CN204469518U - 一种组合式高效处理有机废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废气处理技术领域，尤其涉及一种组合式高效处理有机废气的装置，包括UV气相光反应器、喷淋吸收系统和液相光催化氧化反应器，UV气相光反应器包括第一壳体和高功率紫外发生器；喷淋吸收系统包括喷淋吸收塔、塔顶进液泵和塔底出液泵；液相光催化氧化反应器包括依次连通的管道混合器、均相光催化反应器和反应储罐，反应储罐的底部的出液口连通塔顶进液泵的进口，管道混合器的进口端连通药剂投加装置，药剂投加装置连通有药剂储罐，均相光催化反应器包括第二壳体和高功率紫外发生器。本实用新型净化效果好，不产生二次污染，应用范围广，可用于可溶性有机废气、不可溶性有机废气以及易燃易爆气体的处理。
Description
技术领域
本实用新型属于废气处理技术领域，尤其涉及一种组合式高效处理有机废气的装置。
背景技术
随着我国工业的发展，环境污染愈发严重，尤其是近几年的大气污染尤为突出。无机废气治理技术已经非常成熟，例如除尘技术、脱硫、脱硝技术；而有机废气的治理由于刚开始重视，是目前环保界的一个热点。有机废气主要含有挥发性污染物(VOC)，广泛来自于石油、医药等化工工艺过程中的排出物及各种使用有机溶剂的场合，一般含有芳烃类、醇类、酯类、苯类和醛类，大多数的VOC有毒、有恶臭甚至有致癌性，如果不加治理直接排放将对人体和环境产生极大危害。
目前处理高浓度有机废气的方法主要有冷凝回收法、燃烧法；中低浓度有机废气处理方法主要有吸附法、化学吸附法、光催化氧化法、生物降解法、低温等离子体法等。
有机废气一般都存在易燃易爆、水溶性差、易溶于有机溶剂、成分复杂的特点。化学吸附法对吸附药剂的选择比较苛刻，不适用于处理成分复杂的有机废气，此外吸收废气后的药剂往往会造成二次污染。吸附法一般使用活性炭、活性炭纤维等多孔性介质，净化效果好，但运行成本高，也会造成二次污染。生物降解法运行成本低，但是不适用于处理水溶性差、生物降解性差的有机废气，此外生物降解效率低只能处理低浓度有机废气。低温等离子法由于自身放电特性，不适用于处理易燃易爆的有机废气。
光催化氧化法是利用紫外线光(Ultraviolet Rays，简称UV)引发光催化剂产生的羟基自由基来降解有机物，羟基自由基具有很强的氧化能力，且对污染物没有选择性，因此可以用来处理各种有机废气。
目前光催化氧化法均是在气相中进行，催化剂一般选用二氧化钛(TiO2)，已报道的用于处理废气的光催化反应器有流化床和固定床。由于TiO2是纳米级粉末，不容易回收，因此流动床光催化效率高但催化剂流失严重；固定床反应器为避免TiO2被气流带走，将其固定到载体上，但存在单位体积内催化剂数量少，催化效率低的问题。虽然近年有专利将TiO2负载到薄膜、网状结构或多孔介质上，从一定程度上提高了光催化效率，但没有解决实质性问题。针对气相光催化氧化法自身的缺点，有专家提出将气相污染物转移至液相，然后使用液相光催化氧化法将其降解，使用的吸收剂是水，因此不适用于处理水溶性差的气体。吸收进液相中的污染物经液相光催化氧化后降解为水、二氧化碳和相应的盐类(如碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等)，然而较高浓度的盐类对光催化反应有抑制作用，需要定期更换TiO2悬浊液，因此带来了TiO2流失的问题。此外紫外光在水中穿透距离只有几十厘米，紫外灯管发出的紫外光大部分都被水体吸收，少部分紫外线照射在低浓度的催化剂上，因此只有一小部分催化剂能够被紫外线照射到，参与产生羟基自由基的反应，因此本装置紫外光利用率低，光催化效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种组合式高效处理有机废气的装置，旨在解决现有有机废气处理方法，适应性差，而且有些方法成本较高，还会造成二次污染，现有采用光催化氧化法处理有机废气催化效率低的技术问题。
本实用新型是这样实现的，一种组合式高效处理有机废气的装置，包括UV气相光反应器、喷淋吸收系统和液相光催化氧化反应器，
所述UV气相光反应器包括第一壳体，所述第一壳体呈圆柱形，所述第一壳体内沿轴向设有高功率紫外发生器，所述第一壳体上设有供有机废气进入的进气口和供气体排出的出气口，所述第一壳体上设有视镜，所述第一壳体的两端通过法兰连接；
所述喷淋吸收系统包括喷淋吸收塔、塔顶进液泵和塔底出液泵，所述喷淋吸收塔的顶部设有气体排放口，上部设有进液口，下部设有出液口和气体进口，所述气体进口通过管道连通所述UV气相光反应器的出气口，所述进液口连通所述塔顶进液泵的出口，所述出液口连通所述塔底出液泵的进口；
所述液相光催化氧化反应器包括依次连通的管道混合器、均相光催化反应器和反应储罐，所述管道混合器的进口端连通所述塔底出液泵的出口，所述反应储罐的底部设有出液口，所述出液口连通塔顶进液泵的进口，所述管道混合器的进口端连通药剂投加装置，所述药剂投加装置连通有药剂储罐，所述均相光催化反应器包括第二壳体，所述第二壳体呈圆柱形，所述第二壳体内沿轴向设有高功率紫外发生器，所述第二壳体两端通过法兰连接，所述第二壳体底部靠近一端的位置设有进液口，所述第二壳体顶部靠近另一端设有出液口。
作为一种改进，所述高功率紫外发生器包括高功率紫外灯管，所述高功率紫外灯管外套设有高纯度石英玻璃套管。
作为一种改进，所述均相光催化反应器的进管口和出管口均沿所述第二壳体的切向设置。
作为一种改进，所述反应储罐内设有搅拌装置，所述反应储罐的顶部设有气体出口。
作为进一步地改进，所述喷淋吸收系统包括一个以上的喷淋吸收塔，每个所述喷淋吸收塔均对应连通有塔顶进液泵和塔底出液泵，所述喷淋吸收塔并联或串联连通。
作为进一步地改进，液相光催化氧化反应器设有一个以上的药剂储罐，每一所述药剂储罐均对应连接有一药剂投加装置。
作为进一步地改进，所述喷淋吸收塔为填料塔、板式塔或湍球塔。
由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型在使用过程中，有机废气经过UV气相光反应器处理，使得有机废气分子断链或开环并可改变官能团组成，提高有机废气的水溶性，可以用于不溶气体的处理，扩展了可处理气体的种类，具有广泛的适用性，喷淋吸收系统可将有机废气中的污染物转移至液相，吸收了污染物的水与药剂浸入均相光催化反应器，均相光催化反应器内药剂在紫外灯照射下被激发生成羟基自由基，并进入反应储罐与水中污染物反应，将水中的污染物彻底降解，净化后的水再次用于污染物的吸收，本装置净化效果好，不产生二次污染，应用范围广，可用于可溶性有机废气、不可溶性有机废气以及易燃易爆气体的处理。
本装置设有高功率紫外发生器，利用高强度紫外光源集中照射高浓度药剂，提高了光催化效率。设置光催化反应器的体积，可以确保光催化反应器内具有很高的能量密度，高浓度药剂在管道混合器内与少量水混合后，仍具备较高浓度，高强度紫外光照射较高浓度药剂，可保证紫外光与药剂都可以有很高的利用率，从而提高光催化效率。同时本装置不使用TiO2作为催化剂，当更换吸收液时不存在催化剂流失的问题。
均相光催化反应器进管口和出管口均沿第二壳体的切向分布，均相光催化反应器内的水呈旋转流动前进，增大流程，有利于提高光催化效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
图2是图1中高功率紫外发生器的结构示意图；
图3是本实用新型实施例二的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三的结构示意图；
其中，1-UV气相光反应器，11-第一壳体，12-视镜，2-喷淋吸收系统，21-喷淋吸收塔，22-塔顶进液泵，23-塔底出液泵，3-液相光催化氧化反应器，31-管道混合器，32-均相光催化反应器，321-第二壳体，33-反应储罐，331-搅拌装置，332-气体出口，34-药剂投加装置，35-药剂储罐，4-高功率紫外发生器，41-高功率紫外灯管，42-高纯度石英玻璃套管。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
如图1和图2共同所示，一种组合式高效处理有机废气的装置，包括UV气相光反应器1、喷淋吸收系统2和液相光催化氧化反应器3，所述UV气相光反应器1包括第一壳体11，第一壳体11呈圆柱形，材质为不锈钢，第一壳体11内沿轴向设有高功率紫外发生器4，第一壳体11上设有供有机废气进入的进气口和供气体排出的出气口，第一壳体11上设有视镜12，第一壳体11的两端通过法兰连接；
所述喷淋吸收系统2包括喷淋吸收塔21、塔顶进液泵22和塔底出液泵23，喷淋吸收塔21的顶部设有气体排放口，上部设有进液口，下部设有出液口和气体进口，气体进口通过管道连通UV气相光反应器1的出气口，进液口连通塔顶进液泵22的出口，出液口连通塔底出液泵23的进口；
所述液相光催化氧化反应器3包括依次连通的管道混合器31、均相光催化反应器32和反应储罐33，管道混合器31的进口端连通塔底出液泵23的出口，反应储罐33的底部设有出液口，出液口连通塔顶进液泵22的进口，管道混合器31的进口端连通药剂投加装置34，药剂投加装置34连通有药剂储罐35，具体地药剂投加装置34可以为泵，所述均相光催化反应器32包括第二壳体321，第二壳体321呈圆柱形，材质为高硼硅玻璃，第二壳体321内沿轴向设有高功率紫外发生器4，第二壳体321两端通过法兰连接，第二壳体321底部靠近一端的位置设有进液口，第二壳体321顶部靠近另一端设有出液口。
本实施例中，高功率紫外发生器4包括高功率紫外灯管41，高功率紫外灯管41外套设有高纯度石英玻璃套管42，具体使用中，高功率紫外发生器4内设有一根高功率紫外灯管41，其功率为1kw，外部套设有纯度99％的高纯度石英玻璃套管42。
本实施例中，均相光催化反应器32的进管口和出管口均沿第二壳体321的切向设置；所述反应储罐33内设有搅拌装置331，反应储罐33的顶部设有气体出口332。
本实施例中，喷淋吸收系统2设有一个喷淋吸收塔21，液相光催化氧化反应器3设有两个药剂储罐35，两药剂储罐35分别装有双氧水、二价铁盐溶液，每一药剂储罐35均对应连接有一药剂投加装置34；具体地，所述喷淋吸收塔21可以为填料塔、板式塔或湍球塔。
本实施例用于处理某制药厂含酯类、醛类的有机废气，其净化效率可达90％以上，完全达到国家标准。
实施例二
如图3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，所述UV气相光反应器1设有3根功率为1kw的高功率紫外灯管41，喷淋吸收系统2设有两组喷淋吸收塔21，两喷淋吸收塔21串联联通，均相光催化反应器32内设有一根功率为4kw的高功率紫外灯管41。
本实施例用于处理某生化厂含硫醇、硫醚、醇类的有机废气，其净化效率可达90％以上，完全达到国家标准。
实施例三
如图4所示，本实施例与实施例二的不同之处在于，喷淋吸收系统2设有两组喷淋吸收塔21，两喷淋吸收塔21并联连通，有效提高喷淋吸收效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，包括UV气相光反应器、喷淋吸收系统和液相光催化氧化反应器，
所述UV气相光反应器包括第一壳体，所述第一壳体呈圆柱形，所述第一壳体内沿轴向设有高功率紫外发生器，所述第一壳体上设有供有机废气进入的进气口和供气体排出的出气口，所述第一壳体上设有视镜，所述第一壳体的两端通过法兰连接；
所述喷淋吸收系统包括喷淋吸收塔、塔顶进液泵和塔底出液泵，所述喷淋吸收塔的顶部设有气体排放口，上部设有进液口，下部设有出液口和气体进口，所述气体进口通过管道连通所述UV气相光反应器的出气口，所述进液口连通所述塔顶进液泵的出口，所述出液口连通所述塔底出液泵的进口；
所述液相光催化氧化反应器包括依次连通的管道混合器、均相光催化反应器和反应储罐，所述管道混合器的进口端连通所述塔底出液泵的出口，所述反应储罐的底部设有出液口，所述出液口连通塔顶进液泵的进口，所述管道混合器的进口端连通药剂投加装置，所述药剂投加装置连通有药剂储罐，所述均相光催化反应器包括第二壳体，所述第二壳体呈圆柱形，所述第二壳体内沿轴向设有高功率紫外发生器，所述第二壳体两端通过法兰连接，所述第二壳体底部靠近一端的位置设有进液口，所述第二壳体顶部靠近另一端设有出液口。
2.根据权利要求1所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，所述高功率紫外发生器包括高功率紫外灯管，所述高功率紫外灯管外套设有高纯度石英玻璃套管。
3.根据权利要求1所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，所述均相光催化反应器的进管口和出管口均沿所述第二壳体的切向设置。
4.根据权利要求1所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，所述反应储罐内设有搅拌装置，所述反应储罐的顶部设有气体出口。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，所述喷淋吸收系统包括一个以上的喷淋吸收塔，每个所述喷淋吸收塔均对应连通有塔顶进液泵和塔底出液泵，所述喷淋吸收塔并联或串联连通。
6.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，液相光催化氧化反应器设有一个以上的药剂储罐，每一所述药剂储罐均对应连接有一药剂投加装置。
7.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的组合式高效处理有机废气的装置，其特征在于，所述喷淋吸收塔为填料塔、板式塔或湍球塔。
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| CN201520110635.7U CN204469518U (zh) | 2015-02-15 | 2015-02-15 | 一种组合式高效处理有机废气的装置 |
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| CN201520110635.7U CN204469518U (zh) | 2015-02-15 | 2015-02-15 | 一种组合式高效处理有机废气的装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106512685A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 杭州中兵环保股份有限公司 | 一种橡胶废气净化装置及方法 |
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2015
- 2015-02-15 CN CN201520110635.7U patent/CN204469518U/zh active Active
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