CN205435433U - 一种芬顿氧化治理废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种芬顿氧化治理废气的装置，所述吸收塔和储液箱的下部连通，吸收塔和储液箱的上部通过所述送液管道和循环泵连通，所述吸收塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、溶液喷雾装置和气体排放口，所述溶液喷雾装置内部设有空气细管道和溶液细管道，空气细管道和溶液细管道之间通过若干个空气雾化喷嘴连接，所述空气细管道通过空气管道、空压机与外界环境连通，所述溶液细管道与所述送液管道连通所述循环泵、加药泵与控制面板控制连接。本实用新型装置采用空气喷雾形式以逆向流程形式吸收废气，可使污染物与芬顿溶液充分接触，解决了现有废气治理成本高、降解不彻底、吸收容量低、效果差和吸收液饱和后难处理等问题。
Description
技术领域
本实用新型属于废气和废水处理技术领域，具体地，公开了一种芬顿氧化治理废气的装置。
背景技术
随着我国工业和经济的快速发展，挥发性有机污染物（或称有机废气）已成为我国城市大气污染的主要因素之一，是我国重点城市群和重点区域大气复合污染的重要前驱体之一，严重破坏大气环境和危害人类健康。有机废气与大气环境气溶胶颗粒物（如PM2.5等）、雾霾和光化学烟雾等形成密切相关。我国每年排入大气的有机废气超过3000万吨。近年来我国大面积持久爆发的雾霾天气严重影响人们的生活和工作、极大损害民众健康，并引发社会的恐慌和强烈不满，甚至引起全世界的广泛关注。VOCs不仅大量来源于汽车制造、包装印刷、装备制造、电子制造、家具制造以及生物制药等众多工业生产过程，也广泛存在于室内人居环境和人类活动过程。主要的有机废气包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类。许多VOCs（如苯系物等）毒性极强，能通过呼吸道和皮肤进入人体，造成呼吸、血液、肝脏等系统和器官病变，是白血病等诸多疾病的重要诱因。美国环保署所列的有毒气体排放物清单(TRI)中的25种气体中，有18种是有机污染物。因此，VOCs治理是事关国民健康、社会稳定和经济可持续性发展，具有重要的意义。
此外，近年来工业化的推进，也引发我国城市臭气污染越来越严重。臭气污染已引起全球各国的广泛重视，被许多国家认为是仅次于噪声的六大公害之一。由于人们对大气环境质量的要求越来越高，但恶臭物质一般阈值较低。因此，恶臭气体的防治便提到日程上。
我国在十二届全国人大常委会第十六次会议表决通过新《中华人民共和国大气污染防治法》，严抓大气环境质量。全国各地也不断加紧制定废气排放行业和地方标准，为适应更加严格节能环保要求，近年来国内研究者开发出一些新型有机废气治理技术，但仍然存在许多缺陷。
中国实用新型专利CN202376892U公开了一种高级氧化洗涤法治理有机废气一体化装置，其主要构成是冷凝器、洗涤塔、氧化槽、加药器、臭氧发生器。这种处理有机废气的一体化装置需要安装臭氧发生器，能耗高且存在残余臭氧二次污染。此外，洗涤液对难溶性有机废气存在难吸收、易饱和等缺陷。
中国实用新型专利CN203303827U公开了一种用于有机废气处理的一体化装置，包括吸收塔、储液箱、加药泵、废水反应池，但是这种装置不能实现有机废气吸收和废水再处理原位同步进行，增加处理成本。且该装置采用简单传统的水溶液喷淋头，有机废气与溶液存在气液传质阻力，降低有机废气吸收效果。
中国发明新型专利CN104707446A公开了一种工业废气的喷淋治理设备，包括喷淋塔、水箱、水泵、送液管道和控制面板，同样存在吸收液易饱和和有机废水需再处理等缺陷。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种芬顿氧化治理废气的装置。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现的。
一种芬顿氧化治理废气的装置，包括吸收塔、储液箱、加药箱、送液管道、加药管道、加药泵和循环泵，所述吸收塔和储液箱的下部连通，吸收塔和储液箱的上部通过所述送液管道和循环泵连通，所述吸收塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、溶液喷雾装置和气体排放口，所述溶液喷雾装置内部设有空气细管道和溶液细管道，空气细管道和溶液细管道之间通过若干个空气雾化喷嘴连接，所述空气细管道通过空气管道、空压机与外界环境连通，所述溶液细管道与所述送液管道连通；所述加药箱与储液箱的上部通过加药管道和加药泵连通；所述循环泵、加药泵与控制面板控制连接。
本实用新型所述的装置使用时，以芬顿溶液为吸收液，采用空气喷雾形式逆流吸收通过滤球层的废气，并通过控制面板控制吸收液的组成、流量，以及喷雾的强度，雾化效果均匀且有一定压力，可防止被进气吹扫，超细雾化粒径小于20微米，可使污染物与芬顿溶液充分接触，同时芬顿溶液产生的强氧化自由基能持久高效降解污染物。所述装置解决了传统废气治理成本高、吸收效果差、降解不彻底和存在二次污染等问题，充分利用液相雾化吸收联合芬顿溶液强氧化降解能力，持久高效净化废气，具有结构简单、无二次污染、处理成本低等优点。
优选地，所述空气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，所述溶液喷雾装置由若干组空气细管道和溶液细管道组成。优选地，所述溶液喷雾装置由2~4组空气细管道和溶液细管道组成，每组空气细管道和溶液细管道相互平行设置，或者，每组空气细管道和溶液细管道呈盘状分布设置，使得溶液喷雾装置的喷雾更均匀。
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空气雾化喷嘴的位置相对应。所述出气通道为朝上正对空气雾化喷嘴，或朝下与空气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，所述出气孔与所述空气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，所述滤球层以聚丙烯滤球为填料，高度为10cm-30cm。根据吸收塔的高度调整。所述的滤球层以聚丙烯滤球为填料，一方面可以截留废气中的粗大杂质，另一方面可分散气体起到均匀布气作用。
优选地，所述溶液喷雾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，所述储液箱内设有搅拌器，所述搅拌器与控制面板控制连接。优选地，所述搅拌器控制连接多级搅拌桨，调控多级搅拌速率。
优选地，所述吸收塔内设有多级所述溶液喷雾装置。根据废气的浓度和流量大小适当增减溶液喷雾装置级数。
优选地，所述送液管道上设有液体控制阀，用于调节所述溶液喷雾装置的液体流量大小；所述空气管道上设有压力控制阀，用于调节所述溶液喷雾装置的空气压力大小；所述液体控制阀和压力控制阀分别与所述控制面板控制连接。
优选地，所述吸收塔上设有检修窗。
优选地，所述储液箱的上方设有检修盖板，所述储液箱的侧壁上设有排空阀。
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）本实用新型装置采用空气喷雾形式以逆向流程形式吸收废气，雾化效果均匀且有一定压力，可防止被进气吹扫，超细雾化粒径小于20微米，可使污染物与芬顿溶液充分接触，同时芬顿溶液产生的强氧化自由基能持久高效降解污染物，解决了现有废气治理成本高、降解不彻底、吸收容量低、效果差和吸收液饱和后难处理等问题。
（2）本实用新型装置结构简单、高效稳定净化能力、吸收溶液原位再生、无二次污染、处理成本低等优点，并可根据有机污染物的种类、性质、浓度高低来调节运行能力，可广泛应用于工业有机废气和恶臭气体净化治理净化领域。
附图说明
图1为本实用新型装置的反应原理示意图。
图2为实施例1装置的整体结构示意图。
图3为实施例1装置所述溶液喷雾装置的局部放大图。
图4为实施例1装置所述废气进气装置的导气盘。
图5为实施例1装置所述所述导气盘出口仰视图。
图6为实施例2装置的整体结构示意图。
图注：1-吸收塔；2-储液箱；3-加药箱；4-循环泵；5-送液管道；6-空气管道；7-搅拌器；8-加药泵；9-加药管道；10-液体控制阀；11-溶液喷雾装置；12-空气雾化喷嘴；13-滤球层；14-检修窗；15-除雾器；16-废气进气装置；17-气体排放口；18-溶液细管道；19-空气细管道；20-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
本实施例提供一种芬顿氧化治理废气的装置，如图1~2所示，包括吸收塔1、储液箱2、加药箱3、送液管道5、加药管道9、加药泵8和循环泵4。所述吸收塔1和储液箱2的下部连通，它们的上部通过所述送液管道5和循环泵4连通，所述加药箱3与储液箱2的上部通过加药管道9和加药泵8连通，储液箱2内设有搅拌器7，储液箱2上方设有检修盖板，其侧壁上设有排空阀。所述搅拌器7、循环泵4、加药泵8分别与控制面板控制连接。所述吸收塔1内自下而上依次设有废气进气装置16、滤球层13、溶液喷雾装置11、除雾器15和气体排放口17。所述滤球层13以聚丙烯滤球为填料，高度为10cm-30cm。所述除雾器15采用旋流板式除雾器。所述吸收塔1上还设有检修窗14。
具体地，如图3所示，所述溶液喷雾装置11内部设有空气细管道19和溶液细管道18，空气细管道19和溶液细管道18之间通过4个均匀分布的空气雾化喷嘴12连接，所述空气细管道19通过空气管道6、空压机与外界环境连通，所述溶液细管道18与所述送液管道5连通。所述送液管道5上设有液体控制阀10，用于调节所述溶液喷雾装置的液体流量大小；所述空气管道6上设有压力控制阀，用于调节所述溶液喷雾装置的空气压力大小；所述液体控制阀10和压力控制阀分别与所述控制面板控制连接。
所述吸收塔1内的溶液喷雾装置11设有一级，它由一组空气细管道19和溶液细管道18组成。所述废气进气装置16设有喇叭形的导气盘20，所述导气盘20开口朝下与空气雾化喷嘴的方向一致，且内部设置若干层出气通道，如图4~5所示。
本实用新型所述的装置使用时，所述加药箱3中的溶液为双氧水溶液，通过加药管道9进入储液箱2，将其中的芬顿溶液调节pH至2~4，所述芬顿溶液以硫酸亚铁为催化剂；加药流量可根据有机废气种类、浓度高低和流量大小调整。加药泵8输出端末端放置在循环泵4输入端附近，利于将芬顿溶液生成的自由基迅速通过所述的送液管道5输送到溶液喷雾装置11。利用本实施例装置使芬顿溶液吸收液在吸收塔1和储液箱2内循环，采用空气喷雾形式逆流吸收通过滤球层的废气，芬顿溶液产生的强氧化性自由基一方面直接氧化气相中的污染物，另一方面在吸收液中进一步净化残余污染物，净化后的气体直接排放；通过加药泵8连续向储液箱2芬顿溶液中输入双氧水溶液，使三价铁离子转化为二价铁离子，恢复体系高效的强氧化能力和实现吸收液循环使用。因此该装置几乎不产生二次废水，可减少装置处理成本。
所述装置中溶液喷雾装置11和废气进气装置16的设置增大了废气与吸收液的接触面积，并通过控制面板控制吸收液的组成、流量，以及喷雾的强度，雾化效果均匀且有一定压力，可防止芬顿细雾被进气吹扫，超细雾化粒径小于20微米，可使废气污染物与芬顿溶液充分接触，持久高效地降解污染物。所述装置解决了传统废气治理成本高、吸收效果差、降解不彻底和存在二次污染等问题，充分利用液相雾化吸收联合芬顿溶液强氧化降解能力，持久高效净化废气，具有结构简单、无二次污染、处理成本低等优点。
通过本实施例，在流量1-1.5L/min，温度为25-30℃条件下，污染物质组分为浓度25-30ppm的苯进入反应器，与喷雾逆流而下的芬顿溶液接触、吸收并反应，此外在溶液中残余污染物进一步被氧化自由基降解；连续向反应器中投加双氧水溶液，在整个反应过程中，苯去除率可达90%以上。
通过本实施例，废气流量1000-1200m3/h，污染物质组分为苯及苯系物，浓度为20-30ppm，温度20-30℃。废气经滤球层去除粗大杂质，与喷雾而下的芬顿溶液逆流接触，经芬顿溶液吸收和强氧化自由基氧化作用，苯及苯系物被降解为CO2和水，净化后的气体经高效除雾器去除水分后达标排放。在运行过程中，净化效果稳定、净化效率可达85%。
实施例2
本实施例提供的芬顿氧化治理废气的装置的结构大体与实施例1相同，不同之处在于，如图6所示，所述吸收塔1内设有两级相同的溶液喷雾装置11，所述液体控制阀10同时控制两级溶液喷雾装置11中的液体流量大小；并且，每级溶液喷雾装置11由成盘状的空气细管道19和溶液细管道18组成，设有4~6个空气雾化喷嘴12，空气雾化喷嘴12的材质为316不锈钢，可防止喷嘴被腐蚀。所述废气进气装置16上设有若干个正对空气雾化喷嘴12的出气孔，所述出气孔与所述溶液喷雾装置11上空气雾化喷嘴12的数量相等，位置相对应。
通过本实施例，废气流量1000-1200m3/h，污染物质组分为硫化氢，浓度为30-50ppm，温度20-30℃。废气经滤球层去除粗大杂质，与喷雾而下的芬顿溶液逆流接触，与一级喷雾而下的芬顿溶液逆流接触、吸收，之后进一步与二级喷雾反应。芬顿溶液产生的强氧化性自由基直接将恶臭污染物质裂解、氧化为低分子无害物质，净化后的气体经除雾器去除水分后达标排放。在运行过程中，脱臭效率可达87%。
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)
1.一种芬顿氧化治理废气的装置，包括吸收塔、储液箱、加药箱、送液管道、加药管道、加药泵和循环泵，其特征在于，所述吸收塔和储液箱的下部连通，吸收塔和储液箱的上部通过所述送液管道和循环泵连通，所述吸收塔内自下而上依次设有废气进气装置、滤球层、溶液喷雾装置和气体排放口，所述溶液喷雾装置内部设有空气细管道和溶液细管道，空气细管道和溶液细管道之间通过若干个空气雾化喷嘴连接，所述空气细管道通过空气管道、空压机与外界环境连通，所述溶液细管道与所述送液管道连通；所述加药箱与储液箱的上部通过加药管道和加药泵连通；所述循环泵、加药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，所述溶液喷雾装置由若干组空气细管道和溶液细管道组成。
3.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空气雾化喷嘴的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤球层以聚丙烯滤球为填料，高度为10cm-30cm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述溶液喷雾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。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述储液箱内设有搅拌器，所述搅拌器与控制面板控制连接。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收塔内设有多级所述溶液喷雾装置。
8.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液体控制阀，所述空气管道上设有压力控制阀，液体控制阀和压力控制阀分别与所述控制面板控制连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸收塔上设有检修窗。
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201521123859.8U CN205435433U (zh) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | 一种芬顿氧化治理废气的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (1)
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| CN205435433U true CN205435433U (zh) | 2016-08-10 |
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ID=56598123
Family Applications (1)
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| CN (1) | CN205435433U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105498495A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-20 | 中山大学 | 一种芬顿氧化治理废气的装置 |
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2015
- 2015-12-31 CN CN201521123859.8U patent/CN205435433U/zh active Active
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