CN110538564A - 一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，包括沿气流方向依次设置的除尘装置、液体吸收装置和过滤装置；所述液体吸收装置包括用于盛装吸收液的箱体、沿气流方向间隔设置在所述箱体内的若干吸收板、设置在所述箱体内的搅拌装置、气体循环装置以及吸收液循环装置。本发明的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，通过液体吸收装置和过滤装置联合，能达到很好的酸性废气处理效果，能对现有的废气处理技术进行有效补充和改善。本发明通过气体监测装置能实时监测经装置处理后的尾气中的酸性气体的含量，以监测装置的处理效果。

Description

一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置。
背景技术
工业化快速发展的同时不可避免地产生大量的废气，其中包括大量的酸性废气（如许多化工产品生产过程中会产生大量酸性废气），酸性废气主要包括硫氧化物、氮氧化物、H2S、氯气等，酸性废气的大量排放造成了酸雨的形成，酸雨对环境破坏巨大，酸雨特别是对树木的影响最大，可以致死，严重影响人类生存环境，所以全世界特别关注环境，制定许多措施来减少生产污染空气的工厂，发展绿色经济，绿色生活。酸性废气的处理受到重视，但现有的酸性废气处理系统往往存在诸如结构复杂、系统庞大、废气处理效果差等问题。例如专利：CN206325369U，公开了一种酸性废气处理系统，其包括包括冷凝器、缓冲罐、风机、水洗塔模块和废液池；由于采用水洗塔模块等大型设备，导致其系统体积庞大，且能耗大。又如专利：CN208372775U，其公开了一种废气处理系统，包括用于盛放吸附液的第一外壳，废气从第一废气入口进入后依次穿过多个叶片后从第一废气出口排出，所述的废气处理系统还包括第二外壳，所述的第二外壳设置有供被净化气体进入的第二废气入口、供被净化气体排出的第二废气出口，其通过叶片吸收吸附液，然后气体经过叶片，其中的有害物质被吸附液吸附，其降低了系统的体积，当叶片还需要驱动装置带动叶片转动，能耗大，另外经过叶片处理后的气体直接进入下一作业，缺少对废气处理效果的调节功能，并且缺少对最终排出的气体成分的监测功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，包括沿气流方向依次设置的除尘装置、液体吸收装置和过滤装置；
所述液体吸收装置包括用于盛装吸收液的箱体、沿气流方向间隔设置在所述箱体内的若干吸收板、设置在所述箱体内的搅拌装置、气体循环装置以及吸收液循环装置；
所述气体循环装置将所述箱体下游的部分气体抽出再输送至所述箱体的上游；
所述吸收板内部中空，所述吸收液循环装置将所述箱体内的部分吸收液抽出并输送至所述吸收板内。
优选的是，所述箱体的上游的侧壁上开设有循环气进气口，其下游的侧壁上开设有循环气出气口；
所述气体循环装置包括连通所述循环气进气口和所述循环气出气口的循环气输送管道以及设置在所述循环气输送管道上的循环气泵。
优选的是，所述吸收板的顶端设置有进液管，
所述箱体的上游还开设有循环液出液口，所述吸收液循环装置包括连通所述循环液出液口和所述吸收板的进液管的循环液输送管道以及设置在所述循环液输送管道上的循环液泵。
优选的是，所述吸收板内沿高度方向还垂直设置有若干上端与所述进液管连通的导液管，所述导液管下端封闭，所述导液管的外壁上开设有若干导液孔。
优选的是，所述导液管外部与吸收板内部之间填充有碳纤维；
所述吸收板上沿厚度还开设有若干通气孔，且所述通气孔避开所述导液管设置。
优选的是，所述搅拌装置包括与所述箱体的底板可转动连接的转轴、连接在所述转轴上的搅拌叶轮以及连接在所述转轴顶端的风叶板；
所述搅拌叶轮处于所述箱体内的吸收液的液面之下，所述风叶板处于所述箱体内的吸收液的液面之上；
由所述循环气进气口进入的气体吹至对应位置处的所述搅拌装置的风叶板上，以带动所述风叶板和搅拌叶轮旋转；
优选的是，所述风叶板上开设有导风凹槽。
优选的是，所述吸收板包括沿气流方向间隔设置的3块，将所述箱体分隔形成第一吸收室、第二吸收室、第三吸收室和第四吸收室；
所述循环气进气口包括分别设置在所述第一吸收室的两侧的第一进气口、第二进气口，以及分别设置在所述第二吸收室的两侧的第三进气口、第四进气口；
所述循环气出气口包括分别设置在所述第三吸收室的两侧的第一出气口和第二出气口；
所述循环液出液口设置在所述第一吸收室侧部。
所述搅拌装置包括四组，分别为与所述第一进气口的位置对应的第一搅拌装置、与所述第二进气口的位置对应的第二搅拌装置、与所述第三进气口的位置对应的第三搅拌装置及与所述第四进气口的位置对应的第四搅拌装置。
优选的是，所述过滤装置包括外壳及由下至上依次层叠设置在所述外壳内的下孔板PTFE纤维层、活性炭层、聚苯硫醚纤维层和上孔板。
优选的是，所述除尘装置通过第一输气管与所述液体吸收装置的废气入口连通，所述液体吸收装置的废气出口通过第二输气管与所述过滤装置的进气端连通，所述过滤装置的出气端设置有气体监测装置。
本发明的有益效果是：本发明的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，通过液体吸收装置和过滤装置联合，能达到很好的酸性废气处理效果，能对现有的废气处理技术进行有效补充和改善。
本发明通过气体监测装置能实时监测经装置处理后的尾气中的酸性气体的含量，以监测装置的处理效果。
本发明通过吸收液循环装置，能不断为吸收板补充、更新吸收液，保证吸收液对污染物的吸收效果；通过气体循环装置将下游的部分经吸收板处理后的气体再次循环输送至箱体上游，再次经吸收板净化，能提高吸收液循环装置对废气的处理效果，降低最后排出的气体中酸性气体含量；通过搅拌装置对吸收液进行搅拌，能防止吸收液出现沉积，使箱体内吸收液浓度保持均匀；气体循环装置同时还能为搅拌装置提高驱动动力，一举多得，省去了搅拌装置的驱动元件，节约了能耗，并简化了设备。
本发明通过过滤装置对废气进行深层过滤，能进一步降低最后排出的气体中的酸性污染物的含量。
附图说明
图1为本发明的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置的结构示意图；
图2为本发明的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置的气路与液路结构示意图；
图3为本发明的液体吸收装置和过滤装置内部的结构示意图；
图4为本发明的吸收板的结构示意图。
附图标记说明：
1—除尘装置；
2—液体吸收装置；20—箱体；21—吸收板；22—搅拌装置；23—气体循环装置；24—吸收液循环装置；25—第一吸收室；26—第二吸收室；27—第三吸收室；28—第四吸收室；200—循环气进气口；201—循环气出气口；202—循环液出液口；210—进液管；211—导液管；212—通气孔；213—碳纤维；220—转轴；221—搅拌叶轮；222—风叶板；223—导风凹槽；224—第一搅拌装置；225—第二搅拌装置；226—第三搅拌装置；227—第四搅拌装置；230—循环气输送管道；231—循环气泵；240—循环液输送管道；241—循环液泵；250—第一进气口；251—第二进气口；260—第三进气口；261—第四进气口；270—第一出气口；271—第二出气口；
3—过滤装置；30—外壳；31—下孔板；32—PTFE纤维层；33—活性炭层；34—聚苯硫醚纤维层；35—上孔板；
4—气体监测装置；
5—第一输气管；
6—第二输气管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-4所示，本实施例的一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，包括沿气流方向依次设置的除尘装置1、液体吸收装置2和过滤装置3；
液体吸收装置2包括用于盛装吸收液的箱体20、沿气流方向间隔设置在箱体20内的若干吸收板21、设置在箱体20内的搅拌装置22、气体循环装置23以及吸收液循环装置24；
气体循环装置23将箱体20下游的部分气体抽出再输送至箱体20的上游；
吸收板21内部中空，吸收液循环装置24将箱体20内的部分吸收液抽出并输送至吸收板21内。
除尘装置1可选用布袋除尘器。除尘装置1通过第一输气管5与液体吸收装置2的废气入口连通，液体吸收装置2的废气出口通过第二输气管6与过滤装置3的进气端连通。
过滤装置3的出气端设置有气体监测装置4。气体监测装置4用于检测最终排出的废气中主要污染物质的浓度，以判断是否到达了排放标准。其集成有多个气体传感器，本实施例中包括SO2传感器、SO3传感器、H2S传感器、NO2传感器、氯气传感器等，以检测这些气体的含量。当然在实际使用时，可更加废气中的酸性气体成分增加其他气体传感器或减少不需要的气体传感器。其中，气体监测装置4与废气处理装置后台的控制系统（如计算机）有线或无线连接，以供用户获取气体监测装置4的检测结果，此依据现有技术实现。
酸性废气先经过除尘装置1除去颗粒物，然后进入液体吸收装置2，液体吸收装置2内装有吸收液（采用碱性液体，如氨水、氢氧化钠溶液等），能吸收去除酸性废气中的大量污染物质，液体吸收装置2排出的气体再经过过滤装置3过滤，进一步净化后排出。气体监测装置4检测最后排出的气体是否达标。
在一种实施例中，吸收板21的顶端设置有进液管210，箱体20的上游还开设有循环液出液口202，吸收液循环装置24包括连通循环液出液口202和吸收板21的进液管210的循环液输送管道240以及设置在循环液输送管道240上的循环液泵241。
其中，吸收板21内沿高度方向还垂直设置有若干上端与进液管210连通的导液管211，导液管211下端封闭，导液管211的外壁上开设有若干导液孔。
其中，导液管211外部与吸收板21内部之间填充有碳纤维213（也可采用其他耐腐蚀的纤维）；吸收板21上沿厚度还开设有若干通气孔212，且通气孔212避开导液管211设置。
箱体20内的部分吸收液由循环液泵241输送至吸收板21内的导液管211，吸收液由导液管211的外壁上的导液孔流出，被填充在导液管211与吸收板21外壳30之间的碳纤维213吸收。进入箱体20的废气从左至右沿厚度方向由通气孔212穿过吸收板21，废气中的大量污染物被碳纤维213上吸附的吸收液吸收去除，实现废气的净化处理。吸收液源源不断的从导液管211补充进入吸收板21，被碳纤维213吸附，然后再通过通气孔212流出吸收板21，又回到箱体20内，从而能为吸收板21不断提供新的吸收液，防止碳纤维213上吸附的吸收液因吸附过多废气而饱和，能保证吸收板21的废气吸收效果。
当然，液体吸收装置2还包括有吸收液补给和排放装置（图中未再示出），吸收液通过补给泵输送至箱体20内。箱体20内的吸收液处理一端时间后，可通过箱体20上的排放口，由排料泵抽出。
在一种实施例中，箱体20的上游的侧壁上开设有循环气进气口200，其下游的侧壁上开设有循环气出气口201；气体循环装置23包括连通循环气进气口200和循环气出气口201的循环气输送管道230以及设置在循环气输送管道230上的循环气泵231。
搅拌装置22包括与箱体20的底板可转动连接的转轴220、连接在转轴220上的搅拌叶轮221以及连接在转轴220顶端的风叶板222；
搅拌叶轮221处于箱体20内的吸收液的液面之下，风叶板222处于箱体20内的吸收液的液面之上；由循环气进气口200进入的气体吹至对应位置处的搅拌装置22的风叶板222上，以带动风叶板222和搅拌叶轮221旋转；其中，风叶板222上开设有导风凹槽223。
一方面，吸收液由于吸收了废气中的污染物，会产生一些颗粒物，或生成一些盐类物质，箱体20内的吸收液容易出现沉淀（或沉积），且吸收液的浓度容易不均匀。本实施例中，通过设置搅拌装置22对吸收液进行不停搅拌，防止处理沉淀，且通过搅拌作用，使箱体20内吸收液浓度保持均匀。
另一方面，当气体监测装置4检测最后排出的气体中酸性气体含量过高（例如入料废气中酸性污染物浓度过大而导致处理不充分），未达到排放标准时，说明废气处理不够充分。本实施例中，通过设置气体循环装置23，能将箱体20下游的部分经过吸收板21净化处理后的废气再次循环到箱体20上游，再次经吸收板21净化，从而能提高对废气的净化处理效果，降低最后排出的气体中酸性气体含量，以保证排放达标。且在一定范围内，循环气体量越大，废气的净化处理越彻底。例如，当最后排出的气体中酸性气体含量过高时，通过增大循环气泵231功率，增大循环气体量，将更多的下游的气体循环至上游，再继续经过吸收板21净化，从而能更充分吸收去除废气中的酸性气体，降低最后排出的气体中酸性气体含量。
本实施例中，气体循环装置23不仅能提高液体吸收装置2对废气的处理效果，降低酸性气体含量，同时还利用循环气体的流动力作为搅拌装置22的驱动力，带动搅拌叶轮221对吸收液进行搅拌，一举多得，省去了搅拌装置22的驱动元件，节约了能耗，并简化了设备。具体的：循环气泵231将下游气体抽出，并输送至上游，由箱体20侧部的循环气进气口200进入，对应位置处的搅拌装置22上部的风叶板222处于循环气进气口200处，且风叶板222上开设的导风凹槽223迎向循环气进气口200，进气气流带动风叶板222转动，风叶板222带动转轴220和固接在转轴220下部的搅拌叶轮221转动，从而对吸收液进行搅拌。循环气泵231也可采用风机。
在进一步优选的实施例中，参照图2和3，吸收板21包括沿气流方向间隔设置的3块，将箱体20分隔形成第一吸收室25、第二吸收室26、第三吸收室27和第四吸收室28，且第一吸收室25、第二吸收室26、第三吸收室27和第四吸收室28的底部与箱体20之间具有间隙，每个吸收室依次连通；
循环气进气口200包括分别设置在第一吸收室25的两侧的第一进气口250、第二进气口251，以及分别设置在第二吸收室26的两侧的第三进气口260、第四进气口261；循环气出气口201包括分别设置在第三吸收室27的两侧的第一出气口270和第二出气口271；循环液出液口202设置在第一吸收室25侧部。
搅拌装置22包括四组，分别为与第一进气口250的位置对应的第一搅拌装置224、与第二进气口251的位置对应的第二搅拌装置225、与第三进气口260的位置对应的第三搅拌装置226及与第四进气口261的位置对应的第四搅拌装置227。
其中，每个搅拌装置22的转动方向均相同，如图2中，均为逆时针方向。每个搅拌装置22上的风叶板222上的导风凹槽223迎向与其对应位置处的循环气体进气口。参照图2，即第一搅拌装置224的风叶板222上的右侧的导风凹槽223朝下，迎向第一进气口250，其旋转方向为逆时针；第二搅拌装置225的风叶板222上的左侧的导风凹槽223朝上，迎向第一进气口250，其旋转方向也为逆时针。第三搅拌装置226与第一搅拌装置224相同，第四搅拌装置227与第二搅拌装置225相同，从而保证四个搅拌装置22的转动方向均相同，保证对吸收液的搅拌效果。
在进一步优选的实施例中，过滤装置3包括外壳30及由下至上依次层叠设置在外壳30内的下孔板31、PTFE纤维层32、活性炭层33、聚苯硫醚纤维层34和上孔板35。
其中，下孔板31、上孔板35上密集设置有微孔，PTFE纤维层32具有很好的机械强度和过滤性能，活性炭层33能吸附大量的污染物，聚苯硫醚纤维层34孔隙率高、纳污量大、耐压性好、能进行深层过滤。气体由下至上依次通过下孔板31、PTFE纤维层32、活性炭层33、聚苯硫醚纤维层34和上孔板35，再排出，通过多层过滤结构对气体进行进一步深层过滤，能进一步降低最后排出的气体中的酸性污染物的含量。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，包括沿气流方向依次设置的除尘装置、液体吸收装置和过滤装置；
所述液体吸收装置包括用于盛装吸收液的箱体、沿气流方向间隔设置在所述箱体内的若干吸收板、设置在所述箱体内的搅拌装置、气体循环装置以及吸收液循环装置；
所述气体循环装置将所述箱体下游的部分气体抽出再输送至所述箱体的上游；
所述吸收板内部中空，所述吸收液循环装置将所述箱体内的部分吸收液抽出并输送至所述吸收板内。
2.根据权利要求1所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述箱体的上游的侧壁上开设有循环气进气口，其下游的侧壁上开设有循环气出气口；
所述气体循环装置包括连通所述循环气进气口和所述循环气出气口的循环气输送管道以及设置在所述循环气输送管道上的循环气泵。
3.根据权利要求2所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述吸收板的顶端设置有进液管，
所述箱体的上游还开设有循环液出液口，所述吸收液循环装置包括连通所述循环液出液口和所述吸收板的进液管的循环液输送管道以及设置在所述循环液输送管道上的循环液泵。
4.根据权利要求3所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述吸收板内沿高度方向还垂直设置有若干上端与所述进液管连通的导液管，所述导液管下端封闭，所述导液管的外壁上开设有若干导液孔。
5.根据权利要求4所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述导液管外部与吸收板内部之间填充有碳纤维；
所述吸收板上沿厚度还开设有若干通气孔，且所述通气孔避开所述导液管设置。
6.根据权利要求1所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述搅拌装置包括与所述箱体的底板可转动连接的转轴、连接在所述转轴上的搅拌叶轮以及连接在所述转轴顶端的风叶板；
所述搅拌叶轮处于所述箱体内的吸收液的液面之下，所述风叶板处于所述箱体内的吸收液的液面之上；
由所述循环气进气口进入的气体吹至对应位置处的所述搅拌装置的风叶板上，以带动所述风叶板和搅拌叶轮旋转。
7.根据权利要求6所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述风叶板上开设有导风凹槽。
8.根据权利要求7所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述吸收板包括沿气流方向间隔设置的3块，将所述箱体分隔形成第一吸收室、第二吸收室、第三吸收室和第四吸收室；
所述循环气进气口包括分别设置在所述第一吸收室的两侧的第一进气口、第二进气口，以及分别设置在所述第二吸收室的两侧的第三进气口、第四进气口；
所述循环气出气口包括分别设置在所述第三吸收室的两侧的第一出气口和第二出气口；
所述循环液出液口设置在所述第一吸收室侧部。
所述搅拌装置包括四组，分别为与所述第一进气口的位置对应的第一搅拌装置、与所述第二进气口的位置对应的第二搅拌装置、与所述第三进气口的位置对应的第三搅拌装置及与所述第四进气口的位置对应的第四搅拌装置。
9.根据权利要求1所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述过滤装置包括外壳及由下至上依次层叠设置在所述外壳内的下孔板、PTFE纤维层、活性炭层、聚苯硫醚纤维层和上孔板。
10.根据权利要求1所述的具有尾气监测功能的酸性废气处理装置，其特征在于，所述除尘装置通过第一输气管与所述液体吸收装置的废气入口连通，所述液体吸收装置的废气出口通过第二输气管与所述过滤装置的进气端连通，所述过滤装置的出气端设置有气体监测装置。
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