CN204933222U - 一种废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及一种废气处理装置，包括吸收塔、紫外氧化装置、气液混合装置、输送装置以及与紫外氧化装置连接的释放装置，所述吸收塔由下而上依次设有置液部、进气口、填料层、终极喷头和除雾器，所述输送装置的出液口与终极喷头连通，所述气液混合装置的进液口与所述置液部连通，气液混合装置的出液口与紫外氧化装置连通，所述紫外氧化装置的出气口与置液部连通，其具有适用性广、操作简便、净化效率高和投资运行费用低的特点。

Description

一种废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种整合吸附、催化氧化和喷淋吸收技术于一体的VOC废气处理装置。

背景技术

近年来随着经济的发展，各种化工、涂料、家具、玩具、电子、喷涂等企业的大量产生，在加上环保投资力度的不够，导致了大量工业VOC（挥发性有机化合物）废气的排放，使得大气环境质量下降，给人体健康来严重危害。对VOC废气的治理，目前广泛采用活性炭法、喷淋吸收法、光分解法等。但其采用的VOC废气净化装置普遍功能单一，效果一般，表现为：

常规的活性炭吸附设备庞杂，吸附剂易饱和，更换或再生频繁，运行费用高；

喷淋吸收法是利用液体吸收液与VOC废气的相似相溶性原理而达到处理VOC废气的目的。但吸收法设备庞大，运行费用较高，对VOC废气处理效率还不够理想，特别是处理疏水性物质是净化效果较差。

光分解VOCs有两种形式：一种是直接紫外光照令VOCs分解；另一种是光催化氧化。其中，受催化剂降解效率的影响，光催化氧化法在工业上的应用还待开发；而紫外光解设备没有消除其产生的臭氧的措施，或者未充分利用剩余的臭氧去分解污染物，直接排放，污染空气。

以上各种单一净化技术（设备）对不同类型工厂产生的多种混合VOC废气适应性及处理效果一般，甚至有时效果很差。

因此，亟需提供一种能广泛适用于不同类型工厂产生的VOC废气治理设备，具有适用性广、操作简便和净化效率高的新型VOC废气处理设备。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种废气处理装置，其具有适用性广、操作简便、净化效率高和投资运行费用低的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种废气处理装置，包括吸收塔、紫外氧化装置、气液混合装置、输送装置以及与紫外氧化装置连接的释放装置，所述吸收塔由下而上依次设有置液部、进气口、填料层、终极喷头和除雾器，所述输送装置的出液口与终极喷头连通，所述气液混合装置的进液口与所述置液部连通，气液混合装置的出液口与紫外氧化装置连通，所述紫外氧化装置的出气口与置液部连通。

其中，所述输送装置的进液口与置液部连通。

其中，所述填料层为负载有固体石墨烯和金属氧化物的多孔填料。

其中，所述多孔填料为多面空心球或鲍尔环或阶梯环。

其中，所述紫外氧化装置内设有放射170-190nm紫外线的紫外灯组。

其中，所述紫外氧化装置的底部设有排液孔。

其中，所述紫外氧化装置内还设有超声波装置。

其中，所述输送装置和气液混合装置均为溶气泵，释放装置为风机。

其中，所述吸收塔还设有雾化喷头，雾化喷头位于置液部和填料层之间，雾化喷头与输送装置连通。

其中，所述雾化喷头与进气口位置对应。

本实用新型的有益效果是：本实用新型可有效整合吸附、催化氧化和喷淋吸收于一体，相互配合增加废气处理的效果，其中，

1)、置液部可以放置吸收液，吸收液可以包括催化剂、氧化剂和吸附剂，或其他有效处理废气的组分，废气进入吸收塔后向下流动的废气被吸收液吸收，并在吸收液内被部分氧化分解；

2)、吸收液吸收废气后通过气液混合装置输送至紫外氧化装置，此时释放装置输送来的空气中的O₂在紫外氧化装置内被辐照生成O₃，在紫外线、臭氧联合作用下净化吸收液中余下的废气，其中废气中的有机物被氧化成CO₂或其他易溶于水的小分子物质，达到进一步净化吸收液中的废气的效果，剩余的O₃被释放装置输送至置液部，部分O₃溶于溶液中与吸收液配合使用，另一部分O₃逸出溶液，与填料层配合使用；

3)、终极喷头可喷淋有效分解废气的溶液，如氧化剂，填料层可以负载与氧化剂配合使用的催化剂，如石墨烯和金属氧化物，可根据终极喷头从顶部喷淋，则氧化剂可均匀喷洒于填料层，向上流动的废气与填料层表面的液体氧化剂和O₃充分接触，石墨烯和金属氧化物主要起催化作用，加速O₃和从终极喷头喷淋的氧化剂对废气的氧化分解；

4)、经过净化后的废气经除雾，完成一个废气处理过程。

置液部通过气液混合装置与紫外氧化装置配合使用，在进一步净化吸收液中的废气的同时，使吸收液可以循环使用，延长吸收液的使用寿命，避免吸收液的频繁更换，减少了生产运作成本，置液部和填料层可根据不同类型工厂生产的废气分别放置吸收液和负载物质，灵活性强，适用性广，置液部、紫外氧化装置和填料层的配合使用提高了净化效率，且操作简便，投资运行费用低。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的一种废气处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型的紫外氧化装置的结构示意图。

附图标记包括：1—吸收塔，11—置液部，12—进气口，13—雾化喷头，14—填料层，15—第二观察孔，16—除雾器，17—终极喷头，18—第一观察孔，2—管道，3—紫外氧化装置，31—紫外灯组，32—超声波装置，33—排液孔，4—释放装置，5—气液混合装置，6—输送装置。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种废气处理装置，包括吸收塔1、紫外氧化装置3、气液混合装置5、输送装置6以及与紫外氧化装置3连通的释放装置4，所述吸收塔1由下而上依次设有置液部11、进气口12、填料层14、终极喷头17和除雾器16，所述输送装置6的出液口与终极喷头17连通，所述气液混合装置5的进液口与所述置液部11连通，气液混合装置5的出液口与紫外氧化装置3连通，所述紫外氧化装置3的出气口与置液部11连通。

本实用新型可有效整合吸附、催化氧化和喷淋吸收于一体，相互配合增加废气处理的效果，其中，

1)、置液部11可以放置吸收液，吸收液可以包括催化剂、氧化剂和吸附剂，或其他有效处理废气的组分，废气进入吸收塔1后向下流动的废气被吸收液吸收，并在吸收液内被部分氧化分解；

2)、吸收液吸收废气后通过气液混合装置5输送至紫外氧化装置3，此时释放装置4输送来的空气中的O₂在紫外氧化装置3内被辐照生成O₃，在紫外线、臭氧联合作用下净化吸收液中余下的废气，其中废气中的有机物被氧化成CO₂或其他易溶于水的小分子物质，达到进一步净化吸收液中的废气的效果，剩余的O₃被释放装置4输送至置液部11，部分O₃溶于溶液中与吸收液配合使用，另一部分O₃逸出溶液，与填料层14配合使用；

3)、终极喷头17可喷淋有效分解废气的溶液，如氧化剂，填料层14可以负载与氧化剂配合使用的催化剂，如石墨烯和金属氧化物，可根据终极喷头17从顶部喷淋，则氧化剂可均匀喷洒于填料层14，向上流动的废气与填料层14表面的液体氧化剂和O₃充分接触，石墨烯和金属氧化物主要起催化作用，加速O₃和从终极喷头17喷淋的氧化剂对废气的氧化分解；

4)、经过净化后的废气经除雾，完成一个废气处理过程。

置液部11通过气液混合装置5与紫外氧化装置3配合使用，在进一步净化吸收液中的废气的同时，使吸收液可以循环使用，延长吸收液的使用寿命，避免吸收液的频繁更换，减少了生产运作成本，置液部11和填料层14可根据不同类型工厂生产的废气分别放置吸收液和负载物质，灵活性强，适用性广，置液部11、紫外氧化装置3和填料层14的配合使用提高了净化效率，且操作简便，投资运行费用低。

优选的，所述输送装置4的进液口与置液部11连通。输送装置4与置液部11连通，可以从置液部11抽取吸收液输送至终极喷头17，终极喷头17在顶部喷淋吸收液，然后通过填料层14回流至置液部11，形成吸收液的循环使用，有效增加材料利用率，及节省材料。

优选的，所述填料层14为负载有固体石墨烯和金属氧化物的多孔填料。多孔填料表面积较大，气体或液体与负载材料的接触面积较大，可增大负载材料的有效利用率，从而增加净化效果，固体石墨烯和金属氧化物主要起催化作用，加速废气的氧化分解。

优选的，所述多孔填料为多面空心球，填料层高度为1.5m时，空塔气速为1m/s，运行阻力小。在实际应用中，多孔填料可以为鲍尔环或阶梯环，多面空心球、鲍尔环和阶梯环均具有通量大和降压小的特点，有利于增加负载材料的使用率。

优选的，如图2所示，所述紫外氧化装置3内设有放射180nm紫外线的紫外灯组31。在实际应用中，紫外灯组31可以为放射175nm，185nm，或者其他170-190nm紫外线的紫外灯的组合，均可将释放装置4输送来的空气中的O₂辐照生成O₃，吸收液通过气液混合装置5进入紫外氧化装置3，在紫外线、臭氧联合作用下能把溶于水的有机物氧化成CO₂或其他易溶于水的小分子物质。

优选的，如图2所示，所述紫外氧化装置3的底部设有排液孔33。吸收液循环利用多次后，吸收液内的有效成分浓度将会降低，当降低至一定程度后，可通过排液孔33排出。

优选的，如图2所示，所述紫外氧化装置3内还设有超声波装置32。超声波装置32为一种或多种频率的超声波仪，可加速把溶于水的有机化合物氧化成CO₂或其他易溶于水的小分子物质。

优选的，所述输送装置6和气液混合装置5均为溶气泵，释放装置4为风机。从置液部11导出的吸收液通过气液混合装置5输送至紫外氧化装置3，在紫外氧化装置3内降解部分废气；通过释放装置4将降解后的含有O₃的吸收液重新输送回置液部11；气液混合装置5和输送装置6优选为溶气泵，因为溶气泵内加压混合，使导进泵的吸收液内的废气或O₃气体直接被水泵叶轮搅拌，气体充分溶解于吸收液，可防止输送过程中被吸收液吸收的废气或O₃挥发出来；释放装置4为风机优选为风机，可以良好地输送空气进入紫外氧化装置3，或吹动O₃的流向置液部11。

优选的，所述吸收塔1还设有雾化喷头13，所述雾化喷头13位于置液部11和填料14之间，所述雾化喷头13与输送装置6的出液口连通。如果废气中含疏水性有机物，且浓度较高时，则设置雾化喷头，喷入氧化剂，初步把疏水性有机物分解为CO₂或易溶于水的小分子物质，利于在吸收塔内被液体吸收。所述雾化喷头13与进气口12位置对应。如此，当废气进入便接触到雾化喷头13喷淋的氧化剂，起到初步降解的作用。

本实施例中，上述所有的连通方式均是通过管道2连通，可同时输送溶液和气体。本实施例中，吸收塔1壁上还设有第一观察孔18和第二观察孔15。第一观察孔18位于填料层14底部，便于观察废气与填料层14的接触和氧化分解情况，可根据实际情况调节填料层14的高度或者填料层14是否需要更换等问题；第二观察孔15位于填料层14和除雾器16之间，便于观察终极喷头17的喷液情况，是否需要调整喷淋量，或者喷淋的范围，等。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种废气处理装置，其特征在于：包括吸收塔（1）、紫外氧化装置（3）、气液混合装置（5）、输送装置（6）以及与紫外氧化装置（3）连接的释放装置（4），所述吸收塔（1）由下而上依次设有置液部（11）、进气口（12）、填料层（14）、终极喷头（17）和除雾器（16），所述输送装置（6）的出液口与终极喷头（17）连通，所述气液混合装置（5）的进液口与所述置液部（11）连通，气液混合装置（5）的出液口与紫外氧化装置（3）连通，所述紫外氧化装置（3）的出气口与置液部（11）连通。

2.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述输送装置（6）的进液口与置液部（11）连通。

3.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述填料层（14）为负载有固体石墨烯和金属氧化物的多孔填料。

4.根据权利要求3所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述多孔填料为多面空心球或鲍尔环或阶梯环。

5.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述紫外氧化装置（3）内设有放射170-190nm紫外线的紫外灯组（31）。

6.根据权利要求1或5所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述紫外氧化装置（3）的底部设有排液孔（33）。

7.根据权利要求1或5所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述紫外氧化装置（3）内还设有超声波装置（32）。

8.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述输送装置（6）和气液混合装置（5）均为溶气泵，释放装置（4）为风机。

9.根据权利要求1所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述吸收塔（1）还设有雾化喷头（13），所述雾化喷头（13）位于置液部（11）和填料层（14）之间，所述雾化喷头（13）与输送装置（6）的出液口连通。

10.根据权利要求9所述的一种废气处理装置，其特征在于：所述雾化喷头（13）与进气口（12）位置对应。