CN205145942U - 一种VOCs挥发性废气治理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了VOCs挥发性废气治理设备，它涉及废气处理技术领域。它包括喷淋洗涤塔、水气分离装置、催化氧化塔、低温等离子净化塔和循环水池，循环水池通过喷淋泵接至喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔的上端通过管道连接水气分离装置，水气分离装置通过管道连接放置有高效催化氧化剂的催化氧化塔，催化氧化塔接低温等离子净化塔，低温等离子净化塔内设置多组高压低温等离子发生器，低温等离子净化塔在引风机的作用下与高空排放筒连接，喷淋洗涤塔、水气分离装置、催化氧化塔、低温等离子净化塔均通过回流管接至循环水池。本实用新型操作方便，废气净化效率高，低耗节能，经济性好，成本更低，实用性强，安全可靠，易于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气处理技术领域，具体涉及VOCs挥发性废气治理设备。
背景技术
VOCs是指挥发性有机化合物，VOCs浓度过高时很容易引起急性中毒，轻者会出现头痛、头晕、咳嗽、恶心、呕吐、或呈酩醉状，重者会出现肝中毒甚至很快昏迷，有的还可能有生命危险，因此，VOCs的治理势在必行，目前国内传统的废气处理技术主要包括各种洗涮过滤、活性炭吸附、稀释及燃烧、催化、静电除雾等常规工艺，一般来讲这些传统技术效果不佳经济性差，浓度越低则成本越高。
最近几年的研究及实践表明采用低温等离子体同这些传统技术的组合相比较，不仅可以减少等离子体电耗，而且能控制有害副产物的形成，提高性能价格比，低温等离子：等离子是由电子、离子、自由基和中性离子流组成，工作状态呈流星雨状导电性流体，属固态、液态、气态之外第四种物质形态；如产生的初始自由基主要是O、OH和H，H很快通过反应H+O2+M→HO2+M生成HO2，OH(或H)与O的比例大约是20％比80％，能耗大约为50eV/[O]；工业性研究表明对空气中低浓度有机挥发性气体VOCs的治理，能耗一般为10-50eV/分子，大部份副产物为气溶胶，对食品工业、医药业、烟草业、工业生产车间等的废气除臭，等离子体能耗一般在0.1-0.5Wh/m3左右，处理时间在10ms-1.0s之间，这样低的能耗及如此短的处理时间使得等离子有着很强的市场竟争力，等离子发生器优点整体保持电中性，能耗低，处理快，安全可靠。
催化氧化：高效纳米催化剂在紫外光线的作用下会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，氢氧自由基具有强大的氧化分解能力，它能分解几乎所有的有机化合物和一部分的无机物，将它们分解成无害的二氧化碳和水。
基于此，设计一种利用低温等离子催化氧化技术治理VOCs挥发性废气的设备还是很有必要的。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供了VOCs挥发性废气治理设备，结构简单，设计合理，操作方便，废气净化效率高，低耗节能，经济性好，成本更低，实用性强，安全可靠，易于推广使用。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：VOCs挥发性废气治理设备，包括喷淋洗涤塔、水气分离装置、催化氧化塔、低温等离子净化塔和循环水池，循环水池通过喷淋泵接至喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔的上端通过管道连接水气分离装置，水气分离装置通过管道连接放置有高效催化氧化剂的催化氧化塔，催化氧化塔接低温等离子净化塔，低温等离子净化塔内设置多组高压低温等离子发生器，低温等离子净化塔在引风机的作用下与高空排放筒连接，整套设备内设置有配电启动柜，喷淋洗涤塔、水气分离装置、催化氧化塔、低温等离子净化塔均通过回流管接至循环水池，回流管上安装有回流泵，可加以循环利用。
作为优选，所述的喷淋洗涤塔由多组分流板、填料及多级螺旋高压喷淋设置组成，强化了处理效果，喷淋洗涤塔的下端通过管道接废气入口，管道上安装有阻火阀，喷淋洗涤塔上设置有多个检查口，方便观察喷淋洗涤塔内的喷淋情况。
作为优选，所述的循环水池上方设置有自动补水管，循环水池中安装有可有效过滤杂质的格栅，经过滤后的药液再进入喷淋洗涤塔喷淋，效率更高。
本实用新型具有以下有益效果：可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子，净化效果彻底，性能稳定，成本低，使用寿命长，废气净化效率高，处理效果好，安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合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。
如图1所示，本实用新型实施例提供了VOCs挥发性废气治理设备，包括喷淋洗涤塔1、水气分离装置2、催化氧化塔3、低温等离子净化塔4和循环水池5，循环水池5通过喷淋泵6接至喷淋洗涤塔1，喷淋洗涤塔1的上端通过管道连接水气分离装置2，水气分离装置2通过管道连接放置有高效催化氧化剂的催化氧化塔3，催化氧化塔3接低温等离子净化塔4，低温等离子净化塔4内设置多组高压低温等离子发生器，低温等离子净化塔4在引风机7的作用下与高空排放筒8连接，整套设备内设置有配电启动柜9。
值得注意的是，所述的喷淋洗涤塔1由多组分流板、填料及多级螺旋高压喷淋设置组成，强化了处理效果，喷淋洗涤塔1的下端通过管道接废气入口，管道上安装有阻火阀10，喷淋洗涤塔1上设置有多个方便观察的检查口11。
此外，所述的喷淋洗涤塔1、水气分离装置2、催化氧化塔3、低温等离子净化塔4均通过回流管12接至循环水池5，回流管12上安装有回流泵13，循环水池5上方设置有自动补水管14，循环水池5中安装有可有效过滤杂质的格栅15。
本具体实施方式采用喷淋洗涤(药液)+水气分离+催化氧化+低温等离子净化的组合处理工艺，其工作原理为：生产废气经风道在引风机7的作用下沿切口进入喷淋洗涤塔1，废气通过分流板均流上升至喷淋设置处，喷淋液由上而下，废气由下而上，在喷淋段形成无数雾滴，气、液高度接触混合后物质发生化学反应，废气中所含的污染因子、颗粒物、水溶性有机物(约98％)随吸收液进入循环水池5，喷淋后含水雾的废气经风道进入水气分离装置2，进行气、水分离，经脱水后的废气经风道、分流板均匀进入催化氧化塔3，塔内放入化学性能稳定的高效催化氧化剂，经催化氧化塔3分解后的未彻底氧化分解的污染分子在低温等离子净化塔4的电化学作用下进一步分解为二氧化碳和水等无极小分子，并经高空排放筒8排出。
催化氧化塔3的性能特点：(1)直接用废气中的氧气作催化剂，反应条件常温、常压；
(2)可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无机小分子，净化效果彻底；
(3)采用催化氧化剂性能稳定，氧化还原性强，成本低，不存在吸附饱和现象，使用寿命长。
废气经风道进入放有化学性能稳定的高效催化氧化剂的催化氧化塔3，催化剂在紫外光线的作用下会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，氢氧自由基具有强大的氧化分解能力，废气中残余的污染分子在塔内被强大的氢氧自由基氧化分解成无害的二氧化碳和水等无极小分子。
低温等离子净化塔4的性能特点：(1)高科技创新技术：是电子、化学、催化等综合作用下的电化学过程，是一全新的技术创新领域；
(2)废气净化效率：低温等离子能高效去除挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，以及各种恶臭味，除臭效率可达86％以上，对于长期弥漫、积累的恶臭、异味，24小时内即可祛除，并且具有强力杀灭空气中细菌、病毒等各种微生物能力；
(3)设备处理条件：低温等离子器处理废气是一种干法净化过程，是一种全新的净化过程，不需任何添加剂，不产生废水、废渣，不会导致二次污染，废气不需要进行特殊的预处理，不受自然气候影响；
(4)设备组合性强：“低温等离子发生器”重量轻，体积适中，可按场地要求立放、卧放，可根据废气浓度、流量、成份进行串、并组合设计达到完全的废气净化；
(5)低耗节能：运行费用低廉、省电是核心技术之一,处理1000M3/h臭气，耗电量仅0.15度，无任何机械动作，工艺简洁,操作简单方便；
(6)本设备由不锈钢材，铜材、绝缘陶瓷等材料组成，抗氧化性强，对酸、碱气体、潮湿环境等具有良好的防腐性能；
(7)安全：低温等离子净化塔整体保持电中性，安全可靠。
经过催化氧化塔3分解、氧化后的废气经风道进入低温等离子净化塔4，等离子体内设置多组高压低温等离子发生器，每组等离子发生器在外加电场的作用下，介质放电能产生多组高压放电电场、大量携能分子、高能离子及臭氧；废气中的气体经过高压放电分解产生e-、e+等高能等离子，该等离子寿命极短，大约1纳秒，在等离子湮灭的过程中可以快速氧化废气中的有机物，快速去除各种污染物，同时低温等离子发生器产生O3、O-、O+等氧化还原电位极高的氧原子自由基、高能电子、离子和中性粒子以每秒几百万次的速度反复轰击发生异味的分子，去激发、电离、分裂喷涂废气中的各组分，使之发生氧化等一系列复杂的化学反应，通过多种高能离子及臭氧的共同氧化作用，最终转变为二氧化碳和水，使废气彻底净化并达标排放。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.VOCs挥发性废气治理设备，其特征在于，包括喷淋洗涤塔(1)、水气分离装置(2)、催化氧化塔(3)、低温等离子净化塔(4)和循环水池(5)，循环水池(5)通过喷淋泵(6)接至喷淋洗涤塔(1)，喷淋洗涤塔(1)的上端通过管道连接水气分离装置(2)，水气分离装置(2)通过管道连接放置有高效催化氧化剂的催化氧化塔(3)，催化氧化塔(3)接低温等离子净化塔(4)，低温等离子净化塔(4)内设置有多组高压低温等离子发生器，低温等离子净化塔(4)在引风机(7)的作用下与高空排放筒(8)连接，整套设备内还设置有配电启动柜(9)。
2.根据权利要求1所述的VOCs挥发性废气治理设备，其特征在于，所述的喷淋洗涤塔(1)由多组分流板、填料及多级螺旋高压喷淋设置组成，喷淋洗涤塔(1)的下端通过管道接废气入口，管道上安装有阻火阀(10)，喷淋洗涤塔(1)上设置有多个方便观察的检查口(11)。
3.根据权利要求1所述的VOCs挥发性废气治理设备，其特征在于，所述的喷淋洗涤塔(1)、水气分离装置(2)、催化氧化塔(3)、低温等离子净化塔(4)均通过回流管(12)接至循环水池(5)，回流管(12)上安装有回流泵(13)。
4.根据权利要求1所述的VOCs挥发性废气治理设备，其特征在于，所述的循环水池(5)上方设置有自动补水管(14)，循环水池(5)中安装有可有效过滤杂质的格栅(15)。
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