CN110772952A - 光催化洗涤系统 - Google Patents

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Abstract

本申请的实施例提供了一种光催化洗涤系统，涉及废气处理设备领域。本申请实施例提供的光催化洗涤系统，可以先利用H2O2稀溶液对废气进行预处理，一方面使废气组分中含尘颗粒沉降，另一方面H2O2稀溶液对废气组分中的有机物初步降解。然后进入催化氧化段，UV紫外光、空气中的氧气、H2O等发生一系列催化氧化链反应，产生高能基团粒子，对废气中有机组分进行高效分解，使得废气能够进一步净化。采用本申请实施例提供的光催化洗涤系统处理废气，其效果好并且能效高、安全性也较佳。

Description

光催化洗涤系统
技术领域
本申请涉及废气处理设备领域，具体而言，涉及一种光催化洗涤系统。
背景技术
工业挥发性有机物是PM2.5及光化学烟雾形成的主要前体物之一，给生物体及生物环境带来不可修复的危害。当前，对于工业挥发性有机物的处理以燃烧法、吸附法、生物法、UV光催化氧化、低温等离子等技术为主，然而上述处理方式存在能效低的缺点。
发明内容
本申请的目的包括提供一种光催化洗涤系统，其用于处理废气时的能效较高。
本申请的实施例可以这样实现：
第一方面，本申请实施例提供一种光催化洗涤系统，包括罐体、喷淋装置以及紫外光装置；
罐体具有相对设置的进气口和出气口，罐体内沿气流流通方向依次设置有喷淋段和催化氧化段，喷淋装置包括储液箱以及设置于喷淋段的喷淋管组件，储液箱用于储存H2O2稀溶液，储液箱与喷淋管组件通过第一压力泵连通；紫外光装置包括设置于催化氧化段的紫外线灯管。
在可选的实施方式中，储液箱设置于罐体的空腔外，罐体的底部设置有与储液箱连通的排液通道，以使得喷淋管组件喷出的介质可以通过排液通道回收至储液箱。
在可选的实施方式中，喷淋管组件包括设置于喷淋段顶部的顶部喷淋管以及设置于喷淋段侧壁的侧喷淋管。
在可选的实施方式中，喷淋管组件的喷射方向朝向催化氧化段。
在可选的实施方式中，喷淋装置还包括加药桶，加药桶通过第二压力泵与储液箱连通。
在可选的实施方式中，储液箱设置有液位检测装置。
在可选的实施方式中，储液箱设置有排水口，排水口处设置有排水阀，光催化洗涤系统还包括控制装置和蜂鸣器，控制装置同时与蜂鸣器和液位检测装置电连接，控制装置被设置为：当储液箱内的液位达到预设液位时，控制蜂鸣器报警。
在可选的实施方式中，储液箱设置有用于检测储液箱内介质pH值的pH值检测计。
在可选的实施方式中，罐体内还包括除雾段，除雾段位于催化氧化段的下游，除雾段内填充有拉西环填料。
在可选的实施方式中，罐体的材料为抗静电阻燃聚丙烯板。
本申请实施例的有益效果包括，例如：
本申请实施例提供的光催化洗涤系统，可以先利用H2O2稀溶液对废气进行预处理，一方面使废气组分中含尘颗粒沉降，另一方面H2O2稀溶液对废气组分中的有机物初步降解。然后进入催化氧化段，UV紫外光、空气中的氧气、H2O等发生一系列催化氧化链反应，产生高能基团粒子，对废气中有机组分进行高效分解，使得废气能够进一步净化。采用本申请实施例提供的光催化洗涤系统处理废气，其效果好并且能效高、安全性也较佳。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的光催化洗涤系统的剖视图；
图2为本申请实施例提供的光催化洗涤系统的俯视图；
图3为本申请实施例提供的光催化洗涤系统的组成框图。
图标：010-光催化洗涤系统；100-罐体；101-进气口；102-出气口；110-视窗；200-喷淋装置；210-喷淋管组件；211-顶部喷淋管；212-侧喷淋管；220-储液箱；221-液位检测装置；222-pH值检测计；223-排水口；224-排水阀；230-第一压力泵；240-加药桶；250-第二压力泵；300-紫外光装置；400-拉西环填料；500-控制装置；600-蜂鸣器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
当前，采用燃烧法、吸附法、生物法、UV光催化氧化、低温等离子等技术来对工业生产中产生的含有机物废气进行处理，存在能效较低、安全性较差的问题。光催化氧化技术是一种利用高能紫外线灯在催化剂的条件下照射空气中的氧气分子使之产生游离氧进而产生具有强氧化能力的臭氧对有机物进行氧化分解的废气治理技术。现有的光催化氧化技术所使用的催化剂多以铝基载二氧化钛为主，在实际应用中多发催化剂失活，需经常更换等现象。
针对上述问题，本申请提出一种光催化洗涤系统，以改善上述至少一个问题。图1为本申请实施例提供的光催化洗涤系统010的剖视图；图2为本申请实施例提供的光催化洗涤系统010的俯视图；图3为本申请实施例提供的光催化洗涤系统010的组成框图。请参考图1至图3，本实施例提供的光催化洗涤系统010，包括具有空腔的罐体100、喷淋装置200以及紫外光装置300。
在本实施例中，罐体100由抗静电阻燃聚丙烯板(PPS板)焊接而成，罐体100具有在水平方向上相对的进气口101和出气口102，含有机物的废气从罐体100的进气口101进入，从出气口102排出，进气口101和出气口102之间形成气体流动路径。罐体100的腔体被分为喷淋段、催化氧化段以及除雾段，喷淋段位于催化氧化段上游，除雾段位于催化氧化段下游。进入到罐体100的废气首先经过喷淋段的喷淋，除去固体颗粒以及令部分有机物初步降解；再经过催化氧化段，有机物组分得到高效分解；最后经过除雾段除去气体中夹杂的水蒸气，最终干净的气体从出气口102排出。可选的，罐体100上还可以设置视窗110，以便观察罐体100内部的情况。
在本实施例中，喷淋装置200包括设置于罐体100下方的储液箱220和位于罐体100内喷淋段的喷淋管组件210。储液箱220位于罐体100之外，用于储存H2O2稀溶液。喷淋管组件210通过管线与储液箱220连通，管线上设置有第一压力泵230，第一压力泵230将喷洒的液体药剂泵送至喷淋管组件210以实现喷淋。
在本实施例中，喷淋管组件210包括位于罐体100喷淋段顶部的顶部喷淋管211以及位于侧壁的侧喷淋管212。具体的，喷淋管组件210包括两根侧喷淋管212以及一根顶部喷淋管211。各个喷淋管上间隔设置有多个喷头，喷头的方向朝向催化氧化段。为了使得喷淋段中尽可能多的分布雾化后的H2O2稀溶液，可以将喷淋管组件210设置在靠近进气口101的一侧，这样喷出的雾化药剂可以充满整个喷淋段，并且一部分散逸到催化氧化段，对催化氧化起到积极促进作用。
应理解，在本申请的其他实施例中，喷淋管组件210的具体结构，喷淋管的设置数量可以根据情况进行选择。
进一步的，罐体100的底部设置有与储液箱220连通的排液通道(图中未示出)，以使得喷淋管组件210喷出的H2O2稀溶液可以通过排液通道回收至储液箱220，形成了H2O2稀溶液的循环流动，这样减少了H2O2稀溶液的消耗。
进一步的，喷淋装置200还包括加药桶240，加药桶240通过第二压力泵250与储液箱220连通。随着喷淋的进行，H2O2稀溶液会逐渐损失，当药剂中损失到不足以起到废气净化效果时，可以通过加药桶240向储液箱220补充药剂(也即H2O2稀溶液)。在加药桶240中加入浓度合适的H2O2稀溶液，通过打开第二压力泵250即可将加药桶240中的H2O2稀溶液泵送至储液箱220中。
可选的，储液箱220与加药桶240之间的管线上还可以设置阀门来防止储液箱220中的药剂回流。具体的，可以采用单向阀。
进一步的，储液箱220设置有排水口223，排水口223处设置有排水阀224。当储液箱220中的药剂的有效成分损失之后，可以通过排水阀224放出里面的溶液，以更换新的药剂。为了能够实时检测储液箱220中的液位情况，储液箱220设置有液位检测装置221。进一步的，本实施例中，光催化洗涤系统010还包括控制装置500(图中未示出)和蜂鸣器600，控制装置500同时与蜂鸣器600和液位检测装置221电连接，控制装置500被设置为：当储液箱220内的液位达到预设液位时，控制蜂鸣器600报警。进一步的，控制装置500还可以跟排水阀224电连接，在这种情况下，控制装置500可以被设置为：当储液箱220内的液位达到最高液位时，打开排水阀224。最高液位可以是比预设液位更高的液位，当液位达到预设液位时，蜂鸣器600报警，提示液位以达到警戒状态；当液位达到最高液位时，排水阀224会在控制装置500控制下自动打开，以避免储液箱220中药剂过多。可以理解，药剂过多的原因可能是加药桶240中的药剂持续被送入到储液箱220中导致。当操作人员听到蜂鸣器600报警之后，即可关闭第二压力泵250。或者，第二压力泵250也与控制装置500电连接，当蜂鸣器600报警或者液位检测装置221检测到液位到达最高液位时，控制装置500控制第二压力泵250关闭。
进一步的，储液箱220还设置有用于检测所述储液箱220内药剂pH值的pH值检测计222。pH值检测计222能够用于反馈储液箱220中药剂的酸碱度，从而判断其中是否还有充足的有效成分，使得储液箱220中的药剂失效之后，第一时间可以被监测到。同理，pH值检测计222也可以与控制装置500电连接，当pH值超过某个范围时，控制装置500控制蜂鸣器600报警，或者通过别的输出设备(比如显示屏)输出提示信息。
紫外光装置300包括设置于催化氧化段的紫外线(Ultraviolet)灯管，以喷淋段H2O2为催化剂，通过UV/H2O2系统产生的高能基团对有机物进行分解。在本实施例中，紫外线灯管设置于催化氧化段的顶部，紫外线灯管可以与控制装置500电连接，以受控地打开或者关闭；当然在本申请的其他实施例中，紫外线灯管还可以设置在罐体100的侧壁上。
进一步的，在本实施例中，催化氧化段的还具有除雾段，除雾段内填充有拉西环填料400。当气体经过喷淋段、催化氧化段之后，虽然其中的有机物被降解，但是气体中包含较多的水分。气体中的水分可以在其通过除雾段时被截留，使得最后排入大气的气体是干燥、干净的。
根据本实施例提供的一种光催化洗涤系统010的工作原理是：
含有机物的废气从进气口101进入罐体100，通过喷淋段布置于罐体100顶部与对称侧面的喷淋管对进入废气预处理，一方面喷淋的H2O2稀溶液使废气组分中含尘颗粒沉降，另一方面H2O2稀溶液对废气组分中的有机物初步降解。废气接着进入催化氧化段，在H2O2稀溶液的存在下，UV紫外光、空气中的氧气、H2O等发生一系列催化氧化链反应，产生高能基团粒子，对废气中有机组分进行高效分解。除雾段添加拉西环填料400，通过拉西环相互交错空隙对处理后干净气体中的夹杂水蒸气进行截留，以便干净干燥的气体排入大气。本申请实施例提供的光催化洗涤系统010先后对废气进行预处理、催化分解、干燥，其处理废气的能效较高、安全性较好，处理效果也较好。
综上所述，本申请实施例提供了一种光催化洗涤系统，可以先利用H2O2稀溶液对废气进行预处理，一方面使废气组分中含尘颗粒沉降，另一方面H2O2稀溶液对废气组分中的有机物初步降解。然后进入催化氧化段，UV紫外光、空气中的氧气、H2O等发生一系列催化氧化链反应，产生高能基团粒子，对废气中有机组分进行高效分解，使得废气能够进一步净化。采用本申请实施例提供的光催化洗涤系统处理废气，其效果好并且能效高、安全性也较佳。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光催化洗涤系统，其特征在于，包括罐体、喷淋装置以及紫外光装置；
所述罐体具有用于气体流入的进气口和用于气体流出的出气口，所述进气口与所述出气口之间形成气体流动路径，所述罐体内沿气体流动路径依次设置有喷淋段和催化氧化段，所述喷淋段位于所述催化氧化段的上游；所述喷淋装置包括储液箱以及设置于所述喷淋段的喷淋管组件，所述储液箱用于储存H2O2稀溶液，所述储液箱与所述喷淋管组件通过第一压力泵连通；所述紫外光装置包括设置于所述催化氧化段的紫外线灯管。
2.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述储液箱设置于所述罐体的空腔外，所述罐体的底部设置有与所述储液箱连通的排液通道，以使得所述喷淋管组件喷出的介质可以通过所述排液通道回收至所述储液箱。
3.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述喷淋管组件包括设置于所述喷淋段顶部的顶部喷淋管以及设置于所述喷淋段侧壁的侧喷淋管。
4.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述喷淋管组件的喷射方向朝向所述催化氧化段。
5.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括加药桶，所述加药桶通过第二压力泵与所述储液箱连通。
6.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述储液箱设置有液位检测装置。
7.根据权利要求6所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述储液箱设置有排水口，所述排水口处设置有排水阀，所述光催化洗涤系统还包括控制装置和蜂鸣器，所述控制装置同时与所述蜂鸣器和所述液位检测装置电连接，所述控制装置被设置为：当所述储液箱内的液位达到预设液位时，控制所述蜂鸣器报警。
8.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述储液箱设置有用于检测所述储液箱内介质pH值的pH值检测计。
9.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述罐体内还包括除雾段，所述除雾段位于所述催化氧化段的下游，所述除雾段内填充有拉西环填料。
10.根据权利要求1所述的光催化洗涤系统，其特征在于，所述罐体的材料为抗静电阻燃聚丙烯板。
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