CN110314507A - 一种印刷有机废气处理工艺及处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷有机废气处理工艺及处理系统，涉及印刷废气处理的技术领域，处理工艺包括以下工序：S1.除尘预处理、S2.光解处理、S3.过滤处理；应用该处理工艺的处理系统包括集尘水箱、UV光解装置和活性炭过滤器，所述集尘水箱的底部和顶部分别连接有废气进气管和第一排气管，所述第一排气管与所述UV光解装置的进气端连接，所述UV光解装置的出气端通过第二排气管与所述活性炭过滤器的进气端连接，所述活性炭的出气端直接与外部大气环境连通。本发明中印刷废气先后经过除尘预处理、光解处理和过滤处理，使废气中的粉尘颗粒等固态杂质、有害有机气体及恶臭气味均得到全方位去除，处理后的废气可直接排放，更加环保。

Description

一种印刷有机废气处理工艺及处理系统
技术领域
本发明涉及印刷废气处理的技术领域，尤其是涉及一种印刷有机废气处理工艺及处理系统。
背景技术
印刷行业的印刷废气成分通常有苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、脂类、醚类等挥发性极强的有机废气，还有固料及溶剂挥发或雾化后形成的二相悬浮物逸散到周围的空气中，也对空气产生污染。印刷车间废气处理、印刷厂废气处理的废气污染物来自印刷、调墨等印刷工序中的油墨、溶剂、稀释剂及颜料，在调墨、印刷和固化过程有机废气不断挥发。其中70％来源于印刷及调墨过程产生的油墨废气。因此，需要对印刷废气进行有效收集并做净化处理，以确保企业安全运行及人员健康、改善车间及厂区环境、达到国家环保要求。在我国的工作场所有害因素职业接触限值和排放标准中，对VOCs废气的排放作了严格的规定。目前voc处理方法、印刷厂废气处理方法有吸附冷凝法、吸收溶解法、反应燃烧法、光催化氧化法、等离子处理法及多种方法组合法等。
专利公告号为CN207478187U的中国专利，提出了一种印刷车间废气处理系统，包括通过排气管连接的废气收集装置和废气处理装置；该系统还包括集尘水箱和用于将混合在水中的粉尘分离的过滤器；集尘水箱通过进气管连接废气收集装置，且通过排气管连接废气处理纸装置；进气管伸入集尘水箱的水中；过滤器通过排水管连接集尘水箱；过滤器呈筒状设置，其上端连接有带接口的封盖，下端设置有出水口；接口连接排水管，出水口连接出水管；在过滤器的内腔设置有若干层过滤网。废气被废气收集装置吸收后，经进气管通入集尘水箱的水中，使混在废气中的粉尘与之分离；之后水体经排水管进入过滤器中，过滤网将水体中的粉尘拦截，从而实现对粉尘的收集以及水体的净化。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该废气处理系统借助集尘水箱、过滤器、过滤网等器件对废气进行过滤净化，可以一定程度上减少废气排放量，但是这种传统的废气过滤处理对于一些不溶或难溶于水的有害有机废气吸收效果却十分有限，难以实现废气的高效净化处理。
发明内容
本发明的目的一是提供一种可以高效降解印刷废气中的有害有机气体从而高效净化废气的印刷有机废气处理工艺。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
一种印刷有机废气处理工艺，包括以下处理工序：
S1.除尘预处理：废气通入集尘水箱中，除去废气粉尘不溶固态杂质；
S2.光解处理：经过S1步骤处理的废气通入UV光解装置中，将废气中的有害有机物气体进行降解，得到初净气体；
S3.过滤处理：将S2步骤中得到的初净气体通入活性炭过滤器，经活性炭过滤后得到可排放气体。
本发明的目的二是提供一种应用上述印刷有机废气处理工艺的处理系统。
一种印刷有机废气处理工艺的处理系统，包括集尘水箱、UV光解装置和活性炭过滤器，所述集尘水箱的底部和顶部分别连接有废气进气管和第一排气管，所述第一排气管与所述UV光解装置的进气端连接，所述UV光解装置的出气端通过第二排气管与所述活性炭过滤器的进气端连接，所述活性炭的出气端直接与外部大气环境连通。
通过采用上述技术方案，印刷车间产生的废气主要有VOCs、非甲烷类总烃等几十种有机物（氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、硫化物H2S、苯、甲苯、二甲苯等），同时伴随着印刷生产过程中产生的纸屑粉尘等难溶固态、粉态杂质。废气先通入集尘水箱中，使废气中的难溶固态、粉态杂质被截留在集尘水箱中，实现初步除杂。
然后废气通入UV光解装置中，UV光解装置利用UV紫外线光束照射有机气体，UV紫外线光束分解混在废气中的空气的氧分子并产生游离氧（活性氧），由于游离氧（活性氧）所携带正负电子不平衡所以与氧分子结合产生臭氧。臭氧对有机物具有极强的氧化作用，可以将有机气体的化合物分子链降解成低分子化合物，如CO2、H2O等，从而对废气中的有害有机气体进行彻底去除。
同时，高能紫外线光束可以裂解恶臭气体中细菌分子键，破坏细菌的核酸，再通过臭氧进行氧化反应，彻底达到脱臭和杀灭细菌的目的。利用UV光解工序可以达到更好的废气净化效果，使废气可达到排放标准。
进一步设置为：所述UV光解装置包括机壳、设于机壳内的若干第一UV灯管和用于供废气通过的光解玻璃管，所述光解玻璃管绕设于若干第一UV灯管外部且光解玻璃管的一端与所述第一排气管连接，另一端与所述第二排气管连接。
通过采用上述技术方案，废气经过集尘水箱去除固态、粉尘杂质后再进入光解玻璃管内，光解玻璃管绕设于若干第一UV灯管外部，可以受到全方位的紫外线照射，提高紫外线对有机气体的降解效率；同时废气始终在光解玻璃管中，基本不会逸出对外部环境造成污染，减少废气治理过程中的二次污染。
进一步设置为：所述光解玻璃管靠近进气一端还连接有空气进气管，所述空气进气管上设有单向阀。
通过采用上述技术方案，光解玻璃管上连接空气进气管，通过空气进气管和单向阀，可以向光解玻璃管中补充空气，提供废气中的氧含量，从而提高废气中的臭氧含量，提高降解效率。
进一步设置为：所述UV光解装置还包括设于所述机壳外部的臭氧发生组件，所述臭氧发生组件包括臭氧发生室和设于所述臭氧发生室内的第二UV灯管，所述臭氧发生室连接有氧气进气管，且所述臭氧发生室通过若干臭氧补充管与所述光解玻璃管沿气体流向的不同位置连接。
通过采用上述技术方案，通过氧气进气管向臭氧发生室内通入氧气，使臭氧发生室内的高纯氧在第二UV灯管的照射下产生更多的臭氧，再通过若干臭氧补充管将臭氧发生室内的臭氧通入光解玻璃管中，提高光解玻璃管中的臭氧含量，从而进一步提高臭氧裂解有机化合物效率，改善废气处理效果。
进一步设置为：所述光解玻璃管上沿气体流向设置的若干臭氧补充管内的臭氧流量依次增大。
通过采用上述技术方案，废气中的有机气体随着废气在光解玻璃管中流动时，不断与光解玻璃管中的臭氧反应，使得光解玻璃管中沿气流方向的有机气体含量不断减少，光解玻璃管上沿气体流向设置的若干臭氧补充管内的臭氧流量依次增大，可以使光解玻璃管输气末端有浓度更高的臭氧与更加少量的有机气体充分反应，提高光解玻璃管中的有机气体光解效率。
进一步设置为：所述第二排气管上连接有与所述第一排气管连接的气体回流管，所述气体回流管上安装有气体循环泵。
通过采用上述技术方案，废气流过光解玻璃管时大部分有机气体分子被光解，但由于气体流动速度较快、且在光解玻璃管中的行程有限，因此有少部分有机气体分子未能被完全光解而进入第二排气管中。第二排气管通过气体回流管和气体循环泵将未被光解的有机气体分子重新送入第一排气管中，从而使残余未光解的有机气体在光解玻璃管中进行循环光解，改善废气处理效果。
进一步设置为：所述光解玻璃管的较低一侧连接有若干与所述集尘水箱底部连通的液体回流管，所述液体回流管通过液体循环泵将液态反应产物输送至集尘水箱中。
通过采用上述技术方案，由于废气中的有机气体分子在光解玻璃管中被臭氧氧化生成小分子物质H20和CO2等，其中H20等液态物质可通过液体回流管和液体循环泵进入集尘水箱内，既可降低光解玻璃管堵塞的可能性，也可为集尘水箱源源不断提供液态物质，从而使集尘水箱更好地起到除尘效果。
进一步设置为：所述集尘水箱内设有喷淋机构，所述集尘水箱底部连接有用于向所述喷淋机构供水的循环水管，所述循环水管上安装有循环水泵。
通过采用上述技术方案，集尘水箱内设置喷淋机构，废气从废气进气管进入集尘水箱中先经过水洗涤，除去废气中大部分的粉尘固态颗粒杂质，但是由于废气从水中的通过速度较快，导致有少量粉尘未来得及被水洗出。此时集尘水箱内的喷淋机构在集尘水箱内喷淋液体，使废气中残余的少量粉尘固态颗粒被完全脱去，除尘效果更好。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
（1）印刷废气先后经过除尘预处理、光解处理和过滤处理，使废气中的粉尘颗粒等固态杂质、有害有机气体及恶臭气味均得到全方位去除，提高废气净化效率并改善废气处理效果，处理后的废气可直接排放，更加环保；
（2）UV光解装置中设置臭氧发生组件，向臭氧发生组件中的臭氧发生室内通入高纯氧，高纯氧在臭氧发生室内的第二UV灯管照射下产生更多的臭氧，再通过若干臭氧补充管将臭氧发生室内的臭氧通入光解玻璃管中，提高光解玻璃管中的臭氧含量，从而进一步提高臭氧裂解有机化合物效率，改善废气处理效果；
（3）光解玻璃管上沿气体流向设置的若干臭氧补充管内的臭氧流量依次增大，使光解玻璃管输气末端有浓度更高的臭氧与更加少量的有机气体充分反应，提高光解玻璃管中的有机气体光解效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
附图标记：1、集尘水箱；2、UV光解装置；3、活性炭过滤器；4、废气进气管；5、第一排气管；6、机壳；7、第一UV灯管；8、光解玻璃管；9、空气进气管；10、单向阀；11、臭氧发生组件；12、臭氧发生室；13、第二UV灯管；14、氧气进气管；15、臭氧补充管；16、气体回流管；17、气体循环泵；18、液体回流管；19、液体循环泵；20、喷淋机构；21、循环水管；22、循环水泵；23、喷淋水管；24、雾状喷头；25、总回流管；26、流量控制阀；27、第二排气管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1:一种印刷有机废气处理工艺，包括以下处理工序：
S1.除尘预处理：在印刷车间内铺设集气管路，集气管路将印刷车间内的印刷废气进行收集并汇流通入集尘水箱1中，除去废气粉尘等不溶固态杂质；
S2.光解处理：经过S1步骤处理的废气通入UV光解装置2中，将废气中的有害有机物气体进行降解，得到初净气体；
S3.过滤处理：将S2步骤中得到的初净气体通入活性炭过滤器3，经活性炭过滤后得到可排放气体。
实施例2：参照图1，一种印刷有机废气处理系统，包括集尘水箱1、UV光解装置2和活性炭过滤器3。集尘水箱1内盛放有用于除尘的净水，集尘水箱1底部和顶部分别连接有废气进气管4和第一排气管5，为了提高集尘水箱1的除尘效率，集尘水箱1内设置有喷淋机构20。喷淋机构20包括喷淋水管23和若干雾状喷头24，集尘水箱1底部连接有与喷淋水管23连通的循环水管21，循环水管21上安装有循环水泵22。第一排气管5远离集尘水箱1的一端与UV光解装置2的进气端连接，UV光解装置2的出气端连接有第二排气管27，第二排气管27远离UV光解装置2的一端与活性炭过滤器3的进气端连接，活性炭过滤器3的出气端直接与外部大气环境连通。第二排气管27上连接有与第一排气管5连接的气体回流管16，气体回流管16上安装有气体循环泵17。
印刷废气先经过集尘水箱1进行除尘预处理、再经过光解装置进行光解，然后经过活性炭过滤器3进行过滤，使废气中的粉尘颗粒等固态杂质、有害有机气体及恶臭气味均得到全方位去除，提高废气净化效率并改善废气处理效果，处理后的废气可直接排放，更加环保。
参照图1，UV光解装置2包括机壳6、安装在机壳6内的六根第一UV灯管7、光解玻璃管8和臭氧发生组件11。六根第一UV灯管7沿水平方向安装在机壳6内且六根第一UV灯管7圆周阵列分布。光解玻璃管8为沿水平方向绕设于六根第一UV灯管7外部的螺旋管状，光解玻璃管8的一端作为UV光解装置2的进气端并与第一排气管5连接，光解玻璃管8的另一端作为UV光解装置2的出气端并与第二排气管27连接。光解玻璃管8靠近进气一端还连接有空气进气管9，空气进气管9上安装有单向阀10。
臭氧发生组件11包括臭氧发生室12和安装在臭氧发生室12内的第二UV灯管13，臭氧发生室12连接有带有流量控制阀26的氧气进气管14和四根臭氧补充管15，四根臭氧补充管15一端分别与臭氧发生室12连接，另一端分别与光解玻璃管8沿气体流向的不同位置连接。为了使四根臭氧补充管15可以充分地对光解玻璃管8的不同部位进行臭氧供给，四根臭氧补充管15位于同一平面内且四根臭氧补充管15沿水平方向上的间隔距离相等。同时为了弥补光解玻璃管8的输气后端有机气体浓度低于输气前端导致的臭氧与低浓度有机气体反应不充分的问题，沿气体流动方向上的四根臭氧管内的臭氧流量依次增大。由于废气中空气较少，氧分子更少，因此通过臭氧发生组件11向UV光解玻璃管8中补充臭氧，提高臭氧光解有机气体的效率，净化废气更彻底。
为了避免光解反应过程中产生的液态物质堵塞光解玻璃管8，光解玻璃管8的较低一侧连接有四根液体回流管18，四根液体回流管18的一端分别与光解玻璃管8的不同部位连接，四根液体回流管18的另一端共同连接有总回流管25，总回流管25与集尘水箱1的底部连接且安装有液体循环泵19。光解反应中产生的H20等液态物质通过液体回流管18和液体循环泵19进入集尘水箱1内，既可降低光解玻璃管8堵塞的可能性，也可为集尘水箱1源源不断提供液态物质，从而使集尘水箱1更好地起到除尘效果。
本实施例的实施原理及有益效果为：印刷废气先后经过除尘预处理、光解处理和过滤处理，并在UV光解装置2中设置臭氧发生组件11，使废气中的粉尘颗粒等固态杂质、有害有机气体及恶臭气味均得到全方位去除，提高废气净化效率并改善废气处理效果，处理后的废气可直接排放，更加环保。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种印刷有机废气处理工艺，其特征在于，包括以下处理工序：
S1.除尘预处理：废气通入集尘水箱（1）中，除去废气粉尘不溶固态杂质；
S2.光解处理：经过S1步骤处理的废气通入UV光解装置（2）中，将废气中的有害有机物气体进行降解，得到初净气体；
S3.过滤处理：将S2步骤中得到的初净气体通入活性炭过滤器（3），经活性炭过滤后得到可排放气体。
2.一种应用如权利要求1所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：包括集尘水箱（1）、UV光解装置（2）和活性炭过滤器（3），所述集尘水箱（1）的底部和顶部分别连接有废气进气管（4）和第一排气管（5），所述第一排气管（5）与所述UV光解装置（2）的进气端连接，所述UV光解装置（2）的出气端通过第二排气管（27）与所述活性炭过滤器（3）的进气端连接，所述活性炭的出气端直接与外部大气环境连通。
3.根据权利要求2所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述UV光解装置（2）包括机壳（6）、设于机壳（6）内的若干第一UV灯管（7）和用于供废气通过的光解玻璃管（8），所述光解玻璃管（8）绕设于若干第一UV灯管（7）外部且光解玻璃管（8）的一端与所述第一排气管（5）连接，另一端与所述第二排气管（27）连接。
4.根据权利要求3所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述光解玻璃管（8）靠近进气一端还连接有空气进气管（9），所述空气进气管（9）上设有单向阀（10）。
5.根据权利要求3所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述UV光解装置（2）还包括设于所述机壳（6）外部的臭氧发生组件（11），所述臭氧发生组件（11）包括臭氧发生室（12）和设于所述臭氧发生室（12）内的第二UV灯管（13），所述臭氧发生室（12）连接有氧气进气管（14），且所述臭氧发生室（12）通过若干臭氧补充管（15）与所述光解玻璃管（8）沿气体流向的不同位置连接。
6.根据权利要求5所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述光解玻璃管（8）上沿气体流向设置的若干臭氧补充管（15）内的臭氧流量依次增大。
7.根据权利要求2所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述第二排气管（27）上连接有与所述第一排气管（5）连接的气体回流管（16），所述气体回流管（16）上安装有气体循环泵（17）。
8.根据权利要求2或7所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述光解玻璃管（8）的较低一侧连接有若干与所述集尘水箱（1）底部连通的液体回流管（18），所述液体回流管（18）通过液体循环泵（19）将液态反应产物输送至集尘水箱（1）中。
9.根据权利要求8所述的印刷有机废气处理工艺的处理系统，其特征在于：所述集尘水箱（1）内设有喷淋机构（20），所述集尘水箱（1）底部连接有用于向所述喷淋机构（20）供水的循环水管（21），所述循环水管（21）上安装有循环水泵（22）。
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