CN205164498U - 一种废气中污染物的综合处理净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种工业废气综合净化装置，特别涉及一种废气中污染物的综合处理净化装置，主要解决目前工业废气尤其是臭气治理技术中存在的运行费用高、附件更换过于频繁以及排放不达标的技术问题。本实用新型装置包括壳体，壳体设有进气口和出风口，其特征是在壳体主体段设置壳体填料区，下设多孔板填料支撑板，上设多孔板填料压板，内装聚丙烯多孔球形填料，在主体段球形填料区域三角矩阵设置纳米光子管，在排气口处安置有除雾器，多孔填料支撑板下，设有气体均布孔板，壳体底部为集水区，在该区域壳体侧壁设液位控制器和放空阀，在另一侧设循环双电解水系统，设有进水管，出水阀、循环水泵、止回阀通过水管依次连接并通入设置在出风口处的喷淋器。本实用新型适用于工业废气及臭气净化场所。

Description

一种废气中污染物的综合处理净化装置

技术领域

本实用新型涉及一种工业废气净化装置，特别涉及一种工业及生活臭气综合净化装置。适用于工业废气以及臭气废气净化场所。

背景技术

我国空气污染在世界上已属于少数污染最严重的国家之一，造成空气污染其中一个最重要的因素是工业生产产生的工业废气没有进行有效处理后排放。随着国家对环境保护越来越重视，大气污染物的排放标准越来越严格。尤其是2015年大气法的颁布，以及渐行渐近的强制voc排放处罚标准的即将执行，对工业废气进行有针对性的治理，使污染物能够达标排放，减少对环境的影响已成为很多工业企业的迫切需要。企业在生产活动过程中都会产生废气污染，工业废气的种类很多，污染程度污染类型各不相同，一些地方集中排放的污染物质有毒有害，对人体健康产生较大影响，造成的环境危害较大。尤其工业生产和生活中各种场所例如污水处理站、生活垃圾中转站、餐饮废气会产生让人感官难以忍受的恶臭，严重影响人们的生活环境。目前工业废气治理，常采用的方法是活性炭吸附，水洗以及臭氧光解和直接燃烧技术等几大方面，由于工业废气污染性质千差万别，一些现有技术都存在一些问题，例如直接燃烧，能耗大，运行费用高。活性炭吸附，更换过于频繁，管理及费用难以承受。水洗以及臭氧光解不能一次达到排放标准。探索和研究新型的废气综合处理技术，使得处理效率高，运行费用低，管理便捷，性价比优异成为业内的研究发展趋势。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用纳米光子光、双微电系统催化-光化学氧化分解废气中污染物的综合处理净化装置，主要解决目前工业废气尤其是臭气治理技术中存在的运行费用高、附件更换过于频繁以及排放不达标的技术问题。

本实用新型的技术方案为：一种废气中污染物的综合处理净化装置，包括壳体，壳体设有进气口和出风口，其特征是在壳体主体段设置壳体填料区，下设多孔板填料支撑板，上设多孔板填料压板，内装聚丙烯多孔球形填料，填料内有填有充满度在45-65%铸铁表面经Mn-Cu处理后与活性炭微粒高温铸成的混合颗粒，在主体段球形填料区域三角矩阵设置纳米光子管，所述纳米光子管有石英套管，石英套管顶部与光子管电源线接电处设有绝缘防水帽和绝缘密封，石英套管外设有内层涂有纳米二氧化钛多孔不锈钢支撑架，支撑架固定在内层涂有纳米二氧化钛网板上；在排气口处安置有除雾器，多孔填料支撑板下，设有气体均布孔板，壳体底部为集水区，在该区域壳体侧壁设液位控制器和放空阀，在另一侧设循环双电解水系统，设有进水管，出水阀、循环水泵、止回阀通过水管依次连接并通入设置在出风口处的喷淋器。

Mn/Cu-C填料可以产生双电极微电解效应，一方面铸铁中含有微量的碳化铁，碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差，这样在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池，纯铁作为原电池的阳极，碳化铁作为原电池的阴极；此外，铸铁屑和其周围的炭粉又形成了较大的原电池，发生电化学反应过程如下：

阳极(Fe):Fe-2e→Fe²⁺E(Fe/Fe²⁺)=0.44V

阴极(C):2H⁺+2e→H₂E(H⁺/H₂)=0.00V

在发生电化学反应过程如下：

阳极(Fe):Fe-2e→Fe²⁺E(Fe/Fe²⁺)=0.44V

阴极(C):2H⁺+2e→H₂E(H⁺/H₂)=0.00V

在Fe-C内外微电解系统中采用Mn-Cu对铸铁做表面处理，Mn-Cu有催化微电解作用，协同光子管的高能作用可加快双电场的电极分子分解速度，提高微电解效率15-25%作用。双极电解水产生的物质具有氧化还原性，进一步提高水洗吸附污染物质的去除效率。

废气进入填料层，与双极电解水气水混合，发生如下反应：O₂-光子管高能辐射/纳米涂层TiO₂催化-O₃。微电解技术在双电极以及Mn-Cu的催化作用下快速分解产生大量的Fe²⁺以及H⁺。纳米光子光催化技术在高能光辐射下，废气中的氧气与电解产生的H⁺和Fe²⁺产生大量的具有极高氧化性的羟自由基，反应过程如下：

O₂+H⁺+2e-----UV/O₃-------H₂O₂

2H₂O+2H⁺----H₂O₂+2H⁺

O₂+e^------O₂ ^-

O₂ ^-+H⁺----HO₂ ^*

H₂O₂+O₂ ^-----OH^*+OH^-+O₂

H₂O₂+Fe²⁺====OH^*+Fe³⁺+OH^-。

微电解技术+纳米光子光催化的优化组合带来的高浓度羟自由基的高级氧化：

RH+OH^*-----R^*+H₂O

R^*+O₂----ROO^*

ROO^*+OH^*――ＣＯ_２＋H₂O

使用经过Mn-Cu处理过的新型微电解材料，使得双电极电解过程产生大量微电解水，内含有高于普通的微电解过程的H⁺＋Fe²⁺,H⁺＋Fe²⁺在纳米光子管高能辐射以及二氧化钛催化作用下，与O₂／O₃经过若干中间反应，产生以氧化性最强的羟自由基OH^*为主体的高级氧化气体（含O₃＋H₂O₂），微电解技术+纳米光子光催化的优化组合带来的高浓度羟自由基的高级氧化技术，使得系统具有如下的净化机理或过程：

1）基于气液传质原理的水洗吸附；

2）新型双电极微电解材质Cu/Mn/Fe-C3表面吸附原理；

3）双电极电解水的电极氧化反应；

4）纳米光子的臭氧氧化技术；

5）微电解技术+纳米光子光催化的优化组合带来的高浓度羟自由基的高级氧化。

本实用新型的有益效果：经过纳米光-双微电解系统，使得废气净化效果比水洗净化以及电解氧化或光氧化单一处理效率体高25-45%。废气经过双电解填料层，液体吸附以及Mn/Cu-C填料的吸附作用可以去除废气中30-60%的污染物质。经过新型双极微电极电解氧化，双电极机电解水氧化使得系统效率提高15-25%。采用双电极电解和纳米二氧化肽光催化氧化技术综合的本实用新型产生以上五种综合净化组合，本实用新型无须接电，运行费用低，处理效率高，运行稳定可靠，VOC去除效率达到９５％以上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为纳米光子管结构示意图。

图3为纳米光子管排布图。

图4为气体均布孔板结构示意图。

图中：1-壳体，2-出风口，3-除雾器，4-多孔填料压板，5-聚丙烯多孔球形填料，6-纳米光子管，61-石英套管，62-绝缘防水帽，63-绝缘密封，64-支撑架，65-保护网，66-电源线，7-多孔填料支撑板，8-气体均布孔板，9-进气口，10-放空阀，11-液位控制器，12-出水阀，13-循环水泵，14-止回阀，15-进水管，16-喷淋器。

具体实施方式

参见图1-4，本实用新型应用在工业废气以及臭气处理场所，安装位置为地面，室内外皆可。一种废气中污染物的综合处理净化装置，包括壳体1，壳体1设有进气口9和出风口2，在壳体主体段设置壳体填料区，下设多孔板填料支撑板7，上设多孔板填料压板4，内装聚丙烯多孔球形填料5，聚丙烯多孔球形填料内有填有充满度在45-65%铸铁表面经Mn-Cu处理后与活性炭微粒高温铸成的混合颗粒，在主体段球形填料区域三角矩阵设置纳米光子管6，所述纳米光子管有石英套管61，石英套管顶部与光子管电源线66接电处设有绝缘防水帽62和绝缘密封63，石英套管61外设有内层涂有纳米二氧化钛多孔不锈钢支撑架64，支撑架64固定在内层涂有纳米二氧化钛网板65上；在排气口处安置有除雾器3，多孔填料支撑板7下，设有气体均布孔板8，壳体底部为集水区，在该区域壳体侧壁设液位控制器11和放空阀10，在另一侧设循环双电解水系统，设有进水管15，出水阀12、循环水泵13、止回阀14通过水管依次连接并通入设置在出风口处的喷淋器16。

使用时，废气/臭气经过收集系统进入装置，经过进气口9，通过气体分布器8，多孔填料支撑板7，自下而上进入聚丙烯多孔球形填料5，填料区内矩阵等距离设置三根功率800瓦/根纳米光子管6，聚丙烯多孔球形填料5由粒径为5mm左右的Mn/Cu/Fe-C复合颗粒物质组成，按45-65%的充满度添充于球径50mm，表面开孔3-4mm的聚丙烯材质空心球内，经过Mn/Cu催化下的铸铁Fe-C形成的双电极微电解池,产生含有大量离子Fe²⁺和H⁺活性电解水，同时纳米光子管保护网65内层涂有的纳米二氧化钛，在光子管的高能光辐射下，产生O₃,上述物质在光能反应的下共同作用，产生以羟自由基OH*为主体的高能氧化气体（含O₃+H₂O₂）。新型双电极材质产生的双电解水经循环水泵13，喷淋器16，在横断面均匀自上而下推流，新型双电极电解材料，具有较大的比表面，使得水气的逆向传质的同时，具有更多的气固液传质界面，传质效率高，水力停留时间增长，创造出最佳的新型微电解、纳米光子光催化、光-化学氧化的反应界面和反应能量传导环境，反应速度加快，反应效率提高，废气气体以及被吸附在电解水中、新型电解材料表面的污染物分解快速完全，净化效率大大提高，比传统方法提高25-45%。经过净化的废气气体，经过除雾器3，去除部分水气，经出气口2排出。

本实用新型涉及部件主要为市购。液位控制器11型号GMF-25I，生产厂家上海洁耐菲环境工程设备有限公司。

Claims (3)

1.一种废气中污染物的综合处理净化装置，包括壳体，壳体设有进气口和出风口，其特征是在壳体主体段设置壳体填料区，下设多孔板填料支撑板，上设多孔板填料压板，内装聚丙烯多孔球形填料，在主体段球形填料区域三角矩阵设置纳米光子管，在排气口处安置有除雾器，多孔填料支撑板下，设有气体均布孔板，壳体底部为集水区，在该区域壳体侧壁设液位控制器和放空阀，在另一侧设循环双电解水系统，设有进水管，出水阀、循环水泵、止回阀通过水管依次连接并通入设置在出风口处的喷淋器。

2.根据权利要求1所述的一种废气中污染物的综合处理净化装置，其特征是聚丙烯多孔球形填料内有填有充满度在45-65%铸铁表面经Mn-Cu处理后与活性炭微粒高温铸成的混合颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种废气中污染物的综合处理净化装置，其特征是所述纳米光子管有石英套管，石英套管顶部与光子管电源线接电处设有绝缘防水帽和绝缘密封，石英套管外设有内层涂有纳米二氧化钛多孔不锈钢支撑架，支撑架固定在内层涂有纳米二氧化钛网板上。