时，只需第一布气器6的部分边沿与反应塔1的内壁固定即可，而其他部分边沿则需要和反应塔1的内壁之间保持一定间隙，以便吸收液可以通过第一布气器6和反应塔1内壁之间的间隙而进入储液区13内。
此外，上述废气收集区2的顶部通过废气循环组件与含氰废气管道15连通，从而可以将未被吸收的废气重新通入到第一填料层4中吸收，实现废气的循环。而上述储液区13的底部侧壁则通过吸收液循环组件与淋水器3连接。从而将落入储液区13的吸收液再次通入淋水器3中，实现吸收液的循环利用。
进一步地，在上述反应塔1的塔釜位置设置有第一隔板7，该第一隔板7和反应塔1的内壁围成一顶端封闭，底端开口的废液氧化区，该废液氧化区设置有上下分布的两层第二填料层9，每一第二填料层9的下方分别设置有第二布气器10，该第二布气器10与一臭氧管道11连接，用于向对应的第二填料层9内通入臭氧。上述第二布气器10为表面开设有向上的出气口的圆形结构，如图5所示。其中所用的填料为活性炭，用于吸附吸收液中的污染物并对其进行氧化处理。
并且在反应塔1的侧壁上对应废液氧化区顶部的位置开设有出水口8，该出水口8通过管路与补给水箱连接，从而当储液区13内的吸收液达到一定量时，其中的吸收液会从下至上依次漫过两个第二布气器10和两层第二填料层9，并最终通过出水口8经由吸收液回收管路重新回到补给水箱中。
进一步地，上述补给水箱内设置有第二隔板，该第二隔板将补给水箱的下半部分隔为补给液区12和药品存放区24；其中，药品存放区24内存放有大量的氢氧化钠固体，其内的氢氧化钠固体只需定期添加即可；补给液区12内设置有在线PH检测仪25，该在线PH检测仪25通过一信号放大器27与一控制器26连接，该控制器26电连接有一电磁阀28；上述吸收液回收管路包括一T型管29，该T型管29的进液口与出水口8连接，其两个出液口呈上下分布；其中，上方的出液口通过管路与药品存放区24连通，下方的出液口通过上述电磁阀28与补给液区12连通。
上述在线PH检测仪25用于检测补给液区12内液体的pH值，并将检测结果经由信号放大器27传递到控制器26，控制器26根据在线PH检测仪25的检测结果控制电磁阀28的通断，从而控制从出水口8流出的液体的流向。也即从上述出水口8流出的液体是进入补给水箱的补给液区12还是药品存放区24是由补给液区12内的液体的pH值决定的。
具体地，当补给液区12内液体的pH值低于标准值时，控制器26控制电磁阀28关闭，此时从出水口8流出的液体进入药品存放区24内，并将其中的氢氧化钠固体溶解，形成饱和氢氧化钠溶液，并且随着药品存放区24内液位的升高，饱和氢氧化钠溶液会从药品存放区24溢出并进入补给液区12，使得补给液区12内的pH值升高；而当补给液区12内液体的pH值升高到标准值时，控制器26则控制电磁阀28开启，此时从出水口8流出的液体进入补给液区12，并通过吸收液循环管路16再次进入反应塔1内，从而实现吸收液的循环利用。
当然可以理解的是，为了使得吸收液可以从废液氧化区的底部漫延至其顶部的出水口8，第二布气器10和废液氧化区的内壁固定时，只需第二布气器10的部分边沿与废液氧化区的内壁固定即可，而其他部分边沿则需和废液氧化区的内壁之间保持一定间隙，以便吸收液可以依次漫过两个第二布气器10和两层第二填料层9而从出水口8流进补给水箱中。
进一步地，在反应塔1的侧壁上对应第一填料层4和第二填料层9的位置分别开设有维修窗5，以便对第一填料层4和第二填料层9进行更换。并且，其中第一填料层4对应的维修窗5的数量为两个，且第一填料层4对应的两个维修窗5在反应塔1的侧壁上相对分布。
具体地，上述吸收液补给组件包括补给泵20，该补给泵20的进液口通过管路与补给水箱的补给液区12连接，出液口通过吸收液补给管路19与淋水器3连接。废气循环组件包括风机18，该风机18的进风口通过管路与废气收集区2顶部连通，出风口通过废气循环管路17与含氰废气管道15连通。吸收液循环组件包括循环泵23；该循环泵23的进液口通过管路与储液区13的底部侧壁连通，出液口通过吸收液循环管路16与吸收液补给管路19连接，并且在循环泵23和储液区13之间的管路上还设置有放空管道14，以便在使用完后，可以通过该放空管道14放空反应塔1内残留的废液。
本发明通过补给泵将吸收液由补给水箱泵入废气吸收区的淋水器，通过含氰废气管道将含氰废气通入废气吸收区的第一布气器，大部分通入的含氰废气在第一填料层中被吸收液吸收并落入塔釜的储液区，未被吸收的小部分含氰废气则聚积在废气收集区，并通过废气循环组件再次进入废气吸收区，从而再次进行被淋洗吸收；
落入储液区中的吸收液一部分通过废液循环组件泵入淋水器作为吸收液再次使用，另一部分进入废液氧化区并依次经过两层第二填料层和两个第二布气器，在这一过程中，吸收液中的CN-等污染物首先会被第二填料层中的活性炭吸附，然后在第二布气器喷出的臭氧及其与活性炭催化产生的羟基自由基等强氧化剂的作用下被分解，从而实现污染物的去除。处置后的废水通过反应塔侧壁上的出水口进入补给水箱中，通过自动添加饱和氢氧化钠溶液调制一定pH范围吸收液，实现水的循环使用。具有占地面积较小，耗水量较小，操作人员少等特点。
需要说明的是，在本文中，“第一”、“第二”的出现，仅仅是为了作区分技术名词和描述方便，不应理解为对本发明实施例的限定。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含氰废气处理装置，其特征在于，包括反应塔(1)，所述反应塔(1)内自上而下依次设置有废气收集区(2)、废气吸收区、储液区(13)；其中，所述储液区(13)位于所述反应塔(1)的塔釜；
所述废气吸收区设置有横向布置的第一填料层(4)，所述第一填料层(4)的下方设置有用于向所述第一填料层(4)吹入含氰废气的第一布气器(6)；上方设置有用于向所述第一填料层(4)喷淋吸收液的淋水器(3)；其中，所述淋水器(3)和所述第一布气器(6)分别固定在所述反应塔(1)的内壁上；
所述淋水器(3)通过吸收液补给组件与所述反应塔(1)外部的补给水箱连接；所述第一布气器(6)与所述反应塔(1)外部的含氰废气管道(15)连接；所述废气收集区(2)的顶部通过废气循环组件与所述含氰废气管道(15)连通，所述储液区(13)的底部侧壁通过吸收液循环组件与所述淋水器(3)连通；所述反应塔(1)的塔釜设置有第一隔板(7)，所述第一隔板(7)和所述反应塔(1)的内壁围成一顶端封闭，底端开口的废液氧化区；
所述废液氧化区设置有上下分布的两层第二填料层(9)，每一所述第二填料层(9)的下方分别设置有与所述废液氧化区的内壁固定的第二布气器(10)；所述第二布气器(10)与所述反应塔(1)外部的臭氧管道(11)连接；在所述反应塔(1)的侧壁上对应所述废液氧化区顶部的位置开设有出水口(8)，所述出水口(8)通过吸收液回收管路与所述补给水箱连接；
所述补给水箱内设置有第二隔板，所述第二隔板将所述补给水箱的下半部分隔为补给液区(12)和药品存放区(24)；所述补给液区(12)内设置有在线PH检测仪(25)，所述在线PH检测仪(25)通过一信号放大器(27)与一控制器(26)连接，所述控制器(26)电连接有一电磁阀(28)；
所述吸收液回收管路包括一T型管(29)，所述T型管(29)的进液口与所述出水口(8)连接，所述T型管(29)的两个出液口呈上下分布；其中，上方的出液口通过管路与所述药品存放区(24)连通，下方的出液口通过所述电磁阀(28)与所述补给液区(12)连通。
2.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述吸收液补给组件包括补给泵(20)，所述补给泵(20)的进液口通过管路与所述补给液区(12)连接，出液口通过吸收液补给管路(19)与所述淋水器(3)连接。
3.如权利要求2所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述吸收液循环组件包括循环泵(23)；
所述循环泵(23)的进液口通过管路与所述储液区(13)的底部侧壁连通，出液口通过吸收液循环管路(16)与所述吸收液补给管路(19)连通，所述循环泵(23)和所述储液区(13)的之间的管路上设置有放空管道(14)。
4.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述废气循环组件包括风机(18)，所述风机(18)的进风口通过管路与所述废气收集区(2)的顶部连通，出风口通过废气循环管路(17)与所述含氰废气管道(15)连通。
5.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述反应塔(1)的侧壁上对应所述第一填料层(4)和所述第二填料层(9)的位置分别开设有维修窗(5)。
6.如权利要求5所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述第一填料层(4)对应的维修窗(5)的数量为两个，且所述第一填料层(4)对应的两个维修窗(5)在所述反应塔(1)的侧壁上相对分布。
7.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述淋水器(3)由多根淋水管组成，所述多根淋水管呈放射状分布；其中，每一所述淋水管的管壁上分别开设有多个向下的淋水口(21)。
8.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述第一填料层(4)的底面在竖向上呈倾斜结构。
9.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述第一布气器(6)为表面开设有向上的出气口(22)的椭圆形结构。
10.如权利要求1所述的含氰废气处理装置，其特征在于，所述第二布气器(10)为表面开设有向上的出气口(22)的圆形结构。
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