CN112237831A - 废气净化处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理技术领域，提供一种废气净化处理方法及装置，废气净化处理方法包括如下步骤：将待处理的废气进行脱油预处理净化处理；完成脱油预处理净化后的废气进行除尘净化处理；完成除尘净化后的废气进行等离子净化处理；完成等离子净化后的废气进行催化氧化净化处理；完成催化氧化净化后废气进行物理吸附净化处理。本发明实施例提供的废气净化处理方法，对废气中的油烟、粉尘、VOCs、CO、异味气体等有害物质进行逐步去除，即能够应对成分复杂的废气，处理效果更佳。

Description

废气净化处理方法及装置
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其提供一种废气净化处理方法及装置。
背景技术
废气净化主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体以及有毒有害气体进行治理的工作。
常见废气净化方法有：吸收法、吸附法、冷凝法和燃烧法。然而，由于废气中的成分不确定性，例如包括油烟、粉尘、挥发性有机物、一氧化碳以及异味气体等，常规的废气净化处理方法效果单一，无法处理以及净化各类别的废气，最终达不到排放标准。因此，亟需解决现有的废气净化处理方法效果单一，无法处理以及净化各类别的废气的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废气净化处理方法，旨在解决现有的废气净化处理方法效果单一，无法处理以及净化各类别的废气的问题。
第一方面，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种废气净化处理方法，所述废气净化处理方法包括如下步骤：
将待处理的废气进行脱油预处理净化处理；
完成所述脱油预处理净化后的废气进行除尘净化处理、等离子净化处理、催化氧化净化处理以及物理吸附净化处理。
进一步地，在所述脱油预处理净化步骤之前，所述所述废气净化处理方法还包括一级喷淋预处理，所述一级喷淋预处理的喷雾水量范围为0.02～0.10m3/h。
进一步地，在所述脱油预处理净化步骤与所述除尘净化步骤之间，所述所述废气净化处理方法还包括二级喷淋预处理，所述二级喷淋预处理的喷雾水量范围为0.02～0.10m3/h。
具体地，所述脱油预处理净化步骤的工艺参数如下：
工作温度小于等于80℃，平均电场场强2.4Kv/cm～2.6Kv/cm，电流密度0.2mA/m～0.4mA/m，废气停留时间4s～8s。
具体地，所述除尘净化步骤的工艺参数如下：
工作温度小于等于80℃，平均电场场强2.7Kv/cm～2.9Kv/cm，电流密度0.2mA/m～0.4mA/m，废气停留时间5s～10s。
具体地，所述等离子净化步骤的工艺参数如下：
等离子体气流浓度为75ppm～120ppm，等离子体气流流速为100m3/h～200m3/h，等离子体气流和废气的混合气体停留时间4s～8s。
具体地，所述等催化氧化净化步骤的工艺参数如下：
催化剂为陶瓷基金属催化剂，处理废气量小于等于1000Nm3/h，催化转换温度200℃～500℃。
具体地，所述物理吸附净化步骤的工艺参数如下：
废气停留时间为2s～4s，废气流速为0.5m/s～2m/s，物理吸附体为活性炭，所述活性炭的比表面积为300m2/g～3000m2/g，以及孔容积为0.2c m3/g～1c m3/g。
本发明的有益效果：本发明实施例提供的废气净化处理方法，对废气中的油烟、粉尘、VOCs、CO、异味气体等有害物质进行逐步去除，即能够应对成分复杂的废气，处理效果更佳。
第二方面，本发明还提供一种实施上述所述废气净化处理方法的装置，所述装置包括：
电捕油装置，用于对废气进行脱油预处理；
湿式高压静电装置，用于对废气进行除尘处理；
等离子净化装置，用于对废气进行等离子净化处理；
催化氧化装置，用于对废气进行催化氧化净化处理；
物理吸附净化装置，用于对废气进行物理吸附净化处理；
所述电捕油装置、所述湿式高压静电装置、所述等离子净化装置、所述催化氧化装置以及所述物理吸附净化装置依次排列且相连通。
本发明的有益效果：本发明的提供的装置，待处理废气依次通过电捕油装置、湿式高压静电装置、等离子净化装置、催化氧化装置以及物理吸附净化装置完成净化处理，处理效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施案例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施案例提供的废气净化处理方法的流程图；
图2为本发明实施案例提供的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施案例，所述实施案例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施案例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参考图1，图1为本发明实施案例提供的废气净化处理方法的流程图，该废气净化处理方法包括如下步骤：
S100，将待处理的废气进行脱油预处理净化处理；
待处理的废气中含有焦油、粉尘等需要除去的物质，脱油预处理则是依靠高压电晕放电使得废气中的焦油、粉尘带上电荷，最终吸附在阳极上沉降。在该步骤中，能有效地收集微细颗粒物，例如PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶、H2S、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等。
S200，完成所述脱油预处理净化后的废气进行除尘净化处理；
步骤S200处理原理与步骤S100相类似，但改变为尖端放电等级，产生的静电场对废气中的污染物捕捉能力更强。在上述净化处理的基础上，能电离空气产生臭氧和羟基自由基，臭氧和羟基自由基具有极高的氧化性和分解能力，能对废气中的NH3、非甲烷总烃等进行有效净化。
S300，完成所述除尘净化后的废气进行等离子净化处理；
利用DDBD双介质阻挡放电等离子发生装置作为产生高能活性物质的等离子气源，其中，等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的后型自由基，这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合，同时产生的大量·OH、HO2、O等活性自由基和氧化性极强的O3，能与有害气体分子发生化学反应，最后生成无害产物；等离子体中的大量电子与颗粒污染物发生非弹性碰撞并粘附其表面从而使其荷电，在电场作用下，颗粒污染物被集尘极收集；等离子体中的正负粒子使微生物表面产生的电能剪切力大于其细胞膜表面张力，致使细胞膜遭到破坏而导致微生物死亡。
S400，完成等离子净化后的废气进行催化氧化净化处理；
在催化剂的催化作用下，并且，催化温度为200℃至500℃之间，能够将CO、VOCs等有机废气分解为CO2和H2O。这里，催化剂为堇青石蜂窝陶瓷为载体，涂覆贵金属Pt、Pd和Au等涂层而成。
S500，完成催化氧化净化后废气进行物理吸附净化处理。
最后，利用活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大比表面积的吸附功能，对废气进行物理吸附，同时，除了物理吸附之外,在活性炭的表面也会发生化学反应。活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢,例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等.这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面而被活性炭吸附。
本发明实施案例提供的废气净化处理方法，对废气中的油烟、粉尘、VOCs、CO、异味气体等有害物质进行逐步去除，即能够应对成分复杂的废气，处理效果更佳。
在本实施案例中，本发明的废气净化处理方法的步骤S200至步骤S500的顺序可根据实际处理情况进行调整。即处理废气的步骤可依次为脱油预处理净化、除尘净化、等离子净化、催化氧化净化以及物理吸附净化。当然，处理废气的步骤也可以为脱油预处理净化、催化氧化净化、除尘净化、等离子净化以及物理吸附净化。这里不一一列举。
实施案例一
一级喷淋预处理的喷雾水量为0.02m3/h；脱油预处理阶段：工作温度为75℃，脱油预处理的尖端放电的平均电场场强2.4Kv/cm，其电流密度0.2mA/m，废气停留时间4s；二级喷淋预处理的喷雾水量为0.02m3/h；除尘净化阶段：工作温度为75℃，除尘净化的尖端放电的平均电场场强2.7Kv/cm，其电流密度0.2mA/m，废气停留时间5s；等离子净化阶段：等离子体气流浓度为75ppm，等离子体气流流速为100m3/h，等离子体气流和废气的混合气体停留时间4s；催化氧化阶段：催化剂为陶瓷基金属催化剂，处理废气量为800Nm3/h，催化转换温度200℃；物理吸附阶段：废气停留时间为2s，废气流速为0.5m/s，物理吸附体为活性炭，活性炭的比表面积为700m2/g，以及孔容积为0.5c m3/g。
经过上述处理步骤后，废气的成分表如下：
Figure BDA0002135334830000051
实施案例二
一级喷淋预处理的喷雾水量为0.05m3/h；脱油预处理阶段：工作温度为80℃，脱油预处理的尖端放电的平均电场场强2.5Kv/cm，其电流密度0.3mA/m，废气停留时间6s；二级喷淋预处理的喷雾水量为0.05m3/h；除尘净化阶段：工作温度为80℃，除尘净化的尖端放电的平均电场场强2.8Kv/cm，其电流密度0.3mA/m，废气停留时间7s；等离子净化阶段：等离子体气流浓度为100ppm，等离子体气流流速为150m3/h，等离子体气流和废气的混合气体停留时间6s；催化氧化阶段：催化剂为陶瓷基金属催化剂，处理废气量为900Nm3/h，催化转换温度300℃；物理吸附阶段：废气停留时间为3s，废气流速为1.5m/s，物理吸附体为活性炭，活性炭的比表面积为1000m2/g，以及孔容积为0.7c m3/g。
经过上述处理步骤后，废气的成分表如下：
Figure BDA0002135334830000061
实施案例三
一级喷淋预处理的喷雾水量为0.1m3/h；脱油预处理阶段：工作温度为80℃，脱油预处理的尖端放电的平均电场场强2.6Kv/cm，其电流密度0.4mA/m，废气停留时间8s；二级喷淋预处理的喷雾水量为0.1m3/h；除尘净化阶段：工作温度为80℃，除尘净化的尖端放电的平均电场场强2.9Kv/cm，其电流密度0.4mA/m，废气停留时间10s；等离子净化阶段：等离子体气流浓度为120ppm，等离子体气流流速为2100m3/h，等离子体气流和废气的混合气体停留时间8s；催化氧化阶段：催化剂为陶瓷基金属催化剂，处理废气量为1000Nm3/h，催化转换温度450℃；物理吸附阶段：废气停留时间为4s，废气流速为1.8m/s，物理吸附体为活性炭，活性炭的比表面积为3000m2/g，以及孔容积为1.0c m3/g。
经过上述处理步骤后，废气的成分表如下：
Figure BDA0002135334830000071
请参考图2，本发明实施案例还提供一种实施案例上述废气净化处理方法的装置，该装置包括电捕油装置1，用于对废气进行脱油预处理；湿式高压静电装置2，用于对废气进行除尘处理；等离子净化装置3，用于对废气进行等离子净化处理；催化氧化装置4，用于对废气进行催化氧化净化处理；物理吸附净化装置5，用于对废气进行物理吸附净化处理；电捕油装置1、湿式高压静电装置2、等离子净化装置3、催化氧化装置4以及物理吸附净化装置5依次排列且相连通。可以理解地，利用电捕油装置1、湿式高压静电装置2、等离子净化装置3、催化氧化装置4以及物理吸附净化装置5对废气进行净化处理，可以处理成分复杂的废气，同时，处理效果更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种废气净化处理方法，其特征在于，所述废气净化处理方法包括如下步骤：
将待处理的废气进行脱油预处理净化处理；
完成所述脱油预处理净化后的废气根据净化需求进行除尘净化处理、等离子净化处理、催化氧化净化处理以及物理吸附净化处理。
2.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，在所述脱油预处理净化步骤之前，所述所述废气净化处理方法还包括一级喷淋预处理，所述一级喷淋预处理的喷雾水量范围为0.02～0.10m3/h。
3.根据权利要求2所述的废气净化处理方法，其特征在于，在所述脱油预处理净化步骤与所述除尘净化步骤之间，所述所述废气净化处理方法还包括二级喷淋预处理，所述二级喷淋预处理的喷雾水量范围为0.02～0.10m3/h。
4.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，所述脱油预处理净化步骤的工艺参数如下：
工作温度小于等于80℃，平均电场场强2.4Kv/cm～2.6Kv/cm，电流密度0.2mA/m～0.4mA/m，废气停留时间4s～8s。
5.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，所述除尘净化步骤的工艺参数如下：
工作温度小于等于80℃，平均电场场强2.7Kv/cm～2.9Kv/cm，电流密度0.2mA/m～0.4mA/m，废气停留时间5s～10s。
6.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，所述等离子净化步骤的工艺参数如下：
等离子体气流浓度为75ppm～120ppm，等离子体气流流速为100m3/h～200m3/h，等离子体气流和废气的混合气体停留时间4s～8s。
7.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，所述等催化氧化净化步骤的工艺参数如下：
催化剂为陶瓷基金属催化剂，处理废气量小于等于1000Nm3/h，催化转换温度200℃～500℃。
8.根据权利要求1所述的废气净化处理方法，其特征在于，所述物理吸附净化步骤的工艺参数如下：
废气停留时间为2s～4s，废气流速为0.5m/s～2m/s，物理吸附体为活性炭，所述活性炭的比表面积为300m2/g～3000m2/g，以及孔容积为0.2cm3/g～1cm3/g。
9.一种实施1至8任一项所述废气净化处理方法的装置，其特征在于，所述装置包括：
电捕油装置，用于对废气进行脱油预处理；
湿式高压静电装置，用于对废气进行除尘处理；
等离子净化装置，用于对废气进行等离子净化处理；
催化氧化装置，用于对废气进行催化氧化净化处理；
物理吸附净化装置，用于对废气进行物理吸附净化处理；
所述电捕油装置、所述湿式高压静电装置、所述等离子净化装置、所述催化氧化装置以及所述物理吸附净化装置依次排列且相连通。
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