CN110327755A - Uv微纳米废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气处理领域，公开了UV微纳米废气处理装置，包括机壳，所述机壳从下至上依次设置有水槽层、UV废气处理层、填充层、微纳米喷雾层和除雾层，所述机壳顶部设置有气体出口，所述水槽层与UV废气处理层之间设置有废气入口，还包括设置在水槽层与微纳米喷雾层之间的循环水管，所述循环水管上设置有将水槽层内的水送至微纳米喷雾层的循环水泵，还包括对水槽层进行曝气处理的微纳米曝气发生器，本设备把微气泡、洗涤塔与UV光催化氧化设备有效的结合到一起，打破了以往的单一处理废气的特点，实现体积小、占地小、低耗能、无需药剂添加、零二次污染产生，处理效率高，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理领域，特别涉及UV微纳米废气处理装置。
背景技术
在化工、餐饮、橡胶、石油等行业中，废气处理一直是一个重中之重的问题，但传统的废气处理设备具有设备体型庞大、占地面积大、处理效率低，二次污染严重，耗能指数高，运行需要添加药剂等问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种体积小、占地小、低耗能、无需药剂添加、零二次污染产生的UV微纳米废气处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：UV微纳米废气处理装置，包括机壳，所述机壳从下至上依次设置有水槽层、UV废气处理层、填充层、微纳米喷雾层和除雾层，所述机壳顶部设置有气体出口，所述水槽层与UV废气处理层之间设置有废气入口，还包括设置在水槽层与微纳米喷雾层之间的循环水管，所述循环水管上设置有将水槽层内的水送至微纳米喷雾层的循环水泵，还包括对水槽层进行曝气处理的微纳米曝气发生器。
本设备把微气泡、洗涤塔与UV光催化氧化设备有效的结合到一起，打破了以往的单一处理废气的特点，实现体积小、占地小、低耗能、无需药剂添加、零二次污染产生，处理效率高，实用性强。
进一步的是：所述微纳米喷雾层包括与循环水管连接的喷雾管和安装在喷雾管上与喷雾管连通的微纳米喷头。
进一步的是：所述微纳米喷头包括注射腔，所述注射腔体两端连接有连接板，所述连接板远离注射腔体一侧设置有喷嘴，还包括安装在喷嘴上的导流盖，所述连接板和喷嘴之间还设置有压环。
进一步的是：所述注射腔包括圆柱型腔体，所述圆柱型腔体侧面设置有气液入口，圆柱型腔体两端设置有气液出口，所述连接板中部设置有供气液通过的通孔，所述连接板靠近喷嘴一侧设置有与喷嘴连接的安装槽，所述纳米喷头远离连接板一侧设置伸入导流盖的喷射端和与导流盖连接的连接端，所述导流盖外端开设有喷射口。
进一步的是：所述微纳米曝气发生器包括高压泵，所述高压本包括第一入口端、第二入口端和出口端，所述第一入口端通过连接管道与水槽连接，所述第二入口端连接有电磁阀，所述出口端连接有溶气罐，还包括与溶气罐连接的微纳米气泡曝气喷头，所述纳米气泡曝气喷头伸入水槽层内，还包括安装在溶气罐上用于检测溶气罐内压力的压力表和压力传感器。
进一步的是：所述机壳上设置有排水口和溢流口，所述排水口位于机壳底部，所述溢流口位于废气出口下方。
进一步的是：所述填充层为聚丙烯特拉瑞德环或者空心球。
本发明的有益效果是：本设备把微气泡、洗涤塔与UV光催化氧化设备有效的结合到一起，打破了以往的单一处理废气的特点，实现体积小、占地小、低耗能、无需药剂添加、零二次污染产生，处理效率高，实用性强。
附图说明
图1为UV微纳米废气处理装置正视图。
图2为UV微纳米废气处理装置剖视图。
图3为微纳米喷头示意图。
图4为微纳米喷头原理图。
图5为微纳米曝气发生器示意图。
图中标记为：水槽层1、UV废气处理层2、填充层3、喷雾管41、微纳米喷头42、注射腔421、连接板422、喷嘴423、导流盖424、压环425、气液入口426、气液出口427、喷射口429、除雾层5、气体出口6、废气入口7、循环水管8、循环水泵9、微纳米曝气发生器10、高压泵101、电磁阀102、溶气罐103、微纳米气泡曝气喷头104、压力表105、压力传感器106、排水口11、溢流口12。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1和图2所示的包括机壳，所述机壳从下至上依次设置有水槽层1、UV废气处理层2、填充层、微纳米喷雾层和除雾层5，所述填充层为聚丙烯特拉瑞德环或者空心球，所述机壳顶部设置有气体出口6，所述水槽层1与UV废气处理层2之间设置有废气入口7，还包括设置在水槽层1与微纳米喷雾层之间的循环水管8，所述循环水管8上设置有将水槽层1内的水送至微纳米喷雾层的循环水泵9，还包括对水槽层1进行曝气处理的微纳米曝气发生器10；
本设备具体工作过程为：自工业制程中所产生的废气，经外部收集系统从废气入口7导入UV微纳米废气处理装置内，废气首先进入UV废气处理层2，由于截面积突然变大风速瞬间降下,在UV废气处理层2内运用高能UV紫外线光束及臭氧对有机气体进行协同分解氧化反应，使有机气体其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳。未被UV催化氧化处理的废气进入填充层时，微纳米喷雾层将微米气泡洗涤液均匀喷洒于填充材料之表面以保持湿润；同时废气与微米气泡洗涤液在充分润湿之填充层相互接触，藉由废气中之污染物吸收于洗涤液中，达成去除污染物质之目的；然后此饱含水份之气体经过除雾层5以移除多余之水份；经过洗涤洗净并移除水份后的气体可直接排放至大气之中，而所移除之水份向下流至水槽层1内重新回收使用，达到去除污染物的目的，上述微米气泡洗涤液即为水槽层1内经曝气处理的,上述UV废气处理层2为SMY-系列TiO2紫外光解催化氧化净化模块，所述机壳靠近UV废气处理层2一侧设置有用于方便维修的爬梯装置；
UV废气处理层2的具体原理为：在TiO2紫外光解催化氧化净化模块，高能紫外线光束与空气、TiO2反应产生的臭氧、·OH(羟基自由基)对有机气体和无机气体进行协同分解氧化反应，使大分子异味气体在紫外线作用下链结构断裂，使异味气体物质转化为无异味的小分子化合物或者完全矿化，生成水和CO2，达标后经排风管排入大气，整个分解氧化过程在1秒内完成，具体反应为；
(1)臭氧的产生：
利用高能紫外线光束，使空气中产生大量的自由电子，这些电子大部分能被氧气所获得，形成负氧离子O3－，负氧离子不稳定，很容易失去一个电子而变成活性氧臭氧，臭氧是高级氧化剂，既可以氧化分解有机物和无机物，对主要废气硫化氢、氨气、甲硫醇和烃类化合物等，都可以与臭氧发生反应，在臭氧的作用下，这些气体由大分子物质被分解为小分子物质，直至矿化。
(2)·OH(羟基自由基)的产生：
本设备同时可利用紫外光束与纳米级TiO2的作用产生·OH，溶于水中的臭氧也可产生·OH。
反应式如下所示：
(3)消毒杀菌：利用高能UV光束裂解恶臭气体中细菌的分子键，破坏细菌的核酸DNA，再通过·OH、O3进行氧化反应，彻底达到脱臭及杀灭细菌的目的。
在上述基础上，如图3所示，所述微纳米喷雾层包括与循环水管8连接的喷雾管41和安装在喷雾管41上与喷雾管41连通的微纳米喷头42，所述微纳米喷头42包括注射腔421，所述注射腔421体两端连接有连接板422，所述连接板422远离注射腔421体一侧设置有喷嘴423，还包括安装在喷嘴423上的导流盖424，所述连接板422和喷嘴423之间还设置有压环425，所述注射腔421包括圆柱型腔体，所述圆柱型腔体侧面设置有气液入口426，圆柱型腔体两端设置有气液出口427，所述连接板422中部设置有供气液通过的通孔，所述连接板422靠近喷嘴423一侧设置有与喷嘴423连接的安装槽，所述纳米喷头远离连接板422一侧设置伸入导流盖424的喷射端和与导流盖424连接的连接端，所述导流盖424外端开设有喷射口429，具体工作时，微纳米气泡液首先由注射腔421的气液入口426进入注射腔421，并在注射腔421内发生高速回旋，然后由注射腔421的气液出口427流出并经连接板422形成负压，最后再通过喷嘴423进一步形成负压喷出，具体原理如图3所示，微纳米气泡曝气喷头104采用气液二相高速盘旋原理，因此能够在稳压情况下稳定运行，并能够大量的喷射出均匀地微纳米气泡液，具有在水中停留时间长、带负电荷性、自我增压溶解性、氧传质效率高、以及产生大量的自由基离子等特点，广泛应用于废水快速增氧作用、废气吸附和降解作用。
在上述基础上，如图5所示，所述微纳米曝气发生器10包括高压泵101，所述高压本包括第一入口端、第二入口端和出口端，所述第一入口端通过连接管道与水槽连接，所述第二入口端连接有电磁阀102，所述出口端连接有溶气罐103，还包括与溶气罐103连接的微纳米气泡曝气喷头104，所述纳米气泡曝气喷头伸入水槽层1内，还包括安装在溶气罐103上用于检测溶气罐103内压力的压力表105和压力传感器106，所述压力传感器106可以为MS5540C型、HM30等，还包括控制模块，所述控制模块分别与压力传感器106和电磁阀102连接，所述控制模块可以为单片机、工控机等，控制模块根据压力传感器106的压力数值控制电磁阀102的开闭，使得在高压泵101的作用下，水槽里的水和外界空气被吸入容器罐内融合，从微纳米气泡曝气喷头104中喷出液体的线速度大小，直接决定了气泡的大小。也就是说，导入压力高、气液比例小的时候，气泡就变得小。通过大量的实验证明，最佳气液比是1～1.5：9，当微纳米气泡发生装置稳定工作后，取2L微纳米气泡水此时水溶液呈乳白状，由于微细气泡混合液中的微细气泡上浮，混合液最后会逐渐变清，恢复到原来的清水状态。根据stokes定律，气泡在水体中的上升速度与气泡直径的平方成正比，通过测量微纳米气泡发生装置产生的的乳白状水-微细泡混合液在静置情况下澄清的时间，则可了解混合液中微细气泡大小和浓度。经过大量实验证明，2L的微纳米气泡水溶液由乳白色变为澄清的时间大于3分30秒，则产生的微纳米气泡直径为200nm-4um之间。
在上述基础上，所述机壳上设置有排水口11和溢流口12，所述排水口11位于机壳底部，所述溢流口12位于废气出口下方，所述排水口11的设置可以方便水槽中水的更换，所述溢流口12的设置可以防止水槽中水过多对废气入口7造成影响。
综上所述，本申请具有以下特点：
第一，UV微纳米废气处理装置装置适用于有废气
第二，本设备内无电场、活性炭、药剂等消耗品，只需普通洁净水，常用UV紫外线灯管不需其他等高代价消耗元器件
第三、本设备的能耗为UV紫外线灯管、微纳米曝气发生器10、循环水泵9电量很低，无需大能耗即可保持水持续循环使用。
第四、本设备是在常用的洗涤塔、UV催化氧化、微气泡等设备进行了组合优化改进，即可处理有机废气还可以使水长期循环使用无需外排及二次污染，实现一机多用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.UV微纳米废气处理装置，包括机壳，其特征在于：所述机壳从下至上依次设置有水槽层(1)、UV废气处理层(2)、填充层(3)、微纳米喷雾层和除雾层(5)，所述机壳顶部设置有气体出口(6)，所述水槽层(1)与UV废气处理层(2)之间设置有废气入口(7)，还包括设置在水槽层(1)与微纳米喷雾层之间的循环水管(8)，所述循环水管(8)上设置有将水槽层(1)内的水送至微纳米喷雾层的循环水泵(9)，还包括对水槽层(1)进行曝气处理的微纳米曝气发生器(10)。
2.如权利要求1所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述微纳米喷雾层包括与循环水管(8)连接的喷雾管(41)和安装在喷雾管(41)上与喷雾管(41)连通的微纳米喷头(42)。
3.如权利要求2所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述微纳米喷头(42)包括注射腔(421)，所述注射腔(421)体两端连接有连接板(422)，所述连接板(422)远离注射腔(421)体一侧设置有喷嘴(423)，还包括安装在喷嘴(423)上的导流盖(424)，所述连接板(422)和喷嘴(423)之间还设置有压环(425)。
4.如权利要求3所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述注射腔(421)包括圆柱型腔体，所述圆柱型腔体侧面设置有气液入口(426)，圆柱型腔体两端设置有气液出口(427)，所述连接板(422)中部设置有供气液通过的通孔，所述连接板(422)靠近喷嘴(423)一侧设置有与喷嘴(423)连接的安装槽，所述纳米喷头远离连接板(422)一侧设置伸入导流盖(424)的喷射端和与导流盖(424)连接的连接端，所述导流盖(424)外端开设有喷射口(429)。
5.如权利要求1所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述微纳米曝气发生器(10)包括高压泵(101)，所述高压本包括第一入口端、第二入口端和出口端，所述第一入口端通过连接管道与水槽连接，所述第二入口端连接有电磁阀(102)，所述出口端连接有溶气罐(103)，还包括与溶气罐(103)连接的微纳米气泡曝气喷头(104)，所述纳米气泡曝气喷头伸入水槽层(1)内，还包括安装在溶气罐(103)上用于检测溶气罐(103)内压力的压力表(105)和压力传感器(106)。
6.如权利要求1所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述机壳上设置有排水口(11)和溢流口(12)，所述排水口(11)位于机壳底部，所述溢流口(12)位于废气出口下方。
7.如权利要求1所述的UV微纳米废气处理装置，其特征在于：所述填充层(3)为聚丙烯特拉瑞德环或者空心球。
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