CN115722052A - 脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，包括喷淋塔，所述喷淋塔的内部交叉安装有若干个第一喷淋板和第二喷淋板，该装置通过喷淋塔对废气中的无机化合物进行喷淋冲洗，对废气进行脱硫脱硝处理，而且还能对喷淋液体回收过滤再利用，从而节约成本，也避免资源浪费，还能通过催化剂对有机化合物进行氧化还原反应，同时也利用光催化的方式增加催化、合成、降解反应的效率，通过静电除尘器进行静电除尘，提高净化质量，通过高压的等离子体去冲击废气时,废气中有机物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质,从而使有害物质变为无害物质,通过多个活性炭吸附板进行最后的净化吸附处理，从而让排出的废气更加达标。

Description

脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法

技术领域

本发明涉及工业废气净化领域，具体为脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法。

背景技术

工业废气，是指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。这些废气有：二氧化碳、二硫化碳、硫化氢、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氢、一氧化碳、硫酸(雾)铅汞、铍化物、烟尘及生产性粉尘，排入大气，会污染空气。这些物质通过不同的途径呼吸道进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康，不同物质会有不同影响。现有的工业废气在净化处理的时候，往往很多有害物质不能彻底净化干净，造成有害物质排到大气中，影响大气环境，而且现有的工业废气净化装置不能进行能源的循环再利用，尤其是喷淋塔内，喷淋的脱硫脱硝液体往往含有大量的碱液未被中和反应，往往都直接排出，也会污染环境，也增加了废气净化的成本，现有的废气净化设备不能对净化后的废气进行检测，而是直接排出到大气中，也会造成未净化干净的废气一起被排出到大气中，不方便人们使用，为此提供了脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法，以解决上述背景技术提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，包括喷淋塔，所述喷淋塔的内部交叉安装有若干个第一喷淋板和第二喷淋板，所述喷淋塔的顶部一侧通过输气管道与催化箱相连，所述催化箱通过管道与VOC光催化装置相连，所述VOC光催化装置通过连接管与静电除尘器相连，所述静电除尘器通过管道与吸附过滤塔相连，所述吸附过滤塔的内部安装有高压等离子体分解箱，所述高压等离子体分解箱的顶部安装有若干个活性炭吸附板，所述吸附过滤塔的顶部通过管道与废气检测箱相连，所述废气检测箱通过管道与离心风机相连，所述离心风机通过管道与调节阀相连，所述调节阀通过回流管与吸附过滤塔相连，所述调节阀通过连接管道与烟囱相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述喷淋塔上安装有废气进气管，所述喷淋塔的底部一侧安装有脱硫脱硝水箱，所述脱硫脱硝水箱的顶部安装有第一离心泵，所述第一离心泵通过第一输液管与第一喷淋板相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述喷淋塔的底部另一侧通过连接管连接有废液过滤箱，所述废液过滤箱上连接有第二离心泵，所述第二离心泵通过第二输液管与第二喷淋板相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述催化箱的内部安装有若干个附有催化剂的网板，所述催化剂的网板上的催化剂由活性氧化铝和铝酸铈构成，在活性氧化铝颗粒外层包裹一层铝酸铈，铝酸铈的质量含量为5wt％-15wt％，活性氧化铝的质量含量为85wt％-95wt％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节阀由两个电磁阀构成，电磁阀分别安装在回流管和与烟囱相连接的管道上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述废气检测箱的内部安装有废气检测仪，所述废气检测仪通过控制器分别与两个电磁阀电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一离心泵、第二离心泵、静电除尘器和高压等离子体分解箱均与控制箱电性连接。

脱除工业废气中挥发性有机化合物的方法，具体步骤如下：

S1：工业废气通过废气进气管进入到喷淋塔内，通过第一离心泵和第二离心泵同时工作，从而将脱硫脱硝水箱内的碱液通过第一输液管输送到第一喷淋板上，通过第一喷淋板喷淋碱液从而对废气中的含硫和含硝颗粒进行中和反应；

S2：利用第二离心泵将喷淋塔底部中和的水和部分碱液抽吸到废液过滤箱内，通过废液过滤箱进行过滤，然后通过第二输液管输送到第二喷淋板内，通过第二喷淋板喷出从而对部分废气进行喷淋清洗；

S3：清洗后的废气通过输气管道输送到催化箱内，通过与附有催化剂的网板接触，让附有催化剂的网板上的催化剂处理工业废气中苯类物质，同时也过滤废气在清洗过程中的水分；

S4：净化后的废气通过VOC光催化装置进行光化学催化、合成、降解反应，然后通过连接管将废气输送到静电除尘器内通过静电除尘，然后再输送到高压等离子体分解箱内进行处理，处理后的气体通过活性炭吸附板进行吸附处理；

S5：然后再通过废气检测箱内，通过废气检测箱上的废气检测仪检测废气，当废气检测合格时，则会接通与烟囱相连管道上的电磁阀，让废气从烟囱排出，当废气检测不合格时，接接通回流管上的电磁阀，让废气通过回流管回流到吸附过滤塔内进行再次净化。

本发明的有益效果是：该装置通过喷淋塔对废气中的无机化合物进行喷淋冲洗，对废气进行脱硫脱硝处理，而且还能对喷淋液体回收过滤再利用，从而节约成本，也避免资源浪费，还能通过催化剂对有机化合物进行氧化还原反应，同时也利用光催化的方式增加催化、合成、降解反应的效率，通过静电除尘器进行静电除尘，提高净化质量，通过高压的等离子体去冲击废气时,废气中有机物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质,从而使有害物质变为无害物质,通过多个活性炭吸附板进行最后的净化吸附处理，从而让排出的废气更加达标，采用质检控制系统，当检测结果不合格则会将废气重新返回到吸附过滤塔内进行过滤吸附处理。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：喷淋塔1、催化箱2、VOC光催化装置3、连接管4、静电除尘器5、吸附过滤塔6、废气检测箱7、回流管8、烟囱9、调节阀10、离心风机11、脱硫脱硝水箱12、第一离心泵13、废气进气管14、废液过滤箱15、第二离心泵16、第二输液管17、第一输液管18、第一喷淋板19、第二喷淋板20、输气管道21、附有催化剂的网板22、活性炭吸附板23、高压等离子体分解箱24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：请参阅图1，本发明提供一种技术方案：脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，包括喷淋塔1，喷淋塔1的内部交叉安装有若干个第一喷淋板19和第二喷淋板20，喷淋塔1的顶部一侧通过输气管道21与催化箱2相连，催化箱2通过管道与VOC光催化装置3相连，VOC光催化装置3通过连接管4与静电除尘器5相连，静电除尘器5通过管道与吸附过滤塔6相连，吸附过滤塔6的内部安装有高压等离子体分解箱24，高压等离子体分解箱24的顶部安装有若干个活性炭吸附板23，吸附过滤塔6的顶部通过管道与废气检测箱7相连，废气检测箱7通过管道与离心风机11相连，离心风机11通过管道与调节阀10相连，调节阀10通过回流管8与吸附过滤塔6相连，调节阀10通过连接管道与烟囱9相连。

喷淋塔1上安装有废气进气管14，喷淋塔1的底部一侧安装有脱硫脱硝水箱12，脱硫脱硝水箱12的顶部安装有第一离心泵13，第一离心泵13通过第一输液管18与第一喷淋板19相连，利用第一离心泵13可以实现碱液的输送，从而对工业废气进行喷淋冲洗。

喷淋塔1的底部另一侧通过连接管连接有废液过滤箱15，废液过滤箱15上连接有第二离心泵16，第二离心泵16通过第二输液管17与第二喷淋板20相连，利用第二离心泵16可以将过滤后的碱液重复利用，从而达到节约资源，降低成本的目的。

催化箱2的内部安装有若干个附有催化剂的网板22，催化剂的网板22上的催化剂由活性氧化铝和铝酸铈构成，在活性氧化铝颗粒外层包裹一层铝酸铈，铝酸铈的质量含量为5wt％-15wt％，活性氧化铝的质量含量为85wt％-95wt％，利用活性氧化铝和铝酸铈处理工业废气中苯类物质。

调节阀10由两个电磁阀构成，电磁阀分别安装在回流管8和与烟囱9相连接的管道上，利用回流管8可以实现不合格的废气回收再净化处理。

废气检测箱7的内部安装有废气检测仪，废气检测仪通过控制器分别与两个电磁阀电性连接，利用废气检测仪对工业废气中的无机物含量进行检测，具体采用检测探头进行检测。

第一离心泵13、第二离心泵16、静电除尘器5和高压等离子体分解箱24均与控制箱电性连接，通过控制箱控制第一离心泵13、第二离心泵16、静电除尘器5和高压等离子体分解箱24通电工作。

脱除工业废气中挥发性有机化合物的方法，具体步骤如下：

S1：工业废气通过废气进气管14进入到喷淋塔1内，通过第一离心泵13和第二离心泵16同时工作，从而将脱硫脱硝水箱12内的碱液通过第一输液管18输送到第一喷淋板19上，通过第一喷淋板19喷淋碱液从而对废气中的含硫和含硝颗粒进行中和反应；

S2：利用第二离心泵16将喷淋塔1底部中和的水和部分碱液抽吸到废液过滤箱15内，通过废液过滤箱15进行过滤，然后通过第二输液管17输送到第二喷淋板20内，通过第二喷淋板20喷出从而对部分废气进行喷淋清洗，达到资源合理利用，不会造成资源浪费的现象；

S3：清洗后的废气通过输气管道21输送到催化箱2内，通过与附有催化剂的网板22接触，让附有催化剂的网板22上的催化剂处理工业废气中苯类物质，同时也过滤废气在清洗过程中的水分，不仅起到净化废气还能脱去废气中的水分，过滤一部分有害物质，达到净化的目的；

S4：净化后的废气通过VOC光催化装置3进行光化学催化、合成、降解反应，然后通过连接管4将废气输送到静电除尘器5内通过静电除尘，然后再输送到高压等离子体分解箱24内进行处理，通过高压的等离子体去冲击废气时,被处理物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质,从而使有害物质变为无害物质,甚至能变为可再利用的资源，

化学途径：采用双极屏蔽技术，使用220V50hz民用电源，在常温常压的环境条件下即可使氧分子分离成生态原子氧、纯净离子氧、羟基自由基、单线态氧、带正、负电荷的离子和离子氧群团等；这些高氧化性、高能量、高浓度的离子群能够和气流中的产生臭气污染的有机分子或无机物发生氧化反应，生成无毒的小分子；致使空气中的细菌细胞膜以及病毒的蛋白质包膜结构发生改变，从而使其失活；

物理作用：在离子管产生的电场作用下，电极空间里的等离子体的电子获得能量后，以每秒300万次至3000万次的速度与异味气体分子发生非弹性碰撞，分子动能大部分转化为污染物分子的内能，引发电离、裂解或激发等一系列复杂物理化学反应，再经过多级净化使污染气体分子降解为二氧化碳和水等常见无毒小分子，从而达到除臭目的；处理后的气体通过活性炭吸附板23进行吸附处理；

S5：然后再通过废气检测箱7内，通过废气检测箱7上的废气检测仪检测废气，当废气检测合格时，则会接通与烟囱9相连管道上的电磁阀，让废气从烟囱9排出，当废气检测不合格时，接接通回流管8上的电磁阀，让废气通过回流管8回流到吸附过滤塔6内进行再次净化。

该装置通过喷淋塔对废气中的无机化合物进行喷淋冲洗，对废气进行脱硫脱硝处理，而且还能对喷淋液体回收过滤再利用，从而节约成本，也避免资源浪费，还能通过催化剂对有机化合物进行氧化还原反应，同时也利用光催化的方式增加催化、合成、降解反应的效率，通过静电除尘器进行静电除尘，提高净化质量，通过高压的等离子体去冲击废气时,废气中有机物的分子、原子将会重新组合而生成新的物质,从而使有害物质变为无害物质,通过多个活性炭吸附板进行最后的净化吸附处理，从而让排出的废气更加达标，采用质检控制系统，当检测结果不合格则会将废气重新返回到吸附过滤塔内进行过滤吸附处理。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，包括喷淋塔(1)，其特征在于：所述喷淋塔(1)的内部交叉安装有若干个第一喷淋板(19)和第二喷淋板(20)，所述喷淋塔(1)的顶部一侧通过输气管道(21)与催化箱(2)相连，所述催化箱(2)通过管道与VOC光催化装置(3)相连，所述VOC光催化装置(3)通过连接管(4)与静电除尘器(5)相连，所述静电除尘器(5)通过管道与吸附过滤塔(6)相连，所述吸附过滤塔(6)的内部安装有高压等离子体分解箱(24)，所述高压等离子体分解箱(24)的顶部安装有若干个活性炭吸附板(23)，所述吸附过滤塔(6)的顶部通过管道与废气检测箱(7)相连，所述废气检测箱(7)通过管道与离心风机(11)相连，所述离心风机(11)通过管道与调节阀(10)相连，所述调节阀(10)通过回流管(8)与吸附过滤塔(6)相连，所述调节阀(10)通过连接管道与烟囱(9)相连。

2.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，其特征在于：所述喷淋塔(1)上安装有废气进气管(14)，所述喷淋塔(1)的底部一侧安装有脱硫脱硝水箱(12)，所述脱硫脱硝水箱(12)的顶部安装有第一离心泵(13)，所述第一离心泵(13)通过第一输液管(18)与第一喷淋板(19)相连。

3.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，其特征在于：所述喷淋塔(1)的底部另一侧通过连接管连接有废液过滤箱(15)，所述废液过滤箱(15)上连接有第二离心泵(16)，所述第二离心泵(16)通过第二输液管(17)与第二喷淋板(20)相连。

4.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，其特征在于：所述催化箱(2)的内部安装有若干个附有催化剂的网板(22)，所述催化剂的网板(22)上的催化剂由活性氧化铝和铝酸铈构成，在活性氧化铝颗粒外层包裹一层铝酸铈，铝酸铈的质量含量为5wt％-15wt％，活性氧化铝的质量含量为85wt％-95wt％。

5.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法，其特征在于：所述调节阀(10)由两个电磁阀构成，电磁阀分别安装在回流管(8)和与烟囱(9)相连接的管道上。

6.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法，其特征在于：所述废气检测箱(7)的内部安装有废气检测仪，所述废气检测仪通过控制器分别与两个电磁阀电性连接。

7.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置，其特征在于：所述第一离心泵(13)、第二离心泵(16)、静电除尘器(5)和高压等离子体分解箱(24)均与控制箱电性连接。

8.根据权利要求1所述的脱除工业废气中挥发性有机化合物的方法，其特征在于：具体步骤如下：

S1：工业废气通过废气进气管(14)进入到喷淋塔(1)内，通过第一离心泵(13)和第二离心泵(16)同时工作，从而将脱硫脱硝水箱(12)内的碱液通过第一输液管(18)输送到第一喷淋板(19)上，通过第一喷淋板(19)喷淋碱液从而对废气中的含硫和含硝颗粒进行中和反应；

S2：利用第二离心泵(16)将喷淋塔(1)底部中和的水和部分碱液抽吸到废液过滤箱(15)内，通过废液过滤箱(15)进行过滤，然后通过第二输液管(17)输送到第二喷淋板(20)内，通过第二喷淋板(20)喷出从而对部分废气进行喷淋清洗；

S3：清洗后的废气通过输气管道(21)输送到催化箱(2)内，通过与附有催化剂的网板(22)接触，让附有催化剂的网板(22)上的催化剂处理工业废气中苯类物质，同时也过滤废气在清洗过程中的水分；

S4：净化后的废气通过VOC光催化装置(3)进行光化学催化、合成、降解反应，然后通过连接管(4)将废气输送到静电除尘器(5)内通过静电除尘，然后再输送到高压等离子体分解箱(24)内进行处理，处理后的气体通过活性炭吸附板(23)进行吸附处理；

S5：然后再通过废气检测箱(7)内，通过废气检测箱(7)上的废气检测仪检测废气，当废气检测合格时，则会接通与烟囱(9)相连管道上的电磁阀，让废气从烟囱(9)排出，当废气检测不合格时，接接通回流管(8)上的电磁阀，让废气通过回流管(8)回流到吸附过滤塔(6)内进行再次净化。

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