CN205288065U - 一种有机废气强氧化吸收净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有机废气强氧化吸收净化装置，包括设有出气口的吸收净化箱，进气系统以及喷淋系统；所述吸收净化箱内设有填料吸收层；所述进气系统包括与所述吸收净化箱相连的进气管；所述喷淋系统包括喷淋泵以及用于喷淋强氧化吸收剂的吸收剂分布装置，所述吸收剂分布装置设置在所述吸收净化箱内，且位于所述填料吸收层的上方；所述喷淋泵的输出端与所述吸收剂分布装置相连；其特征在于，所述填料吸收层内填充有载体填料颗粒，所述载体填料颗粒由金属氧化物制成。本实用新型具有净化效率高，氧化剂消耗量较小，净化效果好；不易堵塞，使用寿命长，使用及维护成本较低，稳定性及可靠性较好等优点。

Description

一种有机废气强氧化吸收净化装置

技术领域

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，特别的涉及一种有机废气强氧化吸收净化装置。

背景技术

随着工业生产的不断发展，在生产过程中散发的各种污染物排入到洁净的大气中，而形成大气污染，大气污染是我国目前最突出的环境问题之一，工业废气是大气污染物的重要来源。大量工业废气排入大气，必然导致大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害。工业废气中最难处理的就是有机废气，有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后，能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌，已经引起人类的高度重视。工业生产中会产生各种有机物废气，主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类等，这些有机废气会造成大气污染，危害人体健康，而且还会造成浪费，所以有机废气的处理与净化势在必行。

当前有机废气处理的方法很多，例如传统的活性炭（活性碳纤维）吸附净化有机废气，其机理为气固两相传质物理交换过程，不可避免的存在吸附周期短、吸附饱和度低、处理有机废气不彻底、再生、更换频繁、设备装置庞大、而导致运行费用高等问题。目前，催化燃烧、冷凝法、生物膜法、催化氧化、高压脉冲或低温等离子法等，在彻底处理有机废气不管从处理净化效果，特别是运行费用上都令人难以接受。在高难度有机废气及内含的难降解的有机物废气不仅是一种有毒害的难去除的废气，直接采用传统的活性炭（活性碳纤维）吸附净化法处理是难以达到排放标准。

强氧化方法：即先进氧化方法（技术流程，简称AOT或AOP）是指产生OH·过程，以及产生的OH·诱发一系列的OH·链反应，攻击各种污染物及微生物，直至降解为CO₂、H₂O及无机盐，实现零环境污染，零污染物排放。先进氧化方法是在不断提高OH·的产生效率和应用效率的基础上发展起来的。

对于有毒、有害、不须回收的有机废气，强氧化法是一种较彻底的有机废气处理方法。它的基本原理是有机废气里的有机物与O₂发生氧化反应，生成CO₂和H₂O，化学方程式如下

aCHO+bQ——cCO₂+dH₂O

这种氧化反应很像化学上的燃烧过程，只不过由于VOC的浓度太低，所以反应中不会产生可见的火焰。

强氧化吸收净化技术适用于高难度有机废气，特别是含有难降解的有机物废气等，污染物浓度高，变化大的工业废气，对于电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业产生的有机废气的治理，已收到了良好的经济效益和环保效果。

目前，国内外的氧化净化有机废气设备均是直接氧化方式，包括罐体及置于罐体内的直接氧化形式，其特点是结构简单，氧化方式简洁，但存在不少实用性问题：一是效率不高、氧化剂耗量大；二是氧化剂与废气接触时间短，反应时间不够，难以到达高效的处理结果；三是氧化剂与有机废气相互传质作用，由于受条件限制，不能充分达到好的状态。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种净化效率高，氧化剂消耗量较小；净化效果好的有机废气强氧化吸收净化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种有机废气强氧化吸收净化装置，包括设有出气口的吸收净化箱，进气系统以及喷淋系统；所述吸收净化箱内设有填料吸收层；所述进气系统包括与所述吸收净化箱相连的进气管；所述喷淋系统包括喷淋泵以及用于喷淋强氧化吸收剂的吸收剂分布装置，所述吸收剂分布装置设置在所述吸收净化箱内，且位于所述填料吸收层的上方；所述喷淋泵的输出端与所述吸收剂分布装置相连；其特征在于，所述填料吸收层内填充有载体填料颗粒，所述载体填料颗粒由金属氧化物制成。

工作时，有机废气进气系统的进气管进入吸收净化箱内，同时，喷淋系统的吸收剂分布装置喷洒强氧化吸收剂，使填料吸收层内的载体填料颗粒充分浸润强氧化吸收剂，有机废气进入填料吸收层内与载体填料颗粒以及强氧化吸收剂充分接触，使气液两相充分接触吸收，并对有机废气中难降解的有机物进行氧化吸收。另外，使用金属氧化物制作载体填料颗粒，有利于促进氧化吸收的速度，提高有机废气的吸收净化效率以及净化效果更好；同时，提高了氧化剂的使用效率，使得净化同等数量的有机废气所消耗的氧化剂数量更少。

作为优化，所述吸收净化箱上设有若干能够水平抽出的抽屉，所述填料吸收层设置在所述抽屉内。将填料吸收层设置在抽屉内，能够随抽屉抽出，这样，一旦当载体填料颗粒的吸收净化有机废气达到饱和时，可以更方便对填料吸收层内的载体填料颗粒进行更换，使得设备的操作更加简单。

作为优化，所述载体填料颗粒均为竖向放置的圆柱体结构，其直径为5~50毫米。将载体填料颗粒制作成圆柱体结构，且竖向排列，使得载体填料颗粒之间形成空隙，这样，吸收剂分布装置喷洒的强氧化吸收剂能够更好、更快的浸润到每个载体填料颗粒的内部，有利于提高吸收净化的效率，使得净化效果更好。同时，由于载体填料颗粒的巨大表面积能保持和缓释强氧化、吸收液体，极大的提升了有机废气的强氧化及吸收净化效率，降低了强氧化吸收剂的用量，并且使强氧化吸收剂得到了充分的利用。

作为优化，所述吸收净化箱整体呈长方体结构，长为1000~4000毫米，宽为500~2000毫米，高度为500~1400毫米；所述进气管和出气口分别位于所述吸收净化箱的长度方向的两端。

采用上述结构，将吸收净化箱设计成水平水平的长方形箱体，使有机废气从吸收净化箱长度方向的一端进入，而从另一端排出。消除了有机废气的上升空间，减缓了有机废气向上穿过填料吸收层的速度，使得有机废气在填料吸收层内与载体填料颗粒以及强氧化吸收剂接触的时间更长，反应更加彻底，提高吸收净化的效果。

作为优化，所述吸收净化箱的底部还具有一个箱底吸收剂池，所述进气管的出气端向下延伸到所述箱底吸收剂池内的液面下方。

工业废气的产生过程中，往往会夹杂有粉尘。采用上述结构，含有粉尘的有机废气经过进气管进入到箱底吸收剂池内，有机废气中夹杂的粉尘与箱底吸收剂池内的强氧化吸收剂接触，而被强氧化吸收剂截留。避免粉尘进入填料吸收层堵塞载体填料颗粒，有利于提高填料吸收层的使用寿命，节省载体填料颗粒的更换成本。另外，有一部分进入箱底吸收剂池内的有机废气会被强氧化吸收剂氧化吸收，而达到一次净化的效果，有利于提高净化效率。

作为优化，所述进气管的出气端设有一个用于使有机废气扩散喷出的气体均布振荡器。

有机废气从气体均布振荡器中喷出，产生强烈的激发气流对吸收剂起到强烈的振荡冲击、旋流搅拌、混合、直接强氧化作用；同时使吸收剂捕获、拦截、裹挟废气中的粉尘，使气液两相充分接触吸收，极大的提高了有机废气以及粉尘的吸收效率和效果。

作为优化，所述吸收净化箱内还设有气雾分离器，所述气雾分离器靠近所述吸收净化箱的出气口。这样，经过两次吸收净化的气体夹杂着水雾向出气口方向移动，当碰到气雾分离器后，水雾在气雾分离器上凝结成水珠落下，凝结的水珠中含有的有机废物也一并滞留在吸收净化箱内，使得排放的气体更加干燥和洁净，有利于提高净化效率。

作为优化，所述吸收净化箱内还设有丝网除沫器，所述丝网除沫器靠近所述吸收净化箱的出气口。

工作时，两次吸收净化后带有雾沫的气体以一定速度横移通过丝网除沫器时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网除沫器相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过丝网除沫器后，基本上不含雾沫。分离气体中的雾沫，能够使得排放的气体更加干燥和洁净，保护环境，减少大气污染。

作为优化，还包括用于储存吸收剂的储液箱，所述储液箱的底部与所述箱底吸收剂池的底部相连通。使用时，将强氧化吸收剂加入到储液箱中，强氧化吸收剂即可进入到箱底吸收剂池中。这样，无需停止吸收净化箱的吸收净化工作即可为箱底吸收剂池补充吸收剂，提挺高了工作的连续性，有利于提高工作效率。

作为优化，所述储液箱包括设置在箱体上的液位指示器以及设置在箱体内的液位开关。这样，由于储液箱和箱底吸收剂池的底部连通，根据连通器原理，二者的液面高度相同，通过储液箱上的液位指示器可以观察箱底吸收剂池的液面高度，防止液面过低，而造成进气管的出气端露出液面，有利于提高设备的可靠性。在储液箱的箱体内设置液位开关，可以在液位过低时接通警报或接通吸收剂补充系统对储液箱进行补充吸收剂，有利于提高系统的稳定性和可靠性。

综上所述，本实用新型具有净化效率高，氧化剂消耗量较小，净化效果好；不易堵塞，使用寿命长，使用及维护成本较低，稳定性及可靠性较好等优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为图1的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种有机废气强氧化吸收净化装置，包括设有出气口的吸收净化箱1，进气系统2以及喷淋系统3；所述吸收净化箱1内设有填料吸收层4；所述进气系统2包括与所述吸收净化箱1相连的进气管21；所述喷淋系统3包括喷淋泵31以及用于喷淋强氧化吸收剂的吸收剂分布装置32，所述吸收剂分布装置32设置在所述吸收净化箱1内，且位于所述填料吸收层4的上方；所述喷淋泵31的输出端与所述吸收剂分布装置32相连；所述填料吸收层4内填充有载体填料颗粒，所述载体填料颗粒由金属氧化物制成。

工作时，有机废气进气系统的进气管进入吸收净化箱内，同时，喷淋系统的吸收剂分布装置喷洒强氧化吸收剂，使填料吸收层内的载体填料颗粒充分浸润强氧化吸收剂，有机废气进入填料吸收层内与载体填料颗粒以及强氧化吸收剂充分接触，使气液两相充分接触吸收，并对有机废气中难降解的有机物进行氧化吸收。另外，使用金属氧化物制作载体填料颗粒，有利于促进氧化吸收的速度，提高有机废气的吸收净化效率以及净化效果更好；同时，提高了氧化剂的使用效率，使得净化同等数量的有机废气所消耗的氧化剂数量更少。

其中，所述吸收净化箱1上设有若干能够水平抽出的抽屉，所述填料吸收层4设置在所述抽屉内。将填料吸收层设置在抽屉内，能够随抽屉抽出，这样，一旦当载体填料颗粒的吸收净化有机废气达到饱和时，可以更方便对填料吸收层内的载体填料颗粒进行更换，使得设备的操作更加简单。

其中，所述载体填料颗粒均为竖向放置的圆柱体结构，其直径为5~50毫米。将载体填料颗粒制作成圆柱体结构，且竖向排列，使得载体填料颗粒之间形成空隙，这样，吸收剂分布装置喷洒的强氧化吸收剂能够更好、更快的浸润到每个载体填料颗粒的内部，有利于提高吸收净化的效率，使得净化效果更好。同时，由于载体填料颗粒的巨大表面积能保持和缓释强氧化、吸收液体，极大的提升了有机废气的强氧化及吸收净化效率，降低了强氧化吸收剂的用量，并且使强氧化吸收剂得到了充分的利用。

最优的是，所述载体填料颗粒通过金属氧化物（如二氧化锰）粘接制成直径为5~50毫米的圆柱体，其内部具有致密网状结构。

其中，所述吸收净化箱1整体呈长方体结构，长为1000~4000毫米，宽为500~2000毫米，高度为500~1400毫米；所述进气管21和出气口分别位于所述吸收净化箱1的长度方向的两端。

采用上述结构，将吸收净化箱设计成水平水平的长方形箱体，使有机废气从吸收净化箱长度方向的一端进入，而从另一端排出。消除了有机废气的上升空间，减缓了有机废气向上穿过填料吸收层的速度，使得有机废气在填料吸收层内与载体填料颗粒以及强氧化吸收剂接触的时间更长，反应更加彻底，提高吸收净化的效果。

其中，所述吸收净化箱1的底部还具有一个箱底吸收剂池5，所述进气管21的出气端向下延伸到所述箱底吸收剂池5内的液面下方。

工业废气的产生过程中，往往会夹杂有粉尘。采用上述结构，含有粉尘的有机废气经过进气管进入到箱底吸收剂池内，有机废气中夹杂的粉尘与箱底吸收剂池内的强氧化吸收剂接触，而被强氧化吸收剂截留。避免粉尘进入填料吸收层堵塞载体填料颗粒，有利于提高填料吸收层的使用寿命，节省载体填料颗粒的更换成本。另外，有一部分进入箱底吸收剂池内的有机废气会被强氧化吸收剂氧化吸收，而达到一次净化的效果，有利于提高净化效率。

其中，所述进气管21的出气端设有一个用于使有机废气扩散喷出的气体均布振荡器22。

有机废气从气体均布振荡器中喷出，产生强烈的激发气流对吸收剂起到强烈的振荡冲击、旋流搅拌、混合、直接强氧化作用；同时使吸收剂捕获、拦截、裹挟废气中的粉尘，使气液两相充分接触吸收，极大的提高了有机废气以及粉尘的吸收效率和效果。

其中，所述吸收净化箱1内还设有气雾分离器6，所述气雾分离器6靠近所述吸收净化箱1的出气口。这样，经过两次吸收净化的气体夹杂着水雾上升，当碰到气雾分离器后，水雾在气雾分离器上凝结成水珠落下，凝结的水珠中含有的有机废物也一并滞留在吸收净化箱内，使得排放的气体更加干燥和洁净，有利于提高净化效率。

其中，所述吸收净化箱1内还设有丝网除沫器7，所述丝网除沫器7靠近所述吸收净化箱1的出气口。

工作时，两次吸收净化后带有雾沫的气体以一定速度上升通过丝网除沫器时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与丝网除沫器相碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过丝网除沫器后，基本上不含雾沫。分离气体中的雾沫，能够使得排放的气体更加干燥和洁净，保护环境，减少大气污染。

具体实施时，所述气雾分离器6为斜折板横式结构。所述丝网除沫器7为网状平铺结构。

其中，还包括用于储存吸收剂的储液箱8，所述储液箱8的底部与所述箱底吸收剂池5的底部相连通。使用时，将强氧化吸收剂加入到储液箱中，强氧化吸收剂即可进入到箱底吸收剂池中。这样，无需停止吸收净化箱的吸收净化工作即可为箱底吸收剂池补充吸收剂，提挺高了工作的连续性，有利于提高工作效率。

其中，所述储液箱8包括设置在箱体上的液位指示器81以及设置在箱体内的液位开关82。这样，由于储液箱和箱底吸收剂池的底部连通，根据连通器原理，二者的液面高度相同，通过储液箱上的液位指示器可以观察箱底吸收剂池的液面高度，防止液面过低，而造成进气管的出气端露出液面，有利于提高设备的可靠性。在储液箱的箱体内设置液位开关，可以在液位过低时接通警报或接通吸收剂补充系统对储液箱进行补充吸收剂，有利于提高系统的稳定性和可靠性。

其中，所述吸收剂分布装置32包括螺旋无堵塞喷淋头及位于所述螺旋无堵塞喷淋头下方的圆盘形均布器。这样，吸收剂通过螺旋无堵塞喷淋头喷出，洒在均布器上，均布器将吸收剂均匀分布，使填料吸收层的各个角落都能够充分浸润，提高吸收净化效果。

具体实施时，所述吸收净化箱1的出气口连接有排气管9；所述进气系统2还包括进气风机23，所述进气风机23的出气端与所述进气管21相连；所述喷淋泵31的输入端通过管道连接到所述箱底吸收剂池5。

使用本实用新型的有机废气强氧化吸收净化装置装置进行有机废气吸收净化处理工艺包括如下步骤：

1、将强氧化吸收剂加入储液箱8内，储液箱8内的强氧化吸收剂流入箱底吸收剂池内；

2、有机废气经过进气风机23、进气管21和气体均布振荡器22引入箱底吸收剂池5内，气体均布振荡器22产生强烈的激发气流对吸收剂起到强烈的振荡冲击、旋流搅拌、混合、直接强氧化作用；同时捕获、拦截、裹挟废气中的粉尘，气液两相充分接触吸收。

3、经过第一次吸收净化的废气再经填料吸收层的循环喷淋、填料表面气液交换吸收；

4、经两次吸收净化处理的废气进入箱体后部，气流所夹带的液沫、液滴在气雾分离器6表面附着、凝聚、液化后回流箱底，废气再经丝网除沫器7除雾后经排气管9排入大气。

5、箱底强氧化吸收剂达到反应完全后，其液体物几乎全为水溶液和极少量的沉淀物，可将其取出进行固液分离，上清液可返回箱体再利用，下层为水基混合物，分离后的固体可简单固化后排出，上清液按比例加入新鲜强氧化吸收剂后再次投入强氧化吸收净化运行，全系统闭路循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，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 (10)

1.一种有机废气强氧化吸收净化装置，包括设有出气口的吸收净化箱（1），进气系统（2）以及喷淋系统（3）；所述吸收净化箱（1）内设有填料吸收层（4）；所述进气系统（2）包括与所述吸收净化箱（1）相连的进气管（21）；所述喷淋系统（3）包括喷淋泵（31）以及用于喷淋强氧化吸收剂的吸收剂分布装置（32），所述吸收剂分布装置（32）设置在所述吸收净化箱（1）内，且位于所述填料吸收层（4）的上方；所述喷淋泵（31）的输出端与所述吸收剂分布装置（32）相连；其特征在于，所述填料吸收层（4）内填充有载体填料颗粒，所述载体填料颗粒由金属氧化物制成。

2.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述吸收净化箱（1）上设有若干能够水平抽出的抽屉，所述填料吸收层（4）设置在所述抽屉内。

3.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述载体填料颗粒均为竖向放置的圆柱体结构，其直径为5~50毫米。

4.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述吸收净化箱（1）整体呈长方体结构，长为1000~4000毫米，宽为500~2000毫米，高度为500~1400毫米；所述进气管（21）和出气口分别位于所述吸收净化箱（1）的长度方向的两端。

5.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述吸收净化箱（1）的底部还具有一个箱底吸收剂池（5），所述进气管（21）的出气端向下延伸到所述箱底吸收剂池（5）内的液面下方。

6.如权利要求5所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述进气管（21）的出气端设有一个用于使有机废气扩散喷出的气体均布振荡器（22）。

7.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述吸收净化箱（1）内还设有气雾分离器（6），所述气雾分离器（6）靠近所述吸收净化箱（1）的出气口。

8.如权利要求1所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述吸收净化箱（1）内还设有丝网除沫器（7），所述丝网除沫器（7）靠近所述吸收净化箱（1）的出气口。

9.如权利要求5所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，还包括用于储存吸收剂的储液箱（8），所述储液箱（8）的底部与所述箱底吸收剂池（5）的底部相连通。

10.如权利要求9所述的有机废气强氧化吸收净化装置，其特征在于，所述储液箱（8）包括设置在箱体上的液位指示器（81）以及设置在箱体内的液位开关（82）。