CN205379802U - 一种液相光催化氧化净化废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液相光催化氧化净化废气的装置，包括喷淋塔、水箱、送液管道和循环泵，所述喷淋塔和水箱的下部连通，上部通过所述送液管道和循环泵连通，水箱、喷淋塔内分别竖直设置有紫外灯；所述喷淋塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、吸收液喷淋装置和气体排放口，喷淋塔内的紫外灯设置于滤球层和气体排放口之间，所述吸收液喷淋装置的末端设有若干个雾化喷嘴；所述循环泵与控制面板控制连接。本实用新型装置具有结构简单、污染物降解彻底且无二次废水污染、净化效率高、运行稳定等优点，且在常温下即可进行，反应过程温和简单，具有较高的经济效益。
Description
技术领域
本实用新型属于废气处理领域，具体地，涉及一种液相光催化氧化净化废气的装置。
背景技术
随着我国城市化和工业化进程的快速推进，空气污染日趋严重，环境空气中的有机废气（或称挥发性有机物）大幅提升。有机废气是我国大气关键污染物PM2.5和O3形成的重要前体物，易与其它大气污染物相互耦合，所形成的新污染物难以自然分解，危害更为持久。此外，其还能参与光化学反应，导致光化学烟雾污染。有机废气往往带有恶臭，不仅对人体和各种感官有刺激作用，而且具有一定的毒性，对人体健康造成极大的危害。有机废气和恶臭气体的消除治理是一项紧迫而重要的工作，成为当前研究的难点与热点。
目前应用较多的工艺如活性炭吸附、催化燃烧等在实际使用过程中仍存在一定局限，难以满足日益严格的排放法规及人民群众对改善空气质量的迫切要求。如吸附法并不能根本上消除污染物，其脱附设备、控制系统及脱附运行成本高，吸附剂饱和后需要再生或者更换。催化燃烧通常以贵金属为催化剂，成本高；在高温环境进行存在安全隐患且催化剂易失活；废气浓度较低需要外部热量来维持燃烧。
光催化技术是近年来得到广泛关注，能在室温光照下分解有机物，具有氧化能力强、反应条件温和等优势，是一种比较有前景的技术。
中国发明专利CN101961601A公开了一种光催化滤塔废气净化系统，该系统由光催化滤塔塔体、塔体内石英玻璃分隔而成的多个滤室、垂直滤室底部布置的若干长形陶瓷棒光催化剂阵列和若干汞齐灯组成。该气—固催化体系二氧化钛只是覆盖于陶瓷棒表面，存在催化剂与废气接触面积小、利用率低和氧化不彻底形成二次污染物等缺陷。
中国实用新型专利CN203316009U公开了一种光催化废气除味装置，反应器设有进气射流喷嘴、安装有紫外灯灯管的玻璃套管和玻璃套管与反应器外筒之间填充的催化剂颗粒，同样存在氧化不彻底形成二次污染物和催化剂易流失造成浪费等缺陷。
中国发明专利CN102716666A公开了一种多相光催化处理废气的净化系统，该装置氧化不彻底的中间产物转移到混合溶液中，易形成难降解废水，增加处理成本。
发明内容
本实用新型针对现有气-固或气-液-固多相光催化氧化净化废气系统的不足，提供了一种液相光催化氧化净化废气的装置。本实用新型装置将废气与催化剂充分接触，并使液相光催化共同作用，是一种简单、高效的气-液-固多相净化废气的一体化装置。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种液相光催化氧化净化废气的装置，包括喷淋塔、水箱、送液管道和循环泵，所述喷淋塔和水箱的下部连通，上部通过所述送液管道和循环泵连通，水箱、喷淋塔内分别竖直设置有紫外灯；所述喷淋塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、吸收液喷淋装置和气体排放口，喷淋塔内的紫外灯设置于滤球层和气体排放口之间，所述吸收液喷淋装置的末端设有若干个雾化喷嘴；所述循环泵与控制面板控制连接。
本实用新型装置水箱、喷淋塔内的紫外灯均为竖直设置，喷淋塔内的紫外灯与所述的喷淋塔内废气流向平行。使用时，水箱中装有催化剂混合浆液，该混合浆液通过循环泵、送液管道和吸收液喷淋装置从喷淋塔顶部以喷雾形式喷出，控制循环泵对喷淋液的流量和压力大小进行调节，保证系统的喷雾效果，喷雾与通过滤球层的废气逆向接触，经过喷淋塔内光催化氧化作用大部分转为无害的小分子化合物，小部分中间产物转移到混合浆液中，液相光催化进一步彻底氧化降解，且原位同步处理后的催化剂混合浆液继续循环使用。本实用新型一体化装置具有结构简单、污染物降解彻底且无二次废水污染、净化效率高运行稳定等优点，且在常温下即可进行，反应过程温和简单，具有较高的经济效益。
所述的催化剂混合浆液以水为介质，加入二氧化钛或经过渡金属改性后的二氧化钛混合而成，比普通的二氧化钛具有更强的光催化活性，在紫外灯激发下催化剂和水能产生更多强氧化性的自由基，提高体系氧化能力，可无选择性地分解难降解污染物为二氧化碳和水。
优选地，所述水箱、喷淋塔内的紫外灯均设有若干个，喷淋塔内紫外灯的数量根据废气的浓度、流量和喷淋塔的直径等进行调整。
优选地，所述喷淋塔内的若干个紫外灯呈环形阵列均匀分布。更优选地，喷淋塔内的紫外灯形成一级或多级环形阵列，即可在喷淋塔内形成一层或多层环形，最外层的紫外灯沿喷淋塔内壁均匀分布。
优选地，所述水箱内的紫外灯设置于水箱的上部。
优选地，所述吸收液喷淋装置包括若干条溶液支管，所述溶液支管均与送液管道连通。更优选地，所述溶液支管上设有支管控制阀，用于控制所述吸收液喷淋装置的流量大小和雾化效果；所述支管控制阀与所述控制面板控制连接。
优选地，所述雾化喷嘴采用不锈钢精细雾化喷嘴，雾化颗粒达50-100μm，还可防止被吸收液腐蚀。根据废气的种类、水溶性、流量和浓度等，优选地，所述雾化喷嘴的口径为1-3mm，保证催化剂颗粒顺利通过而不发生堵塞。优选地，所述雾化喷嘴设有放射状的喷雾管道，喷雾呈放射状喷出，更利于与废气充分接触。
优选地，所述废气进气装置上设有若干个出气通道，所述出气通道与所述雾化喷嘴的位置相对应。所述出气通道为朝上正对雾化喷嘴，或朝下与雾化喷嘴的方向一致。作为一种实施方式，所述出气通道为出气孔，所述出气孔与所述雾化喷嘴的数量相等，位置相对应。作为另一种实施方式，所述废气进气装置设有喇叭形的导气盘，所述导气盘开口朝下且内部设置若干层出气通道。
优选地，所述水箱内的紫外灯长度为500mm-1000mm，根据水箱的高度进行调整；所述喷淋塔内的紫外灯长度为1200mm-1800mm，根据所述喷淋塔的高度进行调整，保证了所述喷淋塔内全方位被紫外光照射。
优选地，所述滤球层以聚丙烯滤球为填料，高度为10cm-30cm。
优选地，所述吸收液喷淋装置的上方设有除雾器，所述除雾器采用旋流板式除雾器或者平板式除雾器。
优选地，所述水箱内设有搅拌器，所述搅拌器与控制面板控制连接。
优选地，所述送液管道上设有送液控制阀，所述送液控制阀与所述控制面板控制连接。
优选地，所述喷淋塔上设有检修窗。
优选地，所述水箱的上方设有检修盖板，侧壁设有排空阀。
优选地，所述废气为有机废气或/和恶臭气体。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
（1）本实用新型采用喷雾形式以逆向流程吸收废气，废气与催化剂混合浆液充分接触，提高废气净化效率；经喷淋塔内光催化氧化作用废气污染物大部分转化为无害的小分子化合物，小部分中间产物转移到混合浆液中，液相光催化进一步彻底氧化降解，催化剂混合浆液继续循环使用。本发明装置具有结构简单、污染物降解彻底且无二次废水污染、净化效率高、运行稳定等优点，且在常温下即可进行，反应过程温和简单，具有较高的经济效益。
（2）本实用新型装置中设置了液相的水洗，中间产物脱离催化剂表面，使得催化剂高效稳定运行，保证液相光催化的净化效率，水箱中的催化剂混合浆液经原位同步处理后继续循环使用，克服了传统气-固光催化体系催化剂易失活、难再生等问题，应用范围更广，适用性更强。
附图说明
图1为本实用新型装置的结构主视图。
图2为本实用新型装置的结构俯视图。
图3为所述废气进气装置的导气盘。
图4为所述导气盘出口仰视图。
图注：1-喷淋塔；2-水箱；3-循环泵；4-搅拌器；5-送液管道；6-送液控制阀；7-Ⅰ型紫外灯；8-Ⅱ型紫外灯；9-吸收液喷淋装置；10-雾化喷嘴；11-滤球层；12-除雾器；13-废气进气装置；14-气体排放口；15-检修窗；16-检修盖板；17-导气盘。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本实用新型进行详细的描述。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
本实施例提供一种液相光催化氧化净化废气的装置，如图1~2所示，包括喷淋塔1、水箱2、送液管道5和循环泵3，所述喷淋塔1和水箱2的下部连通，喷淋塔1和水箱2的上部通过所述送液管道5和循环泵3连通，所述送液管道5上设有送液控制阀6。所述喷淋塔1内自下而上依次设有废气进气装置13、滤球层11、吸收液喷淋装置9、除雾器12和气体排放口14。所述滤球层11以聚丙烯滤球为填料，高度为10cm-30cm。所述吸收液喷淋装置9包括若干条溶液支管，所述溶液支管上分别设有支管控制阀，溶液支管的进液端均与送液管道5连通，溶液支管的出液端分别设有若干个雾化喷嘴10，所述雾化喷嘴10设有放射状的喷雾管道，喷雾呈放射状喷出。所述雾化喷嘴10采用不锈钢精细雾化喷嘴，雾化颗粒达50-100μm，雾化喷嘴10的口径为1-3mm。除雾器12采用平板式除雾器，所述喷淋塔1上还设有检修窗15。所述水箱2内设有搅拌器4，水箱2的上方设有检修盖板16，侧壁设有排空阀。所述循环泵3、搅拌器4、送液控制阀6、支管控制阀与所述控制面板控制连接，保证系统的喷雾效果。
水箱、喷淋塔内分别竖直设置有若干个紫外灯，更具体地，水箱2内竖直设置有2个Ⅰ型紫外灯7，喷淋塔1内竖直设置有4个Ⅱ型紫外灯8，4个Ⅱ型紫外灯8沿喷淋塔1内壁呈环形阵列均匀分布。所述Ⅱ型紫外灯8设置于滤球层11和气体排放口14之间，所述Ⅰ型紫外灯管7和Ⅱ型紫外灯8均包括紫外灯、玻璃套管和密封圈；所述紫外灯通过密封圈紧密地安装于玻璃套管内。所述废气进气装置13设有喇叭形的导气盘17，所述导气盘17开口朝下与精细雾化喷嘴10的方向一致，且内部设置有若干层出气通道，如图3~4所示。
本实用新型装置使用时，水箱中装有催化剂混合浆液，该混合浆液通过循环泵3、送液管道5从吸收液喷淋装置9以喷雾形式喷出，与通过滤球层11的废气逆向接触，所述Ⅰ型紫外灯、Ⅱ型紫外灯均为竖直设置，Ⅱ型紫外灯与所述的喷淋塔内废气流向平行。
利用本实施例装置，以苯及苯系物为模型污染物，流量为800-1000m3/h，浓度为20-25ppm。处理后，污染物降低约85%，达到国家排放标准。
将本实施例装置用于某工厂的有机废气处理中试实验，有机废气去除率约为83%，达到国家排放标准。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则范围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权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液相光催化氧化净化废气的装置，包括喷淋塔、水箱、送液管道和循环泵，其特征在于，所述喷淋塔和水箱的下部连通，上部通过所述送液管道和循环泵连通，水箱、喷淋塔内分别竖直设置有紫外灯；所述喷淋塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、吸收液喷淋装置和气体排放口，喷淋塔内的紫外灯设置于滤球层和气体排放口之间，所述吸收液喷淋装置的末端设有若干个雾化喷嘴；所述循环泵与控制面板控制连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水箱、喷淋塔内的紫外灯均设有若干个。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述喷淋塔内的若干个紫外灯呈环形阵列均匀分布。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述雾化喷嘴采用不锈钢精细雾化喷嘴。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述废气进气装置上设有若干个出气通道，所述出气通道与所述雾化喷嘴的位置相对应。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水箱内的紫外灯长度为500mm-1000mm，所述喷淋塔内的紫外灯长度为1200mm-1800mm。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收液喷淋装置的上方设有除雾器，所述除雾器采用旋流板式除雾器或者平板式除雾器。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水箱内设有搅拌器，所述搅拌器与控制面板控制连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述送液管道上设有送液控制阀，所述送液控制阀与所述控制面板控制连接。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述废气为有机废气或/和恶臭气体。
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| CN201521123856.4U Active CN205379802U (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种液相光催化氧化净化废气的装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN205379802U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107029549A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-11 | 南方科技大学 | 一种吸收塔式空气净化装置 |
| CN107715691A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-02-23 | 华清绿景（北京）生态环境损害评估鉴定技术研究中心 | 一种光催化水气处理塔 |
| CN108905612A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-11-30 | 成都四维福腾环保设备有限公司 | 一种喷淋和光催化降解结合的净化装置和净化方法 |
| CN109012105A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-18 | 烟台南山学院 | 循环式废气处理设备 |
| CN110975479A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-04-10 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种粉尘抑制装置及使用方法 |
| CN111974197A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-24 | 南京工大开元环保科技（滁州）有限公司 | 一种脱硫喷淋塔 |
| CN112452112A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-03-09 | 浙江工业大学 | 一种异丙醇废气水吸收耦合光催化净化方法 |
-
2015
- 2015-12-31 CN CN201521123856.4U patent/CN205379802U/zh active Active
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| GR01 | Patent grant |