CN116850774A - 一种高效去除废气中微量有害气体的装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高效去除废气中微量有害气体的装置，包括混合筒，在混合筒的内侧中部设置有粉碎机构，粉碎机构包括有转动轴和多组不同类型的破碎叶轮以及多组孔板，孔板包括有动孔板和定孔板。本发明通过上述结构，可以对气体进行逐级破碎，使得气体会以微小气泡形式在不断迁移过程中被打碎后又更新重组，增加气体中待清除气体分子与液体接触的机会；并且，由于大量破碎叶轮和孔板持续对气液混合物的暴力搅拌和分切，使得整体上气体能以微细气泡方式长时间存在，因而微小气泡中的待清除气体分子能与液体大面积接触和足够长时间接触，进行充分的化学反应，从而实现对尾气中的微量有害气体成分进行有效的且快速的清除。

Description

一种高效去除废气中微量有害气体的装置

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种高效去除废气中微量有害气体的装置。

背景技术

为满足环保对例如化工行业中尾气排放的严苛要求，需要对尾气中的有毒有害的成分进行清除处理，其中，利用特定溶液来对尾气中的污染成分进行湿法吸收反应清除，是化工行业广泛采用的方法；然而，这种湿法吸收主要是采用巨大的喷淋吸收填料塔，有静态方式简单方便等好处，但空间利用效率不高，且对于许多污染物难以直接处理到符合目前严苛标准的程度。

浮选行业使用的气液混合泵可以将合适比例的气体和液体充分混合，大大增加气体与液体的接触面积，利于进行气液的化学反应。但是，其最大的气体体积与液体体积的比例只有1:9，即处理1体积的尾气需要泵送9体积的液体，无效能耗太高，且远不能满足通常的尾气处理量；并且这种泵虽能对小量气体满足“混合”的功能，但难以满足另一所需条件即“反应”的功能，即气体处于被充分混合在液体中的时间较短，气泡中全部杂质气体分子逐渐扩散到气泡表面与液体接触进行化学反应所需的时间难以保障，这是因为泵中的单个叶轮虽能瞬间将气体粉碎进入液体混合形成微细气泡，但这个混合体瞬间流出泵体后，气泡会快速合并并逃逸消失，导致尾气中需被清除的杂质气体分子与液体接触的时间太短，导致气体与液体难以进行充分的反应，从而影响到对气体内的有害杂质进行清除的效果，因此这类装置难以被应用于普遍的尾气处理实践中。

一些涉及将气体与液体充分混合反应来制备新的物质的化工生产所用的反应釜中，有能高速旋转的混合搅拌装置，但这类制备装置如果用于其尾气的处理则效能不够，因为这种生产装置通常需要被吸收反应的物质是进入装置的气体的主要成分，在几乎被完全吸收反应后，随少量尾气排出的剩下的反应气体正是该装置难以继续反应的过于微小的量（还包括溶剂蒸气和杂质气体等）；而与生产制备装置反应吸收的是主成分气体的情况不同，尾气处理的气体的主成分通常是空气或氮气等，而在可能有的尾气回收利用等步骤后剩下的，需被反应吸收达到环保严苛排放标准的有害气体仅是微量成分；并且，与生产中的反应制备装置是适量气体进入装置但几乎不排放或少量排放出装置（因为进入的气体的主成分是需要进行制备反应的气体）的情况不同，尾气处理装置的情况通常是大量气体进入装置同时几乎同量气体大量连续排出装置（因为进入的气体的主成分是不参与反应的空气或氮气），所以需要比用于生产制备的气液反应装置远更高效的，适用于处理尾气的气液混合及反应装置。

另外，在某些情况下，尾气中微量成分与特定溶液反应后可能生成固体沉淀物，同样需要简单有效的方法来控制这些固体沉淀物含量的增长。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种高效去除废气中微量有害气体的装置。

根据尾气湿法吸收的原理，可将大量尾气连续不断地直接通入液体通道中，用适合大量尾气中“微成分”吸收的（不同于生产制备中适合气体“主成分”吸收的）特殊设计的机械强力高速搅拌，将气体连续地长时间分散成为液体中的小气泡，从而增大气体与液体的接触面积和接触时间，混合物料连续流动并充分反应后到达液体通道出口，气体大量连续排放，达到清除尾气中微量特定成分的目的。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高效去除废气中微量有害气体的装置，包括混合筒，所述混合筒的顶端左侧设置有进气口，所述混合筒的顶端右侧设置有出气口，所述混合筒的内侧中部设置有粉碎机构，所述粉碎机构包括有转动轴和多组不同类型的破碎叶轮，多组破碎叶轮固定安装在转动轴的外表面，所述转动轴由电机进行驱动，所述电机固定安装在混合筒的右端中部；多组所述破碎叶轮每间隔一个或多个破碎叶轮之间设置有一个或多个孔板，所述孔板包括有动孔板和定孔板，所述孔板至少有一组有复数个相同孔板在一起，以及至少有一组是两种不同孔板在一起。

通过上述技术方案，进气口可以将待处理的气体导入到装满特定吸收液体的混合筒中，然后通过电机带动转动轴进行转动，从而带动多个破碎叶轮与多个动孔板在混合筒的内侧中部进行转动，从而实现对气体进行暴力粉碎，使得气体与液体进行混合并形成小气泡，从而加快气体与液体之间的化学反应，从而实现对气体包含微量有害杂质进行快速的清除，最后通过出气口可以对完成处理的气体进行排出。

作为上述方案的进一步改进，所述动孔板固定安装在转动轴的外表面，所述定孔板固定安装在混合筒的内腔，所述转动轴穿过定孔板中心的轴孔进行转动且不接触定孔板。

通过上述技术方案，动孔板与定孔板可以对液体中包含的气体进行破碎以及均匀滤分。

作为上述方案的进一步改进，所述混合筒的长度与直径之比需大于5，所述转动轴外表面固定安装的破碎叶轮需大于20个，且呈交错分布。

作为上述方案的进一步改进，多组轴承与定孔板可以对转动轴起支撑作用。

通过上述技术方案，选个一个或多组定孔板，可以对转动轴起到限位支撑的作用，避免转动轴因为安装多个破碎叶轮导致负荷太重，影响到转动轴在转动过程中的稳定性。

作为上述方案的进一步改进，所述定孔板的四周边缘设置有圆环，所述圆环位于混合筒的内侧，所述混合筒与圆环相对应位置各自设置有多组固定孔，所述圆环的内侧壁焊接有多组螺帽，所述螺帽位于固定孔的末端，所述螺帽螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓插接在固定孔的内侧中部，所述固定螺栓与固定孔之间设置有密封圈。

通过上述技术方案，固定螺栓与螺帽进行连接可以对定孔板的位置进行固定安装。

作为上述方案的进一步改进，所述混合筒的右端底部连接有至少一个固体去除机构，所述的固体去除机构包括一个罐体和放置于罐体内的软滤袋，所述软滤袋的进口端与混合筒的右端底部进行连通。

通过上述技术方案，在混合筒右端底部的与固体去除机构的连通口附近，液体中的颗粒杂质会因为重力作用而自然下落进入罐体，并在罐体中的软滤袋中进行沉淀堆积，由于混合筒内的强力搅拌会连续不断地将各处的固体浓度混合均匀，因而这种自然下落进入固体去除机构的过程会连续不断地自发进行下去，实现对混合筒内固体含量的控制，当需要对罐体中沉淀的颗粒杂质进行清除时，只需要打开罐体提起软滤袋，便可以把颗粒杂质从罐体中提出进行清除。

作为上述方案的进一步改进，所述混合筒的上端中部设置有密封盖，所述密封盖与混合筒进行密封连接。

通过上述技术方案，打开密封盖，方便工作人员对混合筒内部的零部件进行维护工作。

作为上述方案的进一步改进，所述混合筒的外壁包裹有保温层和加热机构，所述出气口连接有气液分离罐。

通过上述技术方案，加热机构对混合筒内部的液体进行加热保温，可以加快液体与气体进行化学反应的速度，从而加快对气体中的有害物质进行快速的清除，气液分离罐可以对清除后的气体与液体进行分离。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本方案中，通过在混合筒的内侧中部设置有至少20个不同类型的破碎叶轮，以及多组定孔板与动孔板，将待处理的气体从进气口处导入到混合筒中时，通过电机进行驱动，多组破碎叶轮与孔板会对气体进行逐级破碎，使得气体会以微小气泡形式在不断迁移过程中被打碎后又更新重组，增加气体中待清除气体分子与液体接触的机会；并且，由于大量破碎叶轮和孔板持续对气液混合物的暴力搅拌和分切，使得整体上气体能以微细气泡方式长时间存在，因而微小气泡中的待清除气体分子能与液体大面积接触和足够长时间接触，进行充分的化学反应，从而实现对尾气中的微量有害气体成分进行有效的且快速的清除。

2、本方案中，通过引入动孔板与定孔板配合多个不同类型的破碎叶轮，可以产生更为复杂的搅碎混合作用，提高气液进行混合的工作效率。

3、本方案中，通过多组定孔板与多组动孔板，可以对气体进行强制且均匀的滤分，避免液体中气泡自发结合成大团气体，这是因为，在用透明混合筒壁的模拟试验中可以看到，当混合筒内气液混合物被高速圆周搅动时，质量远大于气体的液体被抛向筒壁的通道，而质量远轻的气体或气泡则被挤到偏向圆心转轴的通道，这就不利于气液混合，因此，孔板的使用就显得非常重要，孔板将可能的较大气团明确地重新均匀分布，使得各个破碎叶轮在对气体进行破碎时，起到更好的效果。

4、本方案中，通过在混合筒的内侧中部固定安装有多组定孔板，并选择一个或多个定孔板的板心安装轴承，轴承与转动轴进行接触，可以对转动轴起到限位支撑的作用，避免转动轴因为安装多个破碎叶轮导致负荷太重，影响到转动轴在转动过程中的稳定性。

5、本方案中，通过在混合筒的右端底部连接有至少一个固体去除机构，固体去除机构包括有罐体和放置于罐体内的软滤袋，当液体流入到罐体中时，液体中的颗粒杂质会在罐体内的软滤袋中进行沉淀并堆积，当需要对罐体内侧中沉淀的颗粒杂质进行清除时，只需要提起软滤袋，便可以把颗粒杂质从罐体中提出进行清除，避免颗粒沉淀物在混合筒中的过量增加，避免影响到对尾气进行清除的工作效率。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明中定孔板与圆环的结构示意图；

图4为本发明的中混合筒与圆环固定连接的侧剖结构图；

图5为本发明中A处放大图。

主要符号说明：

1、混合筒；2、进气口；3、出气口；4、转动轴；5、电机；6、破碎叶轮；7、动孔板；8、定孔板；9、圆环；10、固定孔；11、螺帽；12、固定螺栓；13、密封盖；14、罐体；15、软滤袋。

具体实施方式

本申请实施例中的技术方案为解决上述背景技术的问题，总体思路如下。

实施例:结合图1-5，本实施例的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，包括混合筒1，混合筒1的顶端左侧设置有进气口2，混合筒1的顶端右侧设置有出气口3，混合筒1的内侧中部设置有粉碎机构，粉碎机构包括有转动轴4和多组不同类型的破碎叶轮6以及孔板，孔板包括有动孔板7和定孔板8，多组破碎叶轮6固定安装在转动轴4的外表面，多组破碎叶轮6均为不同类型，且每间隔一个或多个破碎叶轮6之间设置有一个或多个孔板，孔板可选择用单层孔板或多层孔板，孔板至少有一组有复数个相同类型的孔板在一起，以及至少有一组是两种不同类型的孔板在一起。

其中，通过进气口2可以将待处理的气体导入到装满特定吸收液体的混合筒1中，然后通过电机5带动转动轴4进行转动，从而带动多个破碎叶轮6与多个动孔板7在混合筒1的内侧中部进行转动，配合定孔板8对大块气团的切细和均匀分布，从而实现对气体进行暴力粉碎，使得气体与液体进行混合并形成小气泡，而随着混合体往混合筒1出气口3的方向移动，在这个过程中，会不断的被每一级破碎叶轮6、动孔板7和定孔板8对气体进行粉碎，然后又形成微小气泡，使得气体与液体进行充分的混合并加快化学反应，从而实现对气体包含的微量有害杂质进行快速的清除。

同时，在出气口3的末端连接有气液分离罐，气液分离罐为现有成熟设备，通过气液分离罐可以对清除后的气体与液体进行分离，分离后的液体留在或流回混合筒1内进行回收利用，分离后的已被处理完成的气体会从分离罐上方出口排出。

动孔板7固定安装在转动轴4的外表面，通过转动轴4带动动孔板7进行转动，可以对液体内包含的气体进行破碎滤分和均匀分布，定孔板8固定安装在混合筒1的内腔，转动轴4穿过定孔板8中心的轴孔进行转动且不接触定孔板8，通过定孔板8可以对液体中包含的气体进行破碎滤分和均匀分布。

混合筒1的长度与直径之比需大于5，转动轴4外表面固定安装的破碎叶轮6需大于20个，且呈交错分布，增加混合筒1的长度方便在混合筒1的内侧中部安装多个破碎叶轮6，同时通过加装最少20多个不同类型的破碎叶轮6可以对液体与气体进行多次的搅拌破碎，同时还可以加长气体与液体进行化学反应的时间，使得液体与气体进行充分的反应，提高对气体内包含的有害杂质进行清除的效率。

其中，在多组定孔板8中的选择一个或多个定孔板8，在板心处设置有轴承，轴承与转动轴4进行接触，可以对转动轴4起到限位支撑的作用，避免转动轴4因为安装多个破碎叶轮6导致负荷太重，影响到转动轴4在转动过程中的稳定性。

定孔板8的四周边缘设置有圆环9，圆环9位于混合筒1的内侧，通过圆环9可以对定孔板8的位置进行限位固定，圆环9和混合筒1在相对应位置各自设置有多组固定孔10，圆环9的固定孔10内侧壁焊接有多组螺帽11，螺帽11位于固定孔10的末端，螺帽11螺纹连接有固定螺栓12，通过固定螺栓12与螺帽11进行连接，从而可以把定孔板8固定安装在混合筒1内侧指定的位置，固定螺栓12插接在固定孔10的内侧中部，固定螺栓12与固定孔10之间设置有密封圈，通过密封圈起到密封防水的作用，避免混合筒1内部的液体顺着固定孔10的缝隙处渗漏溢出。

混合筒1的上端中部设置有密封盖13，密封盖13与混合筒1进行密封连接，打开密封盖13，从而方便工作人员对混合筒1内部的零部件进行维护工作。

所述混合筒1的右端底部连接有至少一个固体去除机构，所述的固体去除机构包括有罐体14和放置于罐体14内的软滤袋15，所述软滤袋15的进口端与混合筒1的右端底部进行连通，当液体流入到罐体14中时，液体中的颗粒杂质会在罐体14内侧中进行沉淀并堆积，当需要对罐体14内侧中沉淀的颗粒杂质进行清除时，只需要提起软滤袋15，便可以把颗粒杂质从罐体14中提出进行清除，避免颗粒沉淀物堆积成淤泥对液体造成污染，导致影响到对尾气进行清除的工作效率。

混合筒1的外壁包裹有保温层和加热机构，加热机构为现有技术，通过加热机构对混合筒1内部的液体进行加热保温，可以加快液体与气体进行化学反应的速度，从而加快对气体中的微量有害物质进行快速的清除。

本发明的工作原理是：

将待处理的气体从进气口2处导入到混合筒1中，气体进入装满特定吸收液体的混合筒1内时，会立即被第一级快速转动的破碎叶轮6暴力粉碎并与液体混合形成小气泡，而随着混合体不断向出气口3方向移动时，会不断经过每一级高速转动不同类型的破碎叶轮6和转动的动孔板7或不转动的定孔板8，会对气体进行逐级破碎，使得气体会以微小气泡形式在不断迁移过程中被打碎后又更新重组，增加气体中待清除气体分子与液体接触的机会；并且，由于大量破碎叶轮6和孔板持续对气液混合物的暴力搅拌和分切，使得整体上气体能以微细气泡方式长时间存在，因而微小气泡中的待清除气体分子能与液体大面积接触和足够长时间接触，进行充分的化学反应，从而实现对尾气中的微量有害气体成分进行有效的且快速的清除。

完成清除后的气液混合体到达出气口3处后，或部分进入到气液分离罐中，进行的气液分离，分离后的液体留在或流回混合筒1内继续利用，而分离后的已完成处理的气体从气液分离罐中的出口排出。

其中，通过选择一个或多个定孔板8，在板心处设置有轴承，可以对转动轴4起到限位支撑的作用，避免转动轴4因为安装多个破碎叶轮6导致负荷太重，影响到转动轴4在转动过程中的稳定性。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种高效去除废气中微量有害气体的装置，包括混合筒（1），所述混合筒（1）的顶端左侧设置有进气口（2），所述混合筒（1）的顶端右侧设置有出气口（3），其特征在于，所述混合筒（1）的内侧中部设置有粉碎机构，所述粉碎机构包括有转动轴（4）和多组不同类型的破碎叶轮（6），多组破碎叶轮（6）固定安装在转动轴（4）的外表面，所述转动轴（4）由电机（5）进行驱动，所述电机（5）固定安装在混合筒（1）的右端中部；

多组所述破碎叶轮（6）每间隔一个或多个破碎叶轮（6）之间设置有一个或多个孔板，所述孔板包括有动孔板（7）和定孔板（8），所述孔板至少有一组有复数个孔板在一起，以及至少有一组是两种不同孔板在一起；

所述动孔板（7）固定安装在转动轴（4）的外表面，所述定孔板（8）固定安装在混合筒（1）的内腔，所述转动轴（4）穿过定孔板（8）中心的轴孔进行转动且不接触定孔板（8）。

2.如权利要求1所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，所述混合筒（1）的长度与直径之比需大于5，所述转动轴（4）外表面固定安装的破碎叶轮（6）需大于20个，且呈交错分布。

3.如权利要求2所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，多组所述定孔板（8）中的选择一个或多个定孔板（8），在板心处设置有轴承，轴承与转动轴（4）接触，轴承对转动轴（4）起支撑作用。

4.如权利要求3所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，所述定孔板（8）的四周边缘设置有圆环（9），所述圆环（9）位于混合筒（1）的内侧，所述混合筒（1）与圆环（9）相对应位置各自设置有多组固定孔（10），所述圆环（9）的内侧壁焊接有多组螺帽（11），所述螺帽（11）位于固定孔（10）的末端，所述螺帽（11）螺纹连接有固定螺栓（12），所述固定螺栓（12）插接在固定孔（10）的内侧中部，所述固定螺栓（12）与固定孔（10）之间设置有密封圈。

5.如权利要求4所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，所述混合筒(1)的右端底部连接有至少一个固体去除机构，所述固体去除机构包括有罐体（14）和放置于罐体（14）内的软滤袋（15），所述软滤袋（15）的进口端与混合筒（1）的右端底部进行连通。

6.如权利要求5所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，所述混合筒（1）的上端中部设置有密封盖（13），所述密封盖（13）与混合筒（1）进行密封连接。

7.如权利要求6所述的一种高效去除废气中微量有害气体的装置，其特征在于，所述混合筒（1）的外壁包裹有保温层和加热机构，所述出气口（3）连接有气液分离罐。