CN109364746A - 中低浓度含颗粒废气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中低浓度含颗粒废气净化装置，包括串联连通的预处理段箱体、光催化氧化段箱体和吸附净化段箱体，所述预处理段箱体与进风口对接，吸附净化段与出风口对接；所述光催化氧化段箱体和吸附净化段箱体之间通过三通引出一条旁通管道连接至出风口，所述旁通管道和吸附净化段箱体分别设有切换风阀，所述光催化氧化段箱体的出口位置设有与所述切换风阀反馈连接的废气浓度检测探头；本发明集除尘除漆雾油雾、光催化净化、吸附净化于一体，结构紧凑，净化效率高，可广泛应用于中低浓度含颗粒污染物废气净化，同时采用模块化结构，设备维护更换方便快捷，且具有更加广泛的应用范围。

Description

中低浓度含颗粒废气净化装置
技术领域
本发明公开了一种废气净化技术，具体涉及一种中低浓度含颗粒废气净化装置。
背景技术
近些年，“雾霾”一词被频繁提及，使得工业废气的治理引起广泛的关注。产生VOCs的行业众多，如石油化工、涂装、油墨印刷、电子、橡胶制品等，我国重点推进VOCs治理行业包括石化、化工、包装印刷、工业涂装等，上述行业涉及到很多小型包装印刷、石化、涂装车间，排放的废气属于中低浓度、且波动大、风量小，相应的废气治理技术也层出不穷，一般的，针对不同的废气特点有不同的治理工艺。
目前，常采用“活性炭吸附”、“光催化”或“低温等离子”等技术治理，但都存在一定缺陷。通过对比研究发现，采用吸附法时吸附剂易饱和，而更换或再生费用高，且当废气中存在苯乙烯时，采用活性炭吸附会发生聚合反应，会加快活性炭饱和速度，不适于高浓度废气治理；蓄热燃烧法的成本较高，且受影响的因素较多，一般用于较高浓度的大风量喷漆废气治理；生物过滤法的微生物具有针对性，且适于治理较低浓度的可生化处理废气；低温等离子法适用于低浓度废气治理，且一旦前端漆雾预处理效果不理想，不但会降低后续废气净化效率，而且会提高爆炸风险，存在较大安全隐患；光催化法寿命短，净化效率不高，适用于较低浓度的废气治理。
发明内容
本发明解决的技术问题是：针对上述现有废气治理技术在中低浓度废气治理中存在的缺陷，提供一种中低浓度含颗粒废气净化装置。
本发明采用如下技术方案实现：
中低浓度含颗粒废气净化装置，包括串联连通的预处理段箱体2、光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13，所述预处理段箱体2与进风口1对接，吸附净化段13与出风口15对接；
所述光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13之间通过三通8引出一条旁通管道10连接至出风口15，所述旁通管道10和吸附净化段箱体13分别设有切换风阀，所述光催化氧化段箱体4的出口位置设有与所述切换风阀反馈连接的废气浓度检测探头17；
所述预处理段箱体2内设有预处理过滤模块3；
所述光催化氧化段箱体4内设有光催化模块；
所述吸附净化段13内设有吸附净化模块14。
进一步的，所述切换风阀包括设置在旁通管道10上的第一风阀9，以及分别设置在吸附净化段箱体13的入口端和出口端并同时打开和关闭的两组第二风阀11。
进一步的，所述预处理过滤模块3和吸附净化模块14均包括固定框31、网孔面板32以及填装的过滤介质33，所述固定框32为方框，所述网孔面板32固定在固定框31两面，所述过滤介质33填装在固定框31和网孔面板32之间围成的空间内。
进一步的，所述预处理段箱体2内部设有预处理过滤模块支架18，所述预处理过滤模块支架18包括垂直相交连接的横板181和纵板182，所述横板181上设有对预处理过滤模块3导向限位的沟槽，所述预处理过滤模块3导向插装在横板181和纵板182之间的空间内。
进一步的，所述光催化模块包括光催化灯组5和光催化板6。
进一步的，所述光催化灯组5包括固定在同一安装板52上的若干光催化灯管51，并通过安装板52定位插装在光催化氧化段箱体4内。
进一步的，所述预处理过滤模块3、光催化灯组5和吸附净化模块14的侧面均设有用于拆装模块的安装把手。
进一步的，所述进风口1上设有将气流均匀导向预处理过滤模块3的入口均流挡板19。
本发明的中低浓度含颗粒废气净化装置还包括整个装置的电控柜16，所述电控柜16设置在光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13之间的内部空间。
进一步的，所述预处理段箱体2、光催化氧化段箱体4、吸附净化段箱体13侧面分别设有用于暴露预处理过滤模块3、光催化模块、吸附净化模块14以及电控柜16的检修门20。
中低浓度含颗粒污染物废气由进风口进入预处理过滤模块，将颗粒污染物进行初步去除，而后经光催化氧化模块，对废气进行净化，光催化出口连接三通，设置废气浓度检测探头，根据检测的废气浓度与国家标准进行比较，决定是否进一步进入吸附净化段，确保废气治理效果的同时最大限度提高其经济性，最终实现达标排放。
本发明具有如下有益效果：
1)本发明集去除颗粒污染物、光催化净化、吸附净化于一体，结构紧凑，净化效率高，可广泛应用于废气浓度不超过300mg/m3的中低浓度含颗粒污染物废气的净化。
2)各个箱体内均采用模块化结构，设备维护更换方便快捷。
3)各段箱体间采用外置或内置法兰连接，可根据废气浓度及风量灵活增加或删减各个箱体内部的模块数量，具有更加广泛的应用范围。
4)光催化氧化段箱体的出口设置废气浓度检测探头，根据检测的废气浓度与国家标准进行比较，决定是否进一步进入吸附净化段，确保废气治理效果的同时最大限度提高其经济性，最终实现达标排放。
由上所述，本发明采用综合治理手段，针对中低浓度含颗粒污染物废气的净化效率高，不仅改善了工人的工作环境，保障了操作工人的身心健康，并且设备整体占地面积小，维护更换方便。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为实施例中的中低浓度含颗粒废气净化装置内部结构示意图。
图2为实施例中的中低浓度含颗粒废气净化装置外观示意图。
图3a、3b为实施例中的预处理过滤模块的结构示意图。
图4a、4b为实施例中的预处理过滤模块支架的结构示意图。
图5为实施例中的光催化灯组的结构示意图。
图中标号：1-进风口，2-预处理段箱体，3-预处理过滤模块，31-固定框，32-网孔面板，33-过滤介质，34-预处理过滤模块安装把手，4-光催化氧化段箱体，5-光催化灯组，51-光催化灯管，52-安装板，53-光催化灯组安装把手，6-光催化板，7-光催化氧化出口，8-三通，9-第一风阀，10-旁通管道，11-第二风阀，12-吸附净化段入口，13-吸附净化段箱体，14-吸附净化模块，15-出风口，16-电控柜，17-废气浓度检测探头，18-预处理过滤模块支架，181-横板，182-纵板，19-入口均流挡板，20-检修门。
具体实施方式
实施例
参见图1和图2，图示中的中低浓度含颗粒废气净化装置为本发明的优选方案，由预处理过滤段、光催化氧化段和吸附净化段串联组成，具体包括：进风口1、预处理段箱体2、预处理过滤模块3、光催化氧化段箱体4、光催化灯组5、光催化板6、三通8、第一风阀9、旁通管道10、第二风阀11、吸附净化段箱体13、吸附净化模块14、出风口15、电控柜16、废气浓度检测探头17、预处理过滤模块支架18和入口均流挡板19等。预处理过滤段、光催化氧化段和吸附净化段实现对中低浓度含颗粒污染物废气的净化过程，本实施例将预处理过滤段、光催化氧化段和吸附净化段分别设置在一体串联的预处理过滤段箱体2、光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13内，将进风口1设置在预处理过滤段箱体2上，出风口15与吸附净化段箱体13对接，实现中低浓度含颗粒污染物废气在封闭的设备中进行治理，避免治理过程中的废气泄露。
具体如图1所示，预处理过滤段箱体2在左侧中部设置进风口1，中低浓度含颗粒污染物废气首先经预处理过滤模块3去除掉大颗粒尘埃或漆雾油雾等杂质。经预处理后的废气进入光催化氧化段箱体4，光催化氧化段箱体4与预处理过滤段箱体2之间直接串联，在光催化氧化段箱体4内部设置由光催化灯组5和光催化板6组成的光催化模块，光催化灯组与光催化板数量一般是1:1。
光催化氧化段箱体4与净化过滤段箱体13之间连通，在光催化氧化段箱体4的光催化氧化出口7处设置一个三通8，该三通8其中两个接口将光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13之间对接连通，剩下的一个接口引出一条旁通管道10，在吸附净化段箱体13的出口端再设置一个三通8，该三通8的两个接口将吸附净化段箱体13和出风口15连通，剩下的一个接口与旁通管道10连通，通过该旁通管路10将吸附净化段箱体13旁通设置，可以将经过光催化氧化后的废气选择是否进行进一步吸附净化。旁通管道10以及吸附净化段箱体13分别设有切换风阀，其中在旁通管道10上设置第一风阀9，吸附净化段箱体13的吸附净化段入口12上以及吸附净化段的出口位置和三通之间分别设置第二风阀11，第一风阀9和第二风阀11之间的工作状态相反，实现废气在吸附净化和旁通之间进行切换，而两组第二风阀11之间则同时同步动作，实现吸附净化段箱体13的连通和关闭。在第二风阀11之前的光催化氧化段箱体4的光催化氧化出口7的位置设有与切换风阀反馈连接的废气浓度检测探头17，通过废气浓度检测探头17检测从光催化氧化出口7出来的废气颗粒浓度，并将检测的浓度与设定的标准值进行对比，如果超过设定的标准值，则通过电控柜16内部的控制模块控制第一风阀9关闭，控制第二风阀11全部打开，废气进入吸附净化段箱体13内进行进一步吸附净化；当检测到的废气浓度没有超过设定的标准值，则通过电控柜16内部的控制模块控制第一风阀9打开，第二风阀11全部关闭，废气直接通过旁通管路10从出风口15排放。具体关于电动风阀的反馈控制技术为常用风阀控制技术，本实施例在此不对风阀的具体控制方案进行赘述。
预处理段箱体2内设置的预处理过滤模块3和吸附净化段13内设置的吸附净化模块14结构相似，以下结合图3a和图3b，以预处理过滤模块3为例进行详细说明。预处理过滤模块3包括固定框31、网孔面板32以及填装的过滤介质33，固定框32为方框，网孔面板32固定在固定框31两面，网孔面板32上的网孔小于过滤介质的直径，过滤介质33填装在固定框31和网孔面板32之间围成的空间内，并由固定框31和网孔面板32约束形成一个平板结构。固定框31采用镀锌钢板或铝合金材质，网孔面板32采用金属材质，以便有效支撑滤网承受大风量不易变形，且便于安装和固定。
整个预处理过滤模块3采用抽屉式结构插装在预处理段箱体2的预处理过滤模块支架18上，如图4a和图4b所示，预处理过滤模块支架18包括垂直相交连接的横板181和纵板182，横板181上设有对预处理过滤模块3导向限位的沟槽，预处理过滤模块3导向插装在横板181和纵板182之间的空间内。各预处理过滤模块3之间通过预处理过滤模块支架18隔开，预处理过滤模块支架18上的卡槽，可直接将预处理过滤模块插入。整个预处理过滤模块支架18采用十字拼接，且可根据废气浓度等灵活设置拼接的预处理过滤模块的数量和层数。
吸附净化模块14由方格孔板和内部的吸附剂组成，与预处理过滤模块3一样，吸附净化模块14也可设置成方形的抽屉结构，外侧设置模块把手，便于抽拉组装，吸附净化模块14之间间隔一定距离，可有效避免热量的积累，以防发生火灾的安全隐患。
如图5所示，光催化模块的光催化板6不需要经常更换，可以固定在光催化氧化段箱体4内部。光催化灯组5包括固定在同一安装板52上的若干光催化灯管51，并通过安装板52定位插装在光催化氧化段箱体4内。本实施例在预处理过滤模块3的固定框31外侧和光催化灯组5的安装板52外侧分别设置预处理过滤模块安装把手34和光催化灯组安装把手53，用于将以上模块进行安装和拆卸。安装把手均转动安装在对应的模块上，待模块组装到位后将把手转动90°，可减小安装把手的占用空间。
电控柜16设置在光催化氧化段箱体4和吸附净化段箱体13之间的内部空间，保持了整个装置箱体外观的整体性。
预处理段箱体2、光催化氧化段箱体4、吸附净化段箱体13侧面分别设有用于暴露预处理过滤模块3、光催化模块、吸附净化模块14以及电控柜16的检修门20，以便于抽拉预处理过滤模块3、光催化灯组5和吸附净化模块14，对耗损的模块进行更换维护，并且对电控柜16进行操作或检修。
进一步的，进风口1上设有将气流均匀导向预处理过滤模块3的入口均流挡板19，使得废气进入设备后往四周流动，避免废气直冲击预处理过滤滤模块3中间，造成过滤风速过高且四周的过滤模块未得到有效应用。
不同箱体间采用内置或外置法兰连接，针对不同废气浓度和废气风量的工况，可灵活增加或删减模块数。
本实施例的具体工作过程如下：中低浓度含颗粒污染物废气由进风口1进入预处理过滤段箱体2，通过预处理过滤模块3将中低浓度含颗粒污染物进行初步除尘除漆雾油雾，而后进入光催化氧化段箱体4内，通过光催化模块对废气进行净化，光催化氧化出口7连接三通8，设置废气浓度检测探头17，根据检测的废气浓度与国家标准进行比较，决定是否进一步进入吸附净化段箱体13，确保废气治理效果的同时最大限度提高其经济性，最终实现达标排放。
以上仅为本发明具体实施案例说明，不能以此限定本发明的权利保护范围。凡根据本发明申请权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修改，皆在本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.中低浓度含颗粒废气净化装置，其特征在于：包括串联连通的预处理段箱体(2)、光催化氧化段箱体(4)和吸附净化段箱体(13)，所述预处理段箱体(2)与进风口(1)对接，吸附净化段(13)与出风口(15)对接；
所述光催化氧化段箱体(4)和吸附净化段箱体(13)之间通过三通(8)引出一条旁通管道(10)连接至出风口(15)，所述旁通管道(10)和吸附净化段箱体(13)分别设有切换风阀，所述光催化氧化段箱体(4)的出口位置设有与所述切换风阀反馈连接的废气浓度检测探头(17)；
所述预处理段箱体(2)内设有预处理过滤模块(3)；
所述光催化氧化段箱体(4)内设有光催化模块；
所述吸附净化段(13)内设有吸附净化模块(14)。
2.根据权利要求1所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述切换风阀包括设置在旁通管道(10)上的第一风阀(9)，以及分别设置在吸附净化段箱体(13)的入口端和出口端并同时打开和关闭的两组第二风阀(11)。
3.根据权利要求2所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述预处理过滤模块(3)和吸附净化模块(14)均包括固定框(31)、网孔面板(32)以及填装的过滤介质(33)，所述固定框(32)为方框，所述网孔面板(32)固定在固定框(31)两面，所述过滤介质(33)填装在固定框(31)和网孔面板(32)之间围成的空间内。
4.根据权利要求3所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述预处理段箱体(2)内部设有预处理过滤模块支架(18)，所述预处理过滤模块支架(18)包括垂直相交连接的横板(181)和纵板(182)，所述横板(181)上设有对预处理过滤模块(3)导向限位的沟槽，所述预处理过滤模块(3)导向插装在横板(181)和纵板(182)之间的空间内。
5.根据权利要求4所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述光催化模块包括光催化灯组(5)和光催化板(6)。
6.根据权利要求5所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述光催化灯组(5)包括固定在同一安装板(52)上的若干光催化灯管(51)，并通过安装板(52)定位插装在光催化氧化段箱体(4)内。
7.根据权利要求6所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述预处理过滤模块(3)、光催化灯组(5)和吸附净化模块(14)的侧面均设有用于拆装模块的安装把手。
8.根据权利要求1所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述进风口(1)上设有将气流均匀导向预处理过滤模块(3)的入口均流挡板(19)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，还包括整个装置的电控柜(16)，所述电控柜(16)设置在光催化氧化段箱体(4)和吸附净化段箱体(13)之间的内部空间。
10.根据权利要求9所述的中低浓度含颗粒废气净化装置，所述预处理段箱体(2)、光催化氧化段箱体(4)、吸附净化段箱体(13)侧面分别设有用于暴露预处理过滤模块(3)、光催化模块、吸附净化模块(14)以及电控柜(16)的检修门(20)。
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