CN203507795U - 多重生物氧化及光触媒废气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多重生物氧化及光触媒废气净化装置，包括依次连接的第一净化塔、喷淋洗涤塔和光触媒净化塔，光触媒净化塔经风机与排风烟囱连接；所述第一净化塔设有水箱，水箱内设有紫外线灯及芬顿试剂溶液；喷淋洗涤塔内设有喷淋雾化器；光触媒净化塔的光催化反应腔内设有锐钛型二氧化钛光催化半导体材料及光量子产生装置。本实用新型适用于对各种高浓度有机废气进行净化处理，净化高效彻底，适用性强。

Description

多重生物氧化及光触媒废气净化装置

技术领域：

本实用新型涉及一种废气净化装置，具体是利用芬顿试剂、臭氧、喷淋液及光触媒净化废气的装置。 

背景技术：

随着全球工业化进程的推进和经济的迅猛发展，环境污染问题也越来越严重。自然环境是人类赖以生存的基础，保护环境，维持生态平衡已成为我国每个公民应尽的责任和义务，也是为了社会更好发展的一项重要举措！目前我国针对工业废气、废水、废渣等处理的方法和设备很多，并且在不断地推陈出新。针对工业废气的处理，常见的净化方法有如下几种：

① 燃烧法，包括高温燃烧和催化燃烧，前者需要附加燃料燃 烧，使用该法时要考虑回收利用热能；催化燃烧能耗低，但在工作初期，需用电加热将废气加热到起燃温度，故对于频繁开停车的场合不合适。采用催化燃烧投资太大，存在不安全隐患，会导致爆炸和火灾。

② 吸收法 ，即采用适当的吸收剂如柴油、煤油、水等介质在吸收塔内进行吸收，吸收到一定浓度后进行溶剂与吸收液的分离，溶剂回收，吸收液重新使用或另行处理。因溶剂与吸收剂的分离较为困难，此法应用受到了一定的限制。  

③ 活性炭吸附法， 活性炭吸附法适用于大风量、低浓度废气处理，简单易操作；缺点是阻力系数大，使用能耗大，吸附的饱和点难撑控，吸附容量小，运行费用高。 

④冷凝法  主要利用冷介质对高温有机废气蒸汽进行处理，可有效回收溶剂。处理效果的好坏与冷媒的温度有关，处理效率较其他方法相对较低，适用高浓度废气的处理。 

但因为有些场所如石油化工厂、制药厂等产生的废气存在浓度高，成分复杂，并且易燃、易爆的特点，采用任何一种传统的废气净化法都很难对其进行有效的治理。为了适应社会发展和环境治理方面的需要，行业内技术人员需要研制出新的废气治理方法和/或装置。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种采用多重净化对废气进行处理的装置，利用芬顿试剂、臭氧、喷淋液及光触媒对各种高浓度有机废气进行净化处理，净化高效彻底、系统运行安全、能耗低、管理方便。

解决其技术问题所采用的技术方案如下：

多重生物氧化及光触媒废气净化装置，包括依次连接的第一净化塔、喷淋洗涤塔和光触媒净化塔，光触媒净化塔经风机与排风烟囱连接；所述第一净化塔设有水箱，水箱内设有紫外线灯及芬顿试剂溶液；喷淋洗涤塔内设有喷淋雾化器，喷淋雾化器将喷淋液雾化成直径1μm以下的液滴，所述光触媒净化塔的光催化反应腔内设有锐钛型二氧化钛光催化半导体材料及光量子产生装置。

本实用新型废气处理装置，适用于对各种高浓度有机废气进行净化处理，系统运行安全、能耗低、管理方便，废气净化高效彻底，适用于石油化工厂、制药厂等场所的高浓度有机废气处理。

附图说明

 图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，多重生物氧化及光触媒废气净化装置，包括依次连接的第一净化塔1、喷淋洗涤塔2和光触媒净化塔3，光触媒净化塔3经风机4与排风烟囱连接；所述第一净化塔1的水箱11内设有紫外线灯12及芬顿试剂溶液；喷淋洗涤塔2内设有喷淋雾化器，喷淋雾化器将喷淋液雾化成直径1μm以下的液滴，所述光触媒净化塔3的光催化反应腔内设有锐钛型二氧化钛光催化半导体材料及光量子产生装置。

Fenton试剂是由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基（.OH），其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂，它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺产生混凝沉淀，去除大量有机物。

第一净化塔1除设有芬顿试剂溶液外，还设有紫外线灯12，紫外线灯12产生的高能紫外线光束能直接分解空气中的氧分子产生游离氧, 即活性氧，因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而生成臭氧，臭氧能裂解工业废气，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链降解成低分子化合物，如CO₂和H2O等。臭氧对废气中的有机物具有极强的氧化作用,对工业废气及其它刺激性异味有立竿见影的清除效果。

喷淋洗涤塔2内设有喷淋雾化器，喷淋雾化器将喷淋液雾化成直径1μm以下的液滴，喷淋液中加入具有生物酶的安居乐天然植物液，安居乐天然植物液含有反应活性很高的功能团化合物和萜类化合物，通过雾化成直径较小的气体分子。由于直径小，比表面积增大，比表效应增加，具有很强的活性。分布在污染区域的空气中，与空气污染异味分子发生碰撞，并在碰撞中产生化学位移，可以直接分解废气中的有机成分。喷淋洗涤塔2可以水洗较小的颗粒物，达到除尘的作用；同时废气中水溶性的物质可溶解在水中达到净化废气的作用；少量不溶于水的有机污染物与安居乐天然植物液发生化学反应有效清除。

光触媒净化塔3的光催化反应腔内设有锐钛型二氧化钛光催化半导体材料及光量子产生装置。在室温下，当波长在253.7nm以下的光量子照射到二氧化钛颗粒上时，在价带的电子被光量子所激发，跃迁到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，这样就形成电子－空穴对。利用所产生的空穴的氧化及自由电子的还原能力，二氧化钛和表面接触的H₂O、O₂发生反应，产生氧化力极强的自由基，这些自由基可分解几乎所有有机物质，将其所含的氢（H）和碳（C）变成水和二氧化碳。在光量子照射下，高能“电子－空穴”对迅即与毒有害的有机废气直接进行化学反应，氧化、分解为无污染的水和二氧化碳等。

本实用新型净化废气的装置，采用对芬顿试剂、臭氧、喷淋液及光触媒对废气处理的组合使用，可以彻底净化有机废气，适用于对各种高浓度有机废气进行净化处理。

Claims (2)

1.多重生物氧化及光触媒废气净化装置，其特征是：包括依次连接的第一净化塔、喷淋洗涤塔和光触媒净化塔，光触媒净化塔经风机与排风烟囱连接；所述第一净化塔设有水箱，水箱内设有紫外线灯及芬顿试剂溶液；喷淋洗涤塔内设有喷淋雾化器，所述光触媒净化塔的光催化反应腔内设有锐钛型二氧化钛光催化半导体材料及光量子产生装置。

2.根据权利要求1所述的多重生物氧化及光触媒废气净化装置，其特征是：所述的喷淋雾化器将喷淋液雾化成直径1μm以下的液滴。