CN113648811A - 串联式洗涤除臭实验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种串联式洗涤除臭实验系统及方法，属于环保设备制造领域；本发明包括：风管、三个洗涤塔、一个除尘塔、喷淋管路和循环水箱；所述风管依次串联三个所述洗涤塔和一个所述除尘塔；每个所述洗涤塔和每个所述除尘塔均设置有进气口和出气口，通过所述进气后出气口串联于所述风管上，所述风管上设置有多个气体采样装置；每个所述气体采样装置均靠近所述出气口设置；三个所述洗涤塔内均设置有喷淋装置，每个所述喷淋装置均通过所述喷淋管路和所述循环水箱相连；所述风管内还设置有变频风机。本发明通过串联多个洗涤塔和除尘塔，从而检测在不同的工况条件下进行除臭试验，更有利于确定最优工作参数，容易实现工程应用。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备制造技术，尤其涉及一种串联式洗涤除臭实验系统及方法，属于气体处理设备技术领域。
背景技术
洗涤塔广泛作用于化工和环保产业，洗涤塔的作用是将气体中的杂质通过溶剂反应进行去除，其可用于各种需洗涤气体的行业。洗涤作业的工作原理是通过水气充分混合，实现对废气中的有害气体如H2S、SOX、 NOX、HCl、NH3、Cl2等，将之进行酸碱洗处理。在湿垃圾臭气处理领域，多使用洗涤塔来进行处理臭气的预处理，提高恶臭气体的可生化性，以便后续的处理。
现有技术中，洗涤塔按形状可分为立式洗涤塔和卧式洗涤塔，均是通过气体反复穿过定量设计的喷淋层、填料层和雾化层进行洗涤。
现有技术中的洗涤塔因结构问题，如果风量过大，会造成洗涤塔出现液体溢出的问题；如果风量过小，废气的洗涤效果不佳；填料压力过大，成本高，水汽接触不充分，填料压力过小，气体流场不均，处理效率低下。由于湿垃圾处理过程中产生恶臭气体，如甲硫醇、硫化氢、氨气、甲醇等恶臭气体品种多，成分复杂，难以去除。
目前对在湿垃圾处理过程中产生的恶臭气体研究有限，没有很好的中试洗涤装置针对这些恶臭气体进行试验及优化。
发明内容
本发明提供一种新的串联式洗涤除臭实验系统及方法，通过串联洗涤塔和雾化器，并且调整进气量和洗涤用水量，以改变空塔气速及液气比，得出该湿垃圾处理过程中需要几级洗涤经济有效，及合适的空塔气速及液气比，以解决现有技术中无法对于气体定量试验的技术问题。
本发明实施例提供一种串联式洗涤除臭实验系统，包括：风管、三个洗涤塔、一个除尘塔、喷淋管路和循环水箱；
所述风管依次串联三个所述洗涤塔和一个所述除尘塔；
每个所述洗涤塔和每个所述除尘塔均设置有进气口和出气口，通过所述进气后出气口串联于所述风管上，所述风管上设置有多个气体采样装置；每个所述气体采样装置均靠近所述出气口设置；
三个所述洗涤塔内均设置有喷淋装置，每个所述喷淋装置均通过所述喷淋管路和所述循环水箱相连；所述风管内还设置有变频风机。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述喷淋管路上设置有水泵，每个所述喷淋装置与所述喷淋管路之间设置有调节阀门。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述风管内设置有多个气压传感器；每个所述气压传感器位于每个所述洗涤塔的进气口和出气口上；
所述实验系统还包括：空气通道；所述空气通道与每个所述风管之间设置有空气阀。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，每个所述洗涤塔的底部均设置有回水管，通过该回水管与所述循环水箱相连；
所述循环水箱上均设置有进水管和出水管，该进水管位于所述水箱的顶部，所述出水管安装于所述循环水箱的底部。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述进气口均位于每个所述洗涤塔或每个所述除尘塔的底部；所述出气口位于每个所述洗涤塔或每个所述除尘塔的顶部。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述回水管和/或所述喷淋管路上均设置有流量计，所述循环水箱上设置有加药装置；
所述加药装置中包括如下药剂：碱液、过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾中的一种或多种。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述除尘塔内设置有雾化器，所述除尘塔下方设置有净水箱；所述雾化器与净水箱相连通。
如上所述的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述洗涤塔的中部设置有除臭填料；
每个所述进气口和出气口上均设置有检测管，每条所述检测管上均设置有开关阀，所述检测管与所述气体取样装置相连。
本发明还提供一种串联式洗涤除臭实验方法，采用上述的串联式洗涤除臭实验系统，包括如下步骤：
第一步，向该系统的风管内输入待处理的气体，使气体依次通过三个洗涤塔和一个除尘塔；
第二步，设定一个气体流速；依次调节每个洗涤塔内的洗涤水量，且对多个气体采样装置的采样结果进行记录；
第三步，重复第二步多次后，从而筛选出对于待处理气体的最高效率处理参数。
如上所述的串联式洗涤除臭实验方法，其中，所述第三步中的处理参数包括：废气种类、进气量、气压、待处理气体含量、气压和洗涤水量。
本发明通过串联多个洗涤塔和除尘塔，从而检测在不同的工况条件下进行除臭试验，确定空塔气速及液气比，更有利于确定最优工作参数，容易实现工程应用。
附图说明
图1为本发明实施例的串联式洗涤除臭实验系统的平面结构图；
图2为图1中A方向侧面结构图；
图3为图1中B方向侧面结构图；
图4为图1中C方向侧面结构图。
图5为本发明实施例的串联式洗涤除臭实验系统的洗涤塔结构图；
图6为本发明实施例的串联式洗涤除臭实验系统的原理设计图。
具体实施方式
本发明所述的串联式洗涤除臭实验系统及方法可以采用以下材料制成，且不限于如下材料,例如：阀门、水箱、管路、水泵等。
如图1所示为本发明实施例的串联式洗涤除臭实验系统的平面结构图，并参考图2至图4。
本发明实施例的串联式洗涤除臭实验系统包括：风管3、三个洗涤塔 1、一个除尘塔2、喷淋管路41和循环水箱4；循环水箱4一般根据气体类型添加碱液或其它药剂。
所述风管3依次串联三个所述洗涤塔1和一个所述除尘塔2；即优先进行洗涤，最后进行雾化除尘。
如图2和图3，每个所述洗涤塔1和每个所述除尘塔2均设置有进气口和出气口，每个所述洗涤塔1和每个所述除尘塔2均通过所述进气后出气口串联于所述风管3上，所述风管3上设置有多个气体采样装置30；气体采样装置30用于对气体的各项参数进行记录和分析，一般包括气压计、流速计和光谱仪。
气体取样装置30一般为恶臭气体在线监测设备，能够实时对恶臭气体的成分、含量、浓度等参数进行监测，并且将检测信息实时传递至数据服务器，实现数据的实时显示和监测。
每个洗涤塔1的进气口和出气口上均设置有检测管；每条所述检测管上均设置有开关阀，所述检测管与气体取样装置30相连。
每个所述气体采样装置30均靠近所述出气口设置；一般情况下，为了增强气体停留时间，使气体充分和液体接触，所述进气口均位于每个所述洗涤塔1或每个所述除尘塔2的底部；所述出气口位于每个所述洗涤塔1或每个所述除尘塔2的顶部。
三个所述洗涤塔内均设置有喷淋装置，每个所述喷淋装置均通过所述喷淋管路和所述循环水箱相连；所述风管内还设置有风机5。
为了满足实验的要求，对待处理气体的流量进行调节，一般情况下，所述风机5为变频风机，设置于风管出口32处。
进一步的，所述喷淋管路41上设置有水泵40，每个所述喷淋装置与所述喷淋管路41之间设置有调节阀门，从而调节洗涤塔内的喷淋水量并记录。
本实施例的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述风管3内设置有多个气压传感器7，以测量气体通过洗涤塔后的压力。
每个所述气压传感器7位于每个所述洗涤塔1的进气口和出气口上；
如图5和图6，本实施例实验系统还包括：空气通道33；所述空气通道33与每个所述风管之间设置有空气阀。具体的，空气通道能够使新鲜空气从风管入口31进入，此时风管入口31关闭状态；也就是说，空气通道通过一个三通结构与风管相连。空气通道33和风管入口31可选择的与风管相连通。
针对生物除臭实验系统的堵塞问题，本发明加入了气压传感器7，当洗涤塔内的进气口与出气口具有压力差异常时，单个洗涤塔进气口关闭，使臭气暂时无法进入，此时通过空气通道33通入一定量的新鲜空气，待洗涤塔中压力恢复正常，畅通后在逐渐打开臭气入口，恢复正常运行，不影响别的生物塔。
如图2至图4，本实施例的串联式洗涤除臭实验系统，其中，每个所述洗涤塔1的底部均设置有回水管10，洗涤塔1通过该回水管10与所述循环水箱4相连。
如图5和图6，所述循环水箱4上均设置有进水管61和出水管62，该进水管61位于所述循环水箱4的顶部，所述出水管62安装于所述循环水箱4的底部。
进水管61用于引入清洁水，出水管62用于排出污染水或废水。
如图6，一般情况下，所述回水管和/或所述喷淋管路上均设置有流量计，所述循环水箱4上设置有加药装置8；
所述加药装置8中包括如下药剂：碱液、过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾中的一种或多种。
进一步的，所述除尘塔2内设置有雾化器，所述除尘塔2下方设置有净水箱；所述雾化器与净水箱相连通。净水箱一般为纯净水或去离子水。
本实施例的串联式洗涤除臭实验系统，其中，所述洗涤塔1的中部设置有除臭填料。除臭填料位于循环水箱的上方，且位于进气口和出气口之间。
本发明通过串联多个洗涤塔和除尘塔，从而检测在不同的工况条件下进行除臭试验，确定空塔气速及液气比，更有利于确定最优工作参数，容易实现工程应用。
本实施例的串联式洗涤除臭实验方法，包括如下步骤：
第一步，向该系统的风管内输入待处理的气体，气体从风管入口31 进入，依次通过三个洗涤塔和一个除尘塔，从风管出口32排出；
第二步，通过变频风机设定一个具体的气体流速；依次控制调节阀门来调节每个洗涤塔1内的洗涤水量，且对多个气体采样装置30的采样结果进行记录；
第三步，重复第二步多次后，从而筛选出对于待处理气体的最高效率处理参数。
所述第三步中的处理参数包括：废气种类、进气量、气压、待处理气体含量、气压和洗涤水量。
本实施的方法又花了洗涤塔的结构，提高洗涤塔水气分离效率，降低同等条件下能源消耗量，是一款调节实验方便的中试洗涤装置。本发明的实验装置不仅利用水的重力势能，而且结合水的动能进行水气分离，在充分兼顾两者的基础上，对洗涤塔的结构进行了优化，以解决现有洗涤塔存在的体积大、水气分离效率低、缺乏工况参数调节等技术问题。
实际应用过程中，具有如下实施例。
实施例1：
在某项目处理过程中，采用该串联式洗涤除臭实验系统。因为堆肥处理过程中，氨气为臭气的主要贡献者，所以试验以氨气为目标气体。将堆肥料仓中的废气通入该串联式洗涤除臭实验系统，打开一级洗涤的水泵的水阀，发现采用一级处理就可以达到较好的处理效果，通过调节风速为50m3/h、100m3/h、150m3/h、200m3/h、250m3/h、300m3/h。根据结构得出在200m3/h对氨气处理效率最高，通过计算，计算出在空塔气速为0.28m/s，停留时间为2.14s时，对处理效果最好，所以在根据实际的风量，设计出处理中采用的洗涤装置。
实施例2：
在某湿垃圾处理厂中，采用该串联式洗涤除臭实验系统。通过检测，在湿垃圾处理过程中，甲硫醇为臭气的主要贡献者，所以试验以甲硫醇为目标气体。将收集的废气通入该串联式洗涤除臭实验系统，发现采用二级处理就可以达到较好的处理效果，通过调节风速为50m3/h、100m3/h、 150m3/h、200m3/h、250m3/h、300m3/h，通过计算，计算出在空塔气速为1.5m/s，停留时间为2s时，对处理效果最好，所以在根据实际的风量，设计出处理中采用的洗涤装置。
实施例3：
在某垃圾处理厂中，采用该串联式洗涤除臭实验系统。通过检测，在湿垃圾处理过程中，甲硫醇为臭气的主要贡献者，所以试验以甲硫醇为目标气体。将收集的废气通入该串联式洗涤除臭实验系统，发现采用一级处理就可以达到较好的处理效果，通过调节风速为50m3/h、100m3/h、 150m3/h、200m3/h、250m3/h、300m3/h，通过计算，计算出在空塔气速为1m/s，停留时间为2s时，对处理效果最好，所以在根据实际的风量，设计出处理中采用的洗涤装置。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为：整体的作用和结构，并配合本发明各个实施例所述的结构。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，包括：风管、三个洗涤塔、一个除尘塔、喷淋管路和循环水箱；
所述风管依次串联三个所述洗涤塔和一个所述除尘塔；
每个所述洗涤塔和每个所述除尘塔均设置有进气口和出气口，通过所述进气后出气口串联于所述风管上，所述风管上设置有多个气体采样装置；每个所述气体采样装置均靠近所述出气口设置；
三个所述洗涤塔内均设置有喷淋装置，每个所述喷淋装置均通过所述喷淋管路和所述循环水箱相连；所述风管内还设置有变频风机。
2.根据权利要求1所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述喷淋管路上设置有水泵，每个所述喷淋装置与所述喷淋管路之间设置有调节阀门。
3.根据权利要求2所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述风管内设置有多个气压传感器；每个所述气压传感器位于每个所述洗涤塔的进气口和出气口上；
所述实验系统还包括：空气通道；所述空气通道与每个所述风管之间设置有空气阀。
4.根据权利要求1-3任一所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，每个所述洗涤塔的底部均设置有回水管，通过该回水管与所述循环水箱相连；
所述循环水箱上均设置有进水管和出水管，该进水管位于所述水箱的顶部，所述出水管安装于所述循环水箱的底部。
5.根据权利要求1-3任一所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述进气口均位于每个所述洗涤塔或每个所述除尘塔的底部；所述出气口位于每个所述洗涤塔或每个所述除尘塔的顶部。
6.根据权利要求4所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述回水管和/或所述喷淋管路上均设置有流量计，所述循环水箱上设置有加药装置；
所述加药装置中包括如下药剂：碱液、过氧化氢、次氯酸钠和高锰酸钾中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述除尘塔内设置有雾化器，所述除尘塔下方设置有净水箱；所述雾化器与净水箱相连通。
8.根据权利要求1所述的串联式洗涤除臭实验系统，其特征在于，所述洗涤塔的中部设置有除臭填料；
每个所述进气口和出气口上均设置有检测管，每条所述检测管上均设置有开关阀，所述检测管与所述气体取样装置相连。
9.一种串联式洗涤除臭实验方法，其特征在于，采用权力要求1-8任一所述的串联式洗涤除臭实验系统，包括如下步骤：
第一步，向该系统的风管内输入待处理的气体，使气体依次通过三个洗涤塔和一个除尘塔；
第二步，设定一个气体流速；依次调节每个洗涤塔内的洗涤水量，且对多个气体采样装置的采样结果进行记录；
第三步，重复第二步多次后，从而筛选出对于待处理气体的最高效率处理参数。
10.根据权利要求9所述的串联式洗涤除臭实验方法，其特征在于，所述第三步中的处理参数包括：废气种类、进气量、气压、待处理气体含量、气压和洗涤水量。
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