CN112973407B - 一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统及工艺，该系统包括：猪舍，顶部设猪舍进风口，底部自下而上依次设粪池、集气管网、猪舍活动地面；除臭设备，其臭气处理进口与集气管网出风口连接，臭气处理出口通过风机与排气筒连接；除臭设备内沿臭气流动方向依次设酸洗系统、自由基氧化系统和碱吸收系统。该工艺包括：风机引风作用下猪舍内臭气经集气管网进入除臭设备，在除臭设备中，臭气先进入酸洗系统经硫酸酸雾洗涤除尘，除尘后的臭气进入自由基氧化系统经雾化氧化剂一次氧化并协同自由基发生二次氧化，氧化后的臭气进入碱吸收系统经雾化吸收剂吸收除去氧化产生的无机氧化物后离开除臭设备，最后经风机、排气筒排放。

Description

一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统及工艺

技术领域

本发明涉及臭气净化处理技术领域，具体涉及一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统及工艺。

背景技术

随着我国城市化进程不断提速，城市人口显著增加，人民生活质量日益改善，这对优质猪肉的需求量不断加大，与此同步发展的肉食品加工企业对生猪需求的数量不断增加，极大刺激了生猪的养殖。

当前我国的畜禽养殖量全球第一，生猪存栏量逐年递增，产生的粪便尿液量已居农业污染源之首，成为部分水体水质及空气质量恶化的重要污染源，严重影响城镇人居环境和人体健康。

养殖场排出的废弃物，不仅污染水体和土壤，而且污染空气。养殖场排放的恶臭气体，携带着各类病原体及细菌，若不加以控制，周围居民被感染概率必然会不断提高，因此，恶臭问题已严重制约了养殖场的可持续发展。

控制养殖场恶臭排放和合理安排养殖场的地理位置是降低养殖场恶臭污染的主要途径。现有的处理养殖场的恶臭方式有：

1、改变清粪方式及频率来降低恶臭排放。采用水冲式清粪取代深坑式清粪同时提高清粪频率能降低40％左右的恶臭排放率。

2、饲料中粗蛋白含量越高，排放的恶臭越高，因此通过调节饲料中粗蛋白的含量降低猪舍恶臭的排放。向饲料中投加一些类似益生菌或者沸石的添加剂则可以减少粪便中恶臭的产生。

3、从养殖场土壤中分离出具有除臭效能的芽孢杆菌、灰色链霉菌和热带假丝酵母，以米糠和陶瓷粒为吸附剂载体制成复合微生物吸附除臭剂，达到恶臭减排的效果。

机械通风是封闭的猪舍通过换气的主要形式，通过机械通风将新鲜空气置换封闭猪舍中的空气，达到降低猪舍中的恶臭环境，置换外排的臭气。机械通风，添加除臭剂为主。也有部分养殖场将养猪房墙上安装大型抽风机，将恶臭抽到外部空气中，利用大自然的净化作用将恶臭消除，这种做法更加剧了周边生活环境的恶化，并且只适用于小型养殖场，对于大型养殖场每天处理几十吨上百吨的粪便恶臭，大自然的净化能力也会受到质疑。此外，一般猪舍内机械通风形成的通常为横向流动风，这种逐级增浓的方式就导致风向下游的猪舍隔间的空气质量非常糟糕，其中的猪的生存环境非常恶劣。

因此如何改善养殖场内部以及周边臭气熏天，臭味弥漫不能及时消散，恶臭环境下对人畜身体损害是本发明需要解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统，通过依次设置酸洗系统、自由基氧化系统和碱吸收系统，可显著降低猪舍粉尘及臭气浓度，改善猪舍坏境及外排臭气对环境的影响，且运行过程低噪，对猪生活环境影响小。

一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统，包括：

猪舍，顶部设有猪舍进风口，底部自下而上依次设置粪池、集气管网、猪舍活动地面，所述集气管网用于收集和输送所述粪池向上散发的臭气和经所述猪舍进风口向下流动携带所述猪舍内臭气的新风；

除臭设备，其臭气处理进口与所述集气管网的出风口连接，臭气处理出口通过风机与排气筒连接；所述除臭设备内沿臭气流动方向依次设有酸洗系统、自由基氧化系统和碱吸收系统。

作为优选，所述酸洗系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波酸喷雾层和酸除尘湿电本体，所述酸除尘湿电本体下方设有用于收集酸液和粉尘的酸除尘湿电收集罐，所述超声波酸喷雾层通过酸输送泵连接酸储罐；

所述自由基氧化系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波氧化剂喷雾层和自由基氧化发生装置本体，所述超声波氧化剂喷雾层通过氧化剂输送泵连接氧化剂储罐；

所述碱吸收系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波吸收剂喷雾层和吸收剂湿电本体，所述吸收剂湿电本体下方设有吸收剂收集罐，所述超声波吸收剂喷雾层通过吸收剂输送泵连接所述吸收剂收集罐和碱储罐。

超声波酸喷雾层在湿电和自由基氧化发生装置前端，使药剂在湿电和自由基氧化发生装置前均匀的混合，避免造成局部雾滴浓度过高，提高药剂的利用率。

进一步优选，所述超声波酸喷雾层、超声波氧化剂喷雾层、超声波吸收剂喷雾层均包括与相应输送泵连接的超声波喷雾母管和若干根并联接入所述超声波喷雾母管的超声波喷雾支管，所述超声波喷雾支管上设有若干超声波喷嘴；

所述酸除尘湿电本体、吸收剂湿电本体均包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的湿电阳极板，所述相邻湿电阳极板之间且沿所述湿电阳极板横向悬挂设置若干根湿电阴极线，所述每根湿电阴极线的周向、纵向均间隔设置若干根湿电芒刺；阴极线上芒刺使阴极线放电时电流密度均匀，更容易在芒刺上释放出大量电子，粉尘通过高压电场时，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘板上；

所述自由基氧化发生装置本体包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的自由基氧化发生装置阳极板，所述相邻自由基氧化发生装置阳极板之间且沿所述自由基氧化发生装置阳极板横向悬挂设置若干根自由基氧化发生装置阴极线，所述每根自由基氧化发生装置阴极线的周向、纵向均间隔设置若干根自由基氧化发生装置芒刺；自由基氧化发生装置中，阴极线上芒刺使阴极线放电时电流密度均匀，更容易在芒刺上释放出大量电子，具有更高的能量密度，臭气中的具有臭味的醇、酚、挥发性脂防酸(VFA)等，脂溶性的的吲哚、硫化物，羰基和醇类被氧化分解成无臭味的无机物。

更进一步优选，所述超声波喷嘴位于与臭气流动方向垂直的同一平面内且布满所述除臭设备内部整个横截面，所述超声波喷嘴为网格布置，相邻超声波喷嘴的间距为10～50cm，所述超声波喷嘴的喷口朝向与臭气流动方向相同，使臭气经过喷枪后气速气流方向不会产生影响，减少臭气紊流程度，使臭气能均匀的进入湿电；

所述相邻湿电阳极板的间距为200～400mm，所述湿电阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根湿电芒刺，所述湿电芒刺的长度为5～25mm，纵向相邻湿电芒刺的间距为20～100mm，在该设置条件下，芒刺的作用发挥到更好，最佳的，所述湿电芒刺的长度为25mm，纵向相邻湿电芒刺的间距为50mm；

所述相邻自由基氧化发生装置阳极板的间距为20～100mm，所述自由基氧化发生装置阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根自由基氧化发生装置芒刺，所述自由基氧化发生装置芒刺的长度为5～10mm，纵向相邻自由基氧化发生装置芒刺的间距为10～50mm。

超声波喷嘴分别将雾化的酸、氧化剂和碱液均匀雾化后分布到臭气中，喷嘴方向与臭气流动方向相同减少臭气通过喷嘴的阻力，雾化的药剂能均匀的进入湿式电除尘、自由基氧化发生装置。雾化的小液滴能分散在臭气中与臭气中的粉尘及臭气成分结合反应，进入湿电、自由基氧化发生装置后更容易被湿电、自由基氧化发生装置捕捉。

酸除尘湿电本体中，臭气在电场的作用下，粉尘小液滴、气溶胶重金属等更容易被吸附到阳极板上，可实现氨、硫化氢、臭气和PM2.5超细颗粒等多种污染物的脱除。湿式电除尘器运行时，整个阳极板上一直均匀的分布着向下流动的水膜，电除尘器运行时，粉尘吸附到阳极板上，会随着水膜被冲走，不会造成粉尘吸附在阳极板上造成阳极板结垢的现象形成湿电的自清洗。湿电阳极板分别底部设置集液装置，收集阳极板上的水膜。

本发明还提供了一种使用所述的除臭系统的废气高效吸收协同自由基氧化的除臭工艺，包括：在风机引风作用下，猪舍内的臭气经集气管网进入除臭设备，在除臭设备中，臭气先进入酸洗系统经硫酸酸雾洗涤除尘，除尘后的臭气进入自由基氧化系统经雾化的氧化剂一次氧化并协同自由基发生二次氧化，氧化后的臭气进入碱吸收系统经雾化的吸收剂吸收除去氧化产生的无机氧化物后离开除臭设备，最后经过风机、排气筒排放。

本发明系统和工艺中涉及到的主要化学过程有：

OH·+NO_X→HNO₃

NaOH+HNO₃→NaNO₃+H₂O

H₂S+2OH^-→2H₂O+S^2-

NaOH+SO₃→Na₂SO₄+H₂O

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+OH·

作为优选，所述猪舍单位地面面积的换风率为30～300m³·m^-2·h^-3。

作为优选，所述酸洗系统中，采用超声波雾化硫酸形成硫酸酸雾，所述硫酸酸雾的雾滴粒径为1～5μm，硫酸的质量浓度为5％～10％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比0.5～2:1投加；

所述自由基氧化系统中，采用超声波雾化氧化剂形成雾化的氧化剂，所述雾化的氧化剂的粒径为1～5μm，所述氧化剂包括Fe²⁺和H₂O₂，所述Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:1～5，所述氧化剂用量按10～50mg H₂O₂/m³·OU投加；

所述碱吸收系统中，采用超声波雾化碱液形成雾化的吸收剂，所述雾化的吸收剂的雾滴粒径为1～5μm，所述碱液的pH为9～12。所述碱液可以是含氢氧化钠的吸收液。

作为优选，所述酸除尘湿电本体、吸收剂湿电本体中，所述湿电阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为30～72kV，单位集成面积放电电流为0.5～1.0mA/m²；

所述自由基氧化发生装置本体中，所述自由基氧化发生装置阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为2～20kV，单位集成面积放电电流为10～100mA/m²。

本发明与现有技术相比，主要优点包括：

1、本发明中集气管设置于猪舍活动地面下、粪坑上方，猪舍进风口设置于屋顶，换风时，粪池散发的臭气向上流动通过集气管路、新鲜干净的空气从屋顶往下流动经过猪活动地面后通过集气管路直接排放至猪舍外，空气流动方向为从上往下，减少了水平方向的干扰，猪进食、排泄等其他活动引起的扬尘臭气直径进入地板下的集气管网，降低了对周围的影响，改善了猪舍的环境，更容易维持猪舍的整体环境的稳定。

2、采用超声波雾化喷嘴利用电子高频震荡，振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人和动物的听觉范围，对人体及动物无伤害，同时又达到了降噪的目的。

3、在酸化除尘工序中，采用超声波雾化硫酸将硫酸打散成自然飘逸的酸雾，与臭气中的粉尘、毛屑、可溶性碱性气体氨等物质反应结合，使粉尘表面被液滴润湿包裹比重变大，降低了粉尘的比电阻，更有利于进入后续酸化除尘中的湿式电除尘中去除。臭气中的氨气及其他碱性气体与硫酸雾滴反应生成稳定的硫酸铵及相应的盐。

4、经过酸化后的臭气与硫酸酸雾进入湿式电除尘，在电场作用下，酸雾与粉尘在湿电电场力的作用下发生定向运动，被阳极板捕捉，并在阳极板上形成水膜，粉尘、盐分及未完全反应的硫酸通过阳极板掉落至湿电下方的收集池，未反应的硫酸维持pH值，防止氨气等碱性气体逸出。

5、在氧化工序中，采用超声波雾化氧化剂将硫酸打散成自然飘逸的雾滴，在氧化工序中由于其1～5μm的粒径，形成强烈的氧化性氛围，与臭气完全混合的雾滴进入自由基氧化发生装置，在自由基氧化发生装置放电，产生电子进一步打开臭气分子和基团，形成无机盐。形成强烈的氧化性氛围，臭气与氧化剂进入自由基氧化发生装置，自由基的作用下释放电子，氧化臭气分子，形成无机氧化物。同时自由基氧化发生装置促进氧化剂形成高浓度的氧自由基，形成更强的氧化性氛围，提高除臭效率。

6、在吸收工序中，采用超声波雾化氧化剂将碱性吸收液打散成自然飘逸的雾滴，在吸收工序中由于其1～5μm的粒径，产生更多的小液滴，与臭气中的粉尘发生碰撞使粉尘与小液滴结合，形成更低比电阻的粉尘小液滴，更容易被湿式电除尘捕捉，提高了湿式电除尘除粉尘的效率。

7、本发明中采用超声波雾化结合湿式电除尘的组合，经超声波雾化形成特定粒径的雾化液滴通过湿电捕捉，湿电收集雾滴时液滴由于电场牵引获得垂直臭气流速方向的力，雾滴迁移至极板的过程形成对臭气的局部雾滴喷淋，从而进一步与臭气中的粉尘、臭气成分、无机氧化物反应，提高传质效率，达到提高除尘和除臭的效果。

附图说明

图1为实施例养殖场废气除臭系统的结构示意图；

图2为实施例除臭设备的结构示意图；

图3为实施例集气管网的正视结构示意图；

图4为实施例集气管网的俯视结构示意图；

图5为实施例除臭设备中超声波喷雾层的布置结构示意图；

图6为实施例除臭设备中湿电本体、自由基氧化发生装置本体的俯视结构示意图；

图中所示附图标记如下：

1 猪舍 2 猪舍活动地面 3 粪池

4 集气管网 5 除臭设备 5-1 臭气处理进口

5-2 湿电电源 5-3 超声波酸喷雾层 5-4 酸除尘湿电本体

5-5 酸除尘阴极线 5-6 自由基氧化发生装 5-7 超声波氧化剂喷雾层置电源

5-8 自由基氧化发生装置本体 5-9 自由基氧化发生装置阴极线 5-10 超声波吸收剂喷雾层

5-11 吸收剂湿电本体 5-12 吸收剂湿电阴极线 5-13 臭气处理出口

6 风机 7 排气筒 8 硫酸储罐

9 硫酸输送泵 10 酸除尘湿电收集罐 11 氧化剂储罐

12 氧化剂输送泵 13 吸收剂收集罐 14 吸收剂输送泵

15 碱储罐 16 阳极板 17 阴极线

18 猪栅栏 19 猪活动格栅 20 粪坑

21-集气管 22-超声波喷雾母管 23-超声波喷雾支管

24-超声波喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

如图1所示，本实施例的养殖场废气除臭系统，包括猪舍1、除臭设备5、风机6和排气筒7。

猪舍1，顶部设有猪舍进风口，底部自下而上依次设置粪池3、集气管网4、猪舍活动地面2，集气管网4用于收集和输送粪池3向上散发的臭气和经所述猪舍进风口向下流动携带猪舍1内臭气的新风。

如图3、4所示，猪舍1内设有若干猪栅栏18，底面设猪活动格栅19，猪活动格栅19下方为粪坑20，集气管21设在粪坑20和猪活动格栅19之间，这些集气管21集成即为集气管网4。

如图2所示，除臭设备5，臭气处理进口5-1与集气管网4的出风口连接，臭气处理出口5-13通过风机6与排气筒7连接；除臭设备5内沿臭气流动方向依次设有酸洗系统、自由基氧化系统和碱吸收系统。

所述酸洗系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波酸喷雾层5-3和带有酸除尘阴极线的酸除尘湿电本体5-4，酸除尘湿电本体5-4下方设有用于收集酸液和粉尘的酸除尘湿电收集罐10，超声波酸喷雾层5-3通过硫酸输送泵9连接硫酸储罐8。酸除尘湿电本体5-4连接湿电电源5-2。

所述自由基氧化系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波氧化剂喷雾层5-7和带有自由基氧化发生装置阴极线的自由基氧化发生装置本体5-8，超声波氧化剂喷雾层5-7通过氧化剂输送泵12连接氧化剂储罐11。自由基氧化发生装置本体5-8连接自由基氧化发生装置电源5-6。

所述碱吸收系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波吸收剂喷雾层5-10和带有吸收剂湿电阴极线12的吸收剂湿电本体5-11，吸收剂湿电本体5-11下方设有吸收剂收集罐13，超声波吸收剂喷雾层5-10通过吸收剂输送泵14顺次连接吸收剂收集罐13和碱储罐15。吸收剂湿电本体5-11连接湿电电源5-2。

如图5所示，超声波酸喷雾层5-3、超声波氧化剂喷雾层5-7、超声波吸收剂喷雾层5-10均包括与相应输送泵连接的超声波喷雾母管22和若干根并联接入超声波喷雾母管22的超声波喷雾支管23，超声波喷雾支管23上均匀设有若干超声波喷嘴24。超声波喷嘴24位于与臭气流动方向垂直的同一平面内且布满除臭设备5内部整个横截面，超声波喷嘴24为网格布置，相邻超声波喷嘴24的间距为10～50cm，超声波喷嘴24的喷口朝向与臭气流动方向相同，使臭气经过喷枪后气速气流方向不会产生影响，减少臭气紊流程度，使臭气能均匀的进入湿电。超声波喷嘴24分别将雾化的酸、氧化剂和碱液均匀雾化后分布到臭气中，喷嘴方向与臭气流动方向相同减少臭气通过喷嘴的阻力，雾化的药剂能均匀的进入湿式电除尘、自由基氧化发生装置。雾化的小液滴能分散在臭气中与臭气中的粉尘及臭气成分结合反应，进入湿电、自由基氧化发生装置后更容易被湿电、自由基氧化发生装置捕捉。

如图6所示，酸除尘湿电本体5-4、吸收剂湿电本体5-11均包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的湿电阳极板16，相邻湿电阳极板16之间且沿湿电阳极板16横向悬挂设置若干根湿电阴极线17，每根湿电阴极线17的周向、纵向均间隔设置若干根湿电芒刺。相邻湿电阳极板的间距为200～400mm，湿电阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根湿电芒刺，湿电芒刺的长度为5～25mm，纵向相邻湿电芒刺的间距为20～100mm。阴极线上芒刺使阴极线放电时电流密度均匀，更容易在芒刺上释放出大量电子，粉尘通过高压电场时，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘板上。

如图6所示，自由基氧化发生装置本体5-8包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的自由基氧化发生装置阳极板16，相邻自由基氧化发生装置阳极板16之间且沿自由基氧化发生装置阳极板16横向悬挂设置若干根自由基氧化发生装置阴极线17，每根自由基氧化发生装置阴极线17的周向、纵向均间隔设置若干根自由基氧化发生装置芒刺。相邻自由基氧化发生装置阳极板的间距为20～100mm，自由基氧化发生装置阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根自由基氧化发生装置芒刺，自由基氧化发生装置芒刺的长度为5～10mm，纵向相邻自由基氧化发生装置芒刺的间距为10～50mm。阴极线上芒刺使阴极线放电时电流密度均匀，更容易在芒刺上释放出大量电子，具有更高的能量密度，臭气中的具有臭味的醇、酚、挥发性脂防酸(VFA)等，脂溶性的的吲哚、硫化物，羰基和醇类被氧化分解成无臭味的无机物。

酸除尘湿电本体中，臭气在电场的作用下，粉尘小液滴、气溶胶重金属等更容易被吸附到阳极板上，可实现氨、硫化氢、臭气和PM2.5超细颗粒等多种污染物的脱除。湿式电除尘器运行时，整个阳极板上一直均匀的分布着向下流动的水膜，电除尘器运行时，粉尘吸附到阳极板上，会随着水膜被冲走，不会造成粉尘吸附在阳极板上造成阳极板结垢的现象形成湿电的自清洗。湿电阳极板分别底部设置集液装置，收集阳极板上的水膜。

利用上述养殖场废气除臭系统实施养殖场废气除臭工艺，包括：在风机6引风作用下，猪舍1内的臭气经集气管网4进入除臭设备5，在除臭设备5中，臭气先进入酸洗系统经硫酸酸雾洗涤除尘，除尘后的臭气进入自由基氧化系统经雾化的氧化剂一次氧化并协同自由基发生二次氧化，氧化后的臭气进入碱吸收系统经雾化的吸收剂吸收除去氧化产生的无机氧化物后离开除臭设备5，最后经过风机6、排气筒7排放。

猪舍1单位地面面积的换风率为30～300m³·m^-2·h^-3。

所述酸洗系统中，采用超声波雾化硫酸形成硫酸酸雾，所述硫酸酸雾的雾滴粒径为1～5μm，硫酸的质量浓度为5％～10％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比0.5～2:1投加；

所述自由基氧化系统中，采用超声波雾化氧化剂形成雾化的氧化剂，所述雾化的氧化剂的粒径为1～5μm，所述氧化剂包括Fe²⁺和H₂O₂，所述Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:1～5，所述氧化剂用量按10～50mg H₂O₂/m³·OU投加；

所述碱吸收系统中，采用超声波雾化碱液形成雾化的吸收剂，所述雾化的吸收剂的雾滴粒径为1～5μm，所述碱液的pH为9～12。所述碱液可以是含氢氧化钠的吸收液。

所述酸除尘湿电本体、吸收剂湿电本体中，所述湿电阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为30～72kV，单位集成面积放电电流为0.5～1.0mA/m²；

所述自由基氧化发生装置本体中，所述自由基氧化发生装置阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为2～20kV，单位集成面积放电电流为10～100mA/m²。

应用例1

养殖场某存栏量3000头的全密封母猪室，猪舍面积为3000m²采用机械换风，舍外排放的臭气中NH₃浓度15mg/m³、H₂S浓度0.7mg/m³，臭气浓度(无量纲)260，粉尘浓度5.3mg/m³，臭气量为800000m³/h、采用上述实施例废气除臭系统和工艺处理臭气。

硫酸雾滴粒径为1μm，硫酸的浓度控制为5wt％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比2:1投加。雾化吸收液粒径为1μm，pH值控制为12。雾化Fe²⁺和H₂O₂溶液，Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:1，粒径为1μm，氧化剂H₂O₂用量为50mg/m³·OU。

湿电相邻两阳极板之间的间距为200mm。湿式电除尘芒刺长度为25mm，芒刺间距为20mm；控制湿式电除尘板间气速为1m/s，停留时间为2s，放电电压为72KV，单位集成面积放电电流为1.0mA/m²。

自由基氧化发生装置相邻两阳极板之间的间距为20mm。自由基氧化发生装置芒刺长度为5mm，芒刺间距为10mm；

控制湿式电除尘板间气速为1m/s，停留时间为2s。

放电电压为20kV，单位集成面积放电电流为100mA/m²。

排气筒排放的臭气中NH₃浓度0.71mg/m³、H₂S浓度0.02mg/m³，臭气浓度(无量纲)55，粉尘浓度0.3mg/m³。

应用例2

养殖场某存栏量3000头的全密封母猪室，猪舍面积为3000m²采用机械换风，舍外排放的臭气中NH₃浓度35mg/m³、H₂S浓度1.7mg/m³，臭气浓度(无量纲)430，粉尘浓度5.9mg/m³，臭气量为400000m³/h、采用上述实施例废气除臭系统和工艺处理臭气。

硫酸雾滴粒径为3μm，硫酸的浓度控制为5wt％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比1.5:1投加。雾化吸收液粒径为2μm，pH值控制为9。雾化Fe²⁺和H₂O₂溶液，Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:2，粒径为3μm，氧化剂H₂O₂用量为30mg/m³·OU。

湿电相邻两阳极板之间的间距为300mm。湿式电除尘芒刺长度为20mm，芒刺间距为40mm；控制湿式电除尘板间气速为2m/s，停留时间为2s，放电电压为72KV，单位集成面积放电电流为1.0mA/m²。

自由基氧化发生装置相邻两阳极板之间的间距为80mm。自由基氧化发生装置芒刺长度为10mm，芒刺间距为10mm；

控制湿式电除尘板间气速为2m/s，停留时间为2s。

放电电压为10kV，单位集成面积放电电流为500mA/m²。

排气筒排放的臭气中NH₃浓度1.91mg/m³、H₂S浓度0.10mg/m³，臭气浓度(无量纲)77，粉尘浓度0.5mg/m³。

应用例3

养殖场某存栏量3000头的全密封母猪室，猪舍面积为3000m²采用机械换风，舍外排放的臭气中NH₃浓度25mg/m³、H₂S浓度1.1mg/m³，臭气浓度(无量纲)230，粉尘浓度6.1mg/m³，臭气量为600000m³/h、采用上述实施例废气除臭系统和工艺处理臭气。

硫酸雾滴粒径为3μm，硫酸的浓度控制为5wt％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比1.5:1投加。雾化吸收液粒径为2μm，pH值控制为9。雾化Fe²⁺和H₂O₂溶液，Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:3，粒径为3μm，氧化剂H₂O₂用量为20mg/m³·OU。

湿电相邻两阳极板之间的间距为300mm。湿式电除尘芒刺长度为20mm，芒刺间距为40mm；控制湿式电除尘板间气速为2m/s，停留时间为2s，放电电压为72KV，单位集成面积放电电流为1.0mA/m²。

自由基氧化发生装置相邻两阳极板之间的间距为80mm。自由基氧化发生装置芒刺长度为10mm，芒刺间距为10mm；

控制湿式电除尘板间气速为2m/s，停留时间为2s。

放电电压为10kV，单位集成面积放电电流为500mA/m²。

排气筒排放的臭气中NH₃浓度1.21mg/m³、H₂S浓度0.07mg/m³，臭气浓度(无量纲)80，粉尘浓度0.4mg/m³。

应用例4

养殖场某存栏量3000头的全密封母猪室，猪舍面积为3000m²采用机械换风，舍外排放的臭气中NH₃浓度27mg/m³、H₂S浓度0.4mg/m³，臭气浓度(无量纲)340，粉尘浓度4.3mg/m³，臭气量为650000m³/h、采用上述实施例废气除臭系统和工艺处理臭气。

硫酸雾滴粒径为5μm，硫酸的浓度控制为5wt％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比2:1投加。雾化吸收液粒径为5μm，pH值控制为12。雾化Fe²⁺和H₂O₂溶液，Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:4，粒径为5μm，氧化剂H₂O₂用量为50mg/m³·OU。

湿电相邻两阳极板之间的间距为200mm。湿式电除尘芒刺长度为25mm，芒刺间距为20mm；控制湿式电除尘板间气速为1m/s，停留时间为2s，放电电压为72KV，单位集成面积放电电流为1.0mA/m²。

自由基氧化发生装置相邻两阳极板之间的间距为20mm。自由基氧化发生装置芒刺长度为5mm，芒刺间距为10mm；

控制湿式电除尘板间气速为1m/s，停留时间为2s。

放电电压为15kV，单位集成面积放电电流为100mA/m²。

排气筒排放的臭气中NH₃浓度1.11mg/m³、H₂S浓度0.04mg/m³，臭气浓度(无量纲)65，粉尘浓度0.7mg/m³。

此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (6)

1.一种废气高效吸收协同自由基氧化的除臭系统，其特征在于，包括：

猪舍，顶部设有猪舍进风口，底部自下而上依次设置粪池、集气管网、猪舍活动地面，所述集气管网用于收集和输送所述粪池向上散发的臭气和经所述猪舍进风口向下流动携带所述猪舍内臭气的新风；

除臭设备，其臭气处理进口与所述集气管网的出风口连接，臭气处理出口通过风机与排气筒连接；所述除臭设备内沿臭气流动方向依次设有酸洗系统、自由基氧化系统和碱吸收系统；

所述酸洗系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波酸喷雾层和酸除尘湿电本体，所述酸除尘湿电本体下方设有用于收集酸液和粉尘的酸除尘湿电收集罐，所述超声波酸喷雾层通过酸输送泵连接酸储罐；

所述自由基氧化系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波氧化剂喷雾层和自由基氧化发生装置本体，所述超声波氧化剂喷雾层通过氧化剂输送泵连接氧化剂储罐；

所述碱吸收系统包括沿臭气流动方向依次设置的超声波吸收剂喷雾层和吸收剂湿电本体，所述吸收剂湿电本体下方设有吸收剂收集罐，所述超声波吸收剂喷雾层通过吸收剂输送泵连接所述吸收剂收集罐和碱储罐；

所述超声波酸喷雾层、超声波氧化剂喷雾层、超声波吸收剂喷雾层均包括与相应输送泵连接的超声波喷雾母管和若干根并联接入所述超声波喷雾母管的超声波喷雾支管，所述超声波喷雾支管上设有若干超声波喷嘴；

所述酸除尘湿电本体、吸收剂湿电本体均包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的湿电阳极板，所述相邻湿电阳极板之间且沿所述湿电阳极板横向悬挂设置若干根湿电阴极线，所述每根湿电阴极线的周向、纵向均间隔设置若干根湿电芒刺；

所述自由基氧化发生装置本体包括若干块相互平行设置且沿纵向延伸的自由基氧化发生装置阳极板，所述相邻自由基氧化发生装置阳极板之间且沿所述自由基氧化发生装置阳极板横向悬挂设置若干根自由基氧化发生装置阴极线，所述每根自由基氧化发生装置阴极线的周向、纵向均间隔设置若干根自由基氧化发生装置芒刺。

2.根据权利要求1所述的除臭系统，其特征在于，所述超声波喷嘴位于与臭气流动方向垂直的同一平面内且布满所述除臭设备内部整个横截面，所述超声波喷嘴为网格布置，相邻超声波喷嘴的间距为10～50cm，所述超声波喷嘴的喷口朝向与臭气流动方向相同；

所述相邻湿电阳极板的间距为200～400mm，所述湿电阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根湿电芒刺，所述湿电芒刺的长度为5～25mm，纵向相邻湿电芒刺的间距为20～100mm；

所述相邻自由基氧化发生装置阳极板的间距为20～100mm，所述自由基氧化发生装置阴极线上同一高度位置周向均匀设置2～5根自由基氧化发生装置芒刺，所述自由基氧化发生装置芒刺的长度为5～10mm，纵向相邻自由基氧化发生装置芒刺的间距为10～50mm。

3.一种使用权利要求2所述的除臭系统的废气高效吸收协同自由基氧化的除臭工艺，其特征在于，包括：在风机引风作用下，猪舍内的臭气经集气管网进入除臭设备，在除臭设备中，臭气先进入酸洗系统经硫酸酸雾洗涤除尘，除尘后的臭气进入自由基氧化系统经雾化的氧化剂一次氧化并协同自由基发生二次氧化，氧化后的臭气进入碱吸收系统经雾化的吸收剂吸收除去氧化产生的无机氧化物后离开除臭设备，最后经过风机、排气筒排放。

4.根据权利要求3所述的除臭工艺，其特征在于，所述猪舍单位地面面积的换风率为30～300m³·m^-2·h^-3。

5.根据权利要求3所述的除臭工艺，其特征在于，所述酸洗系统中，采用超声波雾化硫酸形成硫酸酸雾，所述硫酸酸雾的雾滴粒径为1～5μm，硫酸的质量浓度为5％～10％，硫酸用量按H₂SO₄与臭气中碱性气体换算成等当量NH₃摩尔比0.5～2:1投加；

所述自由基氧化系统中，采用超声波雾化氧化剂形成雾化的氧化剂，所述雾化的氧化剂的粒径为1～5μm，所述氧化剂包括Fe²⁺和H₂O₂，所述Fe²⁺和H₂O₂的摩尔比为1:1～5，所述氧化剂用量按10～50mg H₂O₂/m³·OU投加；

所述碱吸收系统中，采用超声波雾化碱液形成雾化的吸收剂，所述雾化的吸收剂的雾滴粒径为1～5μm，所述碱液的pH为9～12。

6.根据权利要求3所述的除臭工艺，其特征在于，所述酸除尘湿电本体、吸收剂湿电本体中，所述湿电阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为30～72kV，单位集成面积放电电流为0.5～1.0mA/m²；

所述自由基氧化发生装置本体中，所述自由基氧化发生装置阳极板间的气速为1～3m/s，停留时间为0.5～2s，放电电压为2～20kV，单位集成面积放电电流为10～100mA/m²。

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