CN109513319A - 一种废气处理设备及其废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，公开了一种废气处理设备及其废气处理方法，包括离心分离组件、吸附再生组件、净化处理组件，所述离心分离组件包括离心壳体和设置在离心壳体内的转鼓，所述吸附再生组件内设有两个吸附再生室，所述净化处理组件用于除去气体中的有机物。本发明通过离心分离组件、吸附再生组件、净化处理组件实现了废气的离心过滤、吸附过滤和回收过程，解决了含有大量有机物的废气的处理过程，回收利用有用气体，防止污染，实现绿色生产。

Description

一种废气处理设备及其废气处理方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别是一种废气处理设备及其废气处理方法。
背景技术
在一些工厂生产中，常常需要用于工业气体，如在一些造纸厂、皮革或食品行业中，会产生较多的有机废水或有机废气，需要对该废水和废气进行处理工作。而在该废气中，往往会含有有机气体、夹带着杂质液体或固体，处理相对麻烦。而现在处理这种废气的一般方法是首先通过过滤装置将杂质液体或固体除去后，在将气体直接通入废气净化装置中进行直接净化。由于工厂在使用工业气体时，工业气体的利用率往往不高，所以排出的废气中往往会含有大量的工业气体，如果直接对废气进行净化，从而造成工业气体的大量浪费。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种废气处理设备及其废气处理方法，对气体进行处理和回收。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种废气处理设备，包括离心分离组件、吸附再生组件、净化处理组件；所述离心分离组件，用于除去废气中的液体及固体，包括离心壳体和设置在离心壳体内的转鼓，所述转鼓内设有分离腔；所述吸附再生组件包括箱体，所述箱体内设有切换装置、第一吸附再生室和第二吸附再生室，所述第一吸附再生室和第二吸附再生室均能够用于废气的吸附过滤和活性炭的再生，所述切换装置能够阻挡废气流入第一吸附再生室或第二吸附再生室中；所述净化处理组件，用于净化处理第一吸附再生室和第二吸附再生室的活性炭再生过程中所排出的气体。
优选地，所述净化处理组件为光催化净化器。
优选地，所述箱体两端分别为进气端和出气端，所述切换装置设置在进气端与排气端。
优选地，所述排气端与储气罐连通。
优选地，所述第一吸附再生室上设有第一进气口和第一排气口，所述第二吸附再生室上设有第二进气口和第二排气口，所述第一进气口和第二进气口用于通入保护气和非氧化气体。
优选地，所述分离腔侧面设有分离口和分离片，所述离心壳体包括设置在顶部的出气口、设置在侧面的环形挡板和设置在底部的排渣口，所述转鼓底部设有离心进气口。
优选地，所述第一吸附再生室和第二吸附再生室内均设有吸附层，所述吸附层包括活性炭层、加热层和固定层。
优选地，所述切换装置包括挡板和固接在箱体上的导轨，所述挡板能够通过导轨移动并堵住第一吸附再生室、第二吸附再生室与进气端、排气端的连通。
一种废气处理方法，包括以下步骤：
步骤a，废气通过离心分离组件除去液体和固体，除杂后的气体从出气口通入吸附再生组件中；
步骤b，气体进入吸附再生组件中，第一吸附再生室通过活性炭过滤掉气体中的有机气体，并排出过滤后的气体；
步骤c，第一吸附再生室中的活性炭吸附饱和时，第二吸附再生室替换第一吸附再生室过滤气体，第一吸附再生室对其内部活性炭进行再生操作，再生过程中产生的气体通入净化处理组件中进行净化处理；
步骤d，当第二吸附再生室中的活性炭吸附饱和时，第一吸附再生室重复步骤b，第二吸附再生室对其内部活性炭进行再生操作，通过不断切换第一吸附再生室及第二吸附再生室对气体进行过滤操作。
优选地，所述切换装置包括导轨和设置在导轨上的挡板，在切换过程中，挡板在导轨上移动，阻断活性炭吸附室与进气端和排气端的连通，另一个活性炭吸附室与进气端和排气端连通。
本发明的有益效果是：
1本发明通过离心分离组件、吸附再生组件、净化处理组件实现了废气的离心过滤、吸附过滤和回收过程，解决了含有大量有机物的废气的处理过程，回收利用有用气体，防止污染，实现绿色生产；
2本发明不仅限于工业气体，还可用于其他气体中的过滤回收过程，适用于大量废气的回收利用生产过程，通过不断切换含活性炭的吸附再生室对废气进行持续吸附过滤，大大提高了生产效率，有助于大型工厂的持续生产过程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的一种较优实施例的整体结构示意图；
图2是本发明的一种较优实施例的离心分离组件的内部结构示意图；
图3是本发明的一种较优实施例的离心分离组件的全剖俯视图；
图4是本发明的一种较优实施例的吸附再生组件的结构示意图；
图5是本发明的一种较优实施例的吸附再生组件的轴测图；
图6是本发明的一种较优实施例的吸附再生组件的切换装置的结构图；
图7是本发明的一种较优实施例的吸附层的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1，为一种较优的实施方式，一种废气处理设备，包括离心分离组件1、吸附再生组件2、净化处理组件3，离心分离组件1用于除去废气中的液体和固体，吸附再生组件2用于除去气体中的有机物，净化处理组件3用于除去吸附再生组件2中吸附的有机物。
参照图2，离心分离组件1为一种离心分离装置，包括离心壳体11、转动安装在离心壳体11内的转鼓12。转鼓12由顶板、底板和环形加速板焊接而成，环形加速板设置在顶板和底板之间，使得转鼓12内部形成一个分离腔121，顶板和底板相互平行，环形加速板上设有分离口123和垂直于底板和分离片122，分离片122设置在分离口123的侧边上，分离口123和分离片122可通过冲压和翻折的形式形成。分离口123为连通分离腔121和转鼓12外侧的通道。分离片122用于加快分离腔121中待处理气体的离心速度，液体和固体获得一个远大于气体的离心速度，使得气-液或气-固两项分离。离心壳体11底部设有环形侧板，环形侧板与底板之间形成一个环形的排渣口13，排渣口13用于排出转鼓12分离出的液体和固体，环形侧板用于挡住分离腔121中分离的固定和液体，使得小型固体或液体在环形侧板上积聚，形成大型颗粒或液体后沿着环形侧板掉落，从排渣口13排出，大型颗粒经环形侧板档住后直接掉落到排渣口13排出。
参照图3至图6，吸附再生组件2为一种活性炭吸附再生设备，包括箱体21，箱体21内设有两个活性炭吸附室，活性炭吸附室包括第一吸附再生室22和第二吸附再生室23，第一吸附再生室22设置在箱体21上部，第二吸附再生室23设置在箱体21下部，第一吸附再生室22与第二吸附再生室23通过隔板分隔开，箱体21两端分别为进气端24和排气端25，进气端24上设有进气管241，进气管241用于通入待处理的废气，排气端25上设有排气管251，排气管251用于将处理完毕的气体排出或流入下一个处理装置中。活性炭吸附室内设有吸附层27和切换装置26，切换装置26用于堵住活性炭吸附室，使得进气端24进入的气体无法进入活性炭吸附室或使活性炭吸附室中的气体无法从排气端25排出。
参照图1，净化处理组件3为光催化净化器，通过光催化净化技术对废气进行净化处理，光催化净化技术主要是利用光催化剂二氧化钛(TiO2)吸收外界辐射的光能，使其直接转变为化学能。当能量大于TiO2禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子(e-)，同时在价带留下空穴阶(h+)。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能够在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也能直接复合，空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的H2O发生作用生成经基自由基-HO，-HO是一种活性很高的粒子，能够无选择的氧化多种有机物并使之矿化。
进一步，底板上设有离心进气口124，离心进气口124用于通入待处理气体。离心壳体11顶部设有出气口111，出气口111设有8个，成环形均匀分布在离心壳体11顶部，所述出气口111用于排出经转鼓12处理后的气体。
进一步，顶板上固接有转轴，固接的方式可以是通过螺纹连接，转轴穿设在离心壳体11顶部，转轴与离心壳体11的连接处设有轴承，轴承用于减少转鼓12的转动阻力，转轴外端连接有驱动电机265，驱动电机265可通过联轴器或皮带轮与转轴相连。
进一步，切换装置包括导轨262和挡板261，挡板261通过导轨262在箱体21内移动，在本实施例中，设有两个切换装置，所述箱体21内设有第一导轨和第二导轨，第一导轨和第二导轨上分别设有前挡板和后挡板，前挡板用于阻断进气端24与活性炭吸附室的连通，堵住活性炭吸附室的前端，后挡板用于阻断活性炭吸附室与排气端25的连通，堵住活性炭吸附室的尾端。所述第一导轨通过螺钉固接在第一吸附再生室22和第二吸附再生室23的前端，所述第二导轨通过螺钉固接在第一吸附再生室22和第二吸附再生室23的后端，前挡板和后挡板均通过导轮分别在第一导轨和第二导轨上移动。当前挡板在第一导轨移动时，前挡板只能够堵住两个活性炭吸附室的其中一个活性吸附室，而另一个则会与进气端24连通，具有切换连通的功能，同理后挡板也具有切换连通的功能。当前挡板和后挡板同时堵住同一个活性炭吸附室时，被堵住的活性炭吸附室为不进行废气处理工作，二另一个活性炭吸附室进行废气处理工作。
进一步，切换装置还包括有驱动装置，驱动装置为卷扬机，包括卷筒263、缠绕在卷筒263上的钢丝绳264、驱动电机265，卷筒263通过侧板和螺钉固定安装在箱体21上方，所述侧板与卷筒263连接处设有轴承，驱动电机265通过联轴器与卷筒263连接，钢丝绳264与前挡板或后挡板铰接，卷扬机用于拉起和放下前挡板或后挡板。在本实施例中，卷扬机设有两个，分别为卷扬机一和卷扬机二，卷扬机一和卷扬机二均设置在箱体21顶部，卷扬机一的钢丝绳264铰接在前挡板上，卷扬机二的钢丝绳264铰接在后挡板上，卷扬机一用于拉动或放下前挡板，卷扬机二用于拉动或放下后挡板。
进一步参照图7，活性炭吸附室内设有吸附层27和加热装置，吸附层27包括活性炭层271、加热层272、固定层273，活性炭层271内布满用于废气吸附过滤的活性炭，加热装置为加热层272，为由电热丝构成的电热丝网，加热层272用于活性炭吸附室内的加热升温，使得活性炭层271内的活性炭排出吸附的杂质气体，便于活性炭的吸附再生，活性炭层271夹在加热层272之间，固定层273为不锈钢网，设置在加热层272外侧，用于固定加热层272的电热丝网和活性炭层271内的活性炭。电热丝是利用电流的热效应原理进行发热的一种发热部件，可由钨或一些电热合金制成。
进一步，活性炭吸附室内设有保护气进气口和排气口，保护气进气口用于通过保护气体，防止活性炭在再生过程中被氧化或燃烧，排气口用于排出活性炭在再生过程中产生的杂质气体和保护气。箱体21侧面设有第一进气口221和第二进气口231，第一进气口221用于往第一吸附再生室22内通入保护气，箱体21顶部设有第一排气口222，第一排气口222用于排出第一吸附再生室22在活性炭再生过程中产生的杂质气体及保护气，箱体21侧面还设有第二排气口232，第二排气口232用于排出第二吸附再生室23在活性炭再生过程中产生的杂质气体及保护气。在本实施例中，采用氮气作为保护气保护活性炭的再生过程，同时杂质气体和氮气混合排出后，还能够进行催化燃烧，除去杂质气体。
进一步，离心分离组件1与吸附再生组件2之间通过管道连接，该管道可以为金属管道，也可以为非金属管道，用于气体运输。管道内设有驱动风机，驱动风机用于驱动管道内的气体流向吸附再生组件2。
进一步，还包括有储气罐4，储气罐4与吸附再生组件2的排气端25相连通，用于回收过滤气体，便于重复利用。在本实施例中，储气罐4为常压储气罐4，排气端25与储气罐4之间还设有空气压缩机，空气压缩机将过滤气体压缩通入储气罐4中。
进一步，第一排气口222和第二进气口231通过换向阀与净化处理组件3相连通，当切换装置26切换用于吸附过滤工作的吸附再生室时，换向阀同时切换净化处理组件3所连通的第一排气口222或第二排气口232，即当第一吸附再生室22经切换装置26切换成对废气进行吸附过滤操作时，第二吸附再生室23对活性炭再生室进行再生操作，第二排气口232经换向阀切换后切换后与净化处理组件3连通，同时第一排气口222被堵住，第一吸附再生室22内的气体只能通过排气端25排出，第二吸附再生室23内的气体只能通过第二排气口232排出。当第二吸附室进行吸附过滤而第一吸附室进行再生过程时，与上述同理。在本实施例中，换向阀可以机动换向阀、电磁换向阀或电液换向阀。
具体实施时，本实施例的具体废气处理方法如下：
步骤a，废气经离心进气口124进入第一分离组件的转鼓12中，转鼓12通过离心技术使得废气中的液体及固体从气体中分离，气体从出气口111通入吸附再生组件2中，液体和固体经排渣口13排出；
步骤b，气体经进气端24进入第一吸附再生室22中，第一吸附再生室22通过活性炭过滤掉气体中的有机气体，并通过排气端25排出过滤后的气体，将气体通入储气罐4中储存；
步骤c，第一吸附再生室22中的活性炭吸附饱和后，切换装置26切换进气端24和排气端25连通第二吸附再生室23，第二吸附再生室23替换第一吸附再生室22重复上述步骤b，第一吸附再生室22对活性炭进行再生操作，再生过程中产生的气体通入净化处理组件3中，净化处理组件3对步骤d中的气体进行净化处理；
步骤d，当第二吸附再生室23中的活性炭吸附饱和时，切换装置26切换进气端24和排气端25连通第一吸附再生室22，第一吸附再生室22重复步骤b，通过不断切换第一吸附再生室22及第二吸附再生室23对气体进行过滤操作。
本实施例不仅限于工业气体的回收，还可用于其他有用气体的回收利用。此外，吸附处理组件中排气端25所排出的气体还可根据其气体特性，如有毒的或无毒的、稳定的或不稳定的，通入下一个处理装置中进行进一步处理或重新投入工厂的生产过程中。
实施例2
本实施例中采用低温等离子设备作为净化处理组件3，通过低温等离子技术对有机物进行最终净化处理。同时，除了采用光催化净化器和低温等离子设备外，还可通过催化燃烧设备对有机物进行催化燃烧处理。
实施例3
换向阀可通过两个开关阀进行替换，第一排气口222和第二排气口232均通过管道与净化处理组件3连接，两个开关阀分别为开关阀一和开关阀二，开关阀一设置在第一排气口222与净化处理组件3的连接管道上，开关阀二设置在第二排气口232与净化处理组件3的连接管道上。当第一吸附再生室22用于吸附过滤操作时，开关阀一打开，开关阀二关闭；当第二吸附再生室23用于吸附过滤操作时，开关阀一关闭，开关阀二打开。
以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种废气处理设备，其特征在于，包括离心分离组件(1)、吸附再生组件(2)、净化处理组件(3)；
所述离心分离组件(1)，用于除去废气中的液体及固体，包括离心壳体(11)和设置在离心壳体(11)内的转鼓(12)，所述转鼓(12)内设有分离腔(121)；
所述吸附再生组件(2)包括箱体(21)，所述箱体(21)内设有切换装置(26)、第一吸附再生室(22)和第二吸附再生室(23)，所述第一吸附再生室(22)和第二吸附再生室(23)均能够用于废气的吸附过滤和活性炭的再生，所述切换装置(26)能够阻挡废气流入第一吸附再生室(22)或第二吸附再生室(23)中；
所述净化处理组件(3)，用于净化处理第一吸附再生室(22)和第二吸附再生室(23)的活性炭再生过程中所排出的气体。
2.根据权利要求1所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述净化处理组件(3)为光催化净化器。
3.根据权利要求1所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述箱体(21)两端分别为进气端(24)和出气端，所述切换装置(26)设置在进气端(24)与排气端(25)。
4.根据权利要求3所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述切换装置(26)包括挡板和固接在箱体(21)上的导轨(262)，所述挡板能够通过导轨(262)移动并堵住第一吸附再生室(22)、第二吸附再生室(23)与进气端(24)、排气端(25)的连通。
5.根据权利要求4所述的一种废气处理设备，其特征在于，还包括有储气罐(4)，所述排气端(25)与储气罐(4)连通。
6.根据权利要求1所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述第一吸附再生室(22)上设有第一进气口(221)和第一排气口(222)，所述第二吸附再生室(23)上设有第二进气口(231)和第二排气口(232)，所述第一进气口(221)和第二进气口(231)用于通入保护气和非氧化气体。
7.根据权利要求1所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述分离腔(121)侧面设有分离口(123)和分离片(122)，所述离心壳体(11)包括设置在顶部的出气口(111)、设置在侧面的环形侧板和设置在底部的排渣口(13)，所述转鼓(12)底部设有离心进气口(124)。
8.根据权利要求1所述的一种废气处理设备，其特征在于，所述第一吸附再生室(22)和第二吸附再生室(23)内均设有吸附层(27)，所述吸附层(27)包括活性炭层(271)、加热层(272)和固定层(273)。
9.一种废气处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，废气通过离心分离组件(1)除去液体和固体，除杂后的气体从通入吸附再生组件(2)中；
步骤b，气体进入吸附再生组件(2)中，第一吸附再生室(22)通过活性炭过滤掉气体中的有机气体，并排出过滤后的气体；
步骤c，第一吸附再生室(22)中的活性炭吸附饱和时，第二吸附再生室(23)替换第一吸附再生室(22)过滤气体，第一吸附再生室(22)对其内部活性炭进行再生操作，再生过程中产生的气体通入净化处理组件(3)中进行净化处理；
步骤d，当第二吸附再生室(23)中的活性炭吸附饱和时，第一吸附再生室(22)重复步骤b，第二吸附再生室(23)对其内部活性炭进行再生操作，通过不断切换第一吸附再生室(22)及第二吸附再生室(23)对气体进行过滤操作。
10.根据权利要求9所述的一种废气处理方法，其特征在于，所述吸附再生组件(2)上设有切换第二吸附再生室(23)和第一吸附再生室(22)工作模式的切换装置(26)，切换装置(26)包括导轨(262)和设置在导轨(262)上的挡板(261)，在切换过程中，挡板(261)在导轨(262)上移动，阻断活性炭吸附室与进气端(24)和排气端(25)的连通，另一个活性炭吸附室与进气端(24)和排气端(25)连通。
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