CN205672742U - 一种有机气体治理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种有机气体治理装置，包括气体收集罐、风机、冷却器、喷淋装置、输送泵、换热器、催化氧化废水处理装置等；待处理的有机废气经统一收集冷却后进入喷淋装置，废气中的有机物被洗涤吸收进入水相，净化后的气体达标排放，喷淋装置排出的废水进入催化氧化废水处理装置进行废水净化处理，净化后的水返回喷淋装置循环使用。本实用新型应用范围广泛，适用于较低浓度和多组份有机废气的无害化综合治理，净化效率高、环境友好、无二次污染、能源循环利用、结构简单，制造成本低，运行费用低，实现了资源节约的经济效益和达标排放的环保效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气的综合治理装置，尤其涉及一种有机气体治理装置。
背景技术
VOCs（挥发性有机化合物）是工业废气的主要组成部分。VOCs一般是指在常温常压下饱和蒸气压＞ 70Pa、沸点＜ 260℃的有机化合物的总称，包括脂肪烃、芳香烃、含卤烃类、含氧烃类、含氮烃和含硫烃类等。广泛应用于各个化工工业过程，比如石油化工、制药、印刷、家具等行业，这些溶剂中一部分随废水排走，相当一部分以有机废气的形式排入到大气中。VOCs的排放不但对人们的身体健康造成直接的伤害，还带来了安全隐患,并且对人们赖以生存的大气环境造成了严重破坏。
与SOx、NOx和颗粒物相比，VOCs的组成复杂，排放浓度波动大，治理技术体系庞杂，涉及十多种技术及组合技术。目前应用范围最广的治理技术主要包括吸收法、吸附浓缩法、热力燃烧法、蓄热催化氧化燃烧法、生物法和低温等离子体技术等。鉴于有机溶剂应用的行业很广、种类很多、物化性质各异，所以选择适用的治理方法对达标排放是非常关键的。因此，有机废气的治理技术日益成为人们非常关注的一个领域。
吸收技术是利用液体吸收剂与废气直接接触而从废气中移出有机物到吸收液，从而使排气得以净化，是一种成熟的化工方法，在废气治理中也占有比较重要的位置。废气吸收为物理吸收，通常使用的吸收剂为水、调合油或其他难挥发溶剂等。适用的吸收剂吸收率高，操作连续，工艺稳定可靠，安全性高。当吸收剂吸收一定量的有机溶剂后，有机物从气相进入了液相，需进一步处理液相有机物以满足有机溶剂资源化回收要求或废水的达标排放要求。
吸附法是利用活性炭、活性炭纤维、硅胶和分子筛等多孔材料的巨大比表面积吸附废气中有机物分子。近几年来，在低浓度、大风量的有机气体处理中，吸附法装置应用日渐增多和广泛，但是吸附剂再生问题引起了极大关注。吸附废气后的吸附材料需经现场蒸汽再生或热气体再生。吸附法缺点在于需要对废气进行除尘、除水预处理，否则吸附效果会受影响，且吸附材料需要进行再生处理，对于一些易燃溶剂还存在燃烧的安全隐患。
热力燃烧法是在高温下有机废气与燃料气充分混和，有机废气被氧化分解实现燃烧。适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。净化效率比较高，但设备易腐蚀，消耗燃料，一次投资较大，处理成本高，易形成二次污染。
蓄热催化氧化燃烧法是利用催化剂降低VOCs 分子与氧分子反应的活化能，使有机气体在较低的温度下燃烧分解成水和二氧化碳气体。该方法起燃温度低，反应速率快，节省能源，处理效率高，二次污染物和温室气体排放量较少。催化燃烧几乎可以处理所有的烃类有机废气及恶臭气体，但对于低浓度、大流量VOCs 废气，装置占地面积较大、操作繁琐，前期投资较高，且对于多组份VOCs废气的燃烧存在安全隐患。
生物分解法是在已成熟的采用微生物处理废水基础上发展起来的处理有机废气的方法。通过附着在多孔、潮湿介质上的活性微生物，用大气中低浓度的有机废气作为其生命活动的能源或养分，将其转化为简单的无机物（CO2、H2O）或细胞组成物质。适用于处理低浓度、易生物降解的有机物，设备简单、投资及运行费用低、无二次污染，但菌剂生物法处理有机废气的普适性较差。
低温等离子体降解污染物是利用高能电子、自由基等这些具有较高能量的活性基团和废气中的污染物发生作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，最终转化为二氧化碳和水等物质，从而达到净化废气的目的。该技术目前在国内还不成熟，净化效率不稳定，不适用于处理多组份废气，前期投资较高，且对于高浓度有机废气还存在安全隐患。
在实际应用中工业有机废气情况复杂，对于低浓度、多组份、无回收价值的有机废气，现有的单一技术难以低成本的解决达标排放的问题，因此需要根据废气组份的物化特点选用多种技术形成技术组合，结合不同技术的优势，达到治理目标。
发明内容
本实用新型是将喷淋吸收法与液体中有机物的催化氧化法相结合来解决现在的有机废气治理达标排放问题，提出了一种有机气体治理装置，整个装置只有一个气体排放口和一个待处理废气进口。通过合理设计喷淋装置、耦合催化氧化废水处理装置、集成能量系统，从而减少喷淋洗涤的用水量，使得投资费用和运行成本降低，在达标排放的基础上提高了废气处理系统的整体经济性。
高效喷淋洗涤装置，用吸收液将废气中的有机物转移到液相中，实现尾气的达标排放，但是同时产生大量的有机废水。催化氧化废水处理装置通过选用高效催化剂，在适用的氧化剂下有效去除水相中的有机物，处理后的废水送入喷淋装置循环利用，减轻废水处理负担、实现资源充分利用。
本实用新型适用于无回收价值的单组份或多组份浓度较低的有机废气，比如氯甲烷（如二氯甲烷、三氯甲烷等）、酯类溶剂（如乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸酯等）、苯类溶剂（如苯、甲苯、二甲苯等）、醚类溶剂（乙醚、丙醚等）、酮类（丙酮、丁酮等）、醇类（乙醇、甲醇、异丙醇等）等的无害化综合治理，能节省大量的能源消耗，可极大改善目前利用简单喷淋吸收法产生大量废水、吸附法吸附再生频繁及对成份复杂废气运行过程安全隐患大、热力燃烧法成本高存在二次污染、蓄热催化氧化燃烧法投资高占地面积大且对于多组份VOCs存在安全隐患、生物法适用性差以及低温等离子体技术治理效果不稳定不适用于多组份废气的问题。
本实用新型所采取的技术方案是：一种有机气体治理装置，包括气体收集罐1、风机2、冷却器3、喷淋装置4、输送泵5、换热器6及催化氧化废水处理装置7。
待处理的有机废气汇集后进入废气收集罐1，用风机2输送至冷却器3，降温后的废气从底部进入喷淋装置4。喷淋装置4对待处理的有机废气进行喷淋洗涤，达标后的气体排空，喷淋洗涤后的有机物进入水相，含有有机物的水相通过输送泵5经换热器6送入催化氧化废水处理装置7。催化氧化废水处理装置7对有机废水进行催化氧化去除废水中的有机物，净化处理后的水送入喷淋装置4循环利用。
喷淋洗涤装置内设有1~3级液体分布器，内部分布有塔板或填料。吸收液包括水或者含有碱液、次氯酸钠、双氧水、高铁酸钾、高锰酸钾的一种或几种的混合物。
催化氧化废水处理装置内装有氧化催化剂为活性炭、活性炭纤维、负载有金属或金属氧化物的活性炭或活性碳纤维，金属或金属氧化物包括铜、铁、钴、锰、镍金属及氧化物。同时催化氧化装置可以利用微波、光波、超声波进行强化。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型适用行业广，适用于较低浓度和多组份有机废气的无害化综合治理，净化效率高、环境友好、无二次污染、能源循环利用、结构简单，制造成本低，运行费用低，实现了资源循环利用的经济效益和达标排放的环保效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图1包括气体收集罐1，风机2，冷却器3，喷淋装置4，输送泵5，换热器6，催化氧化废水处理装置7。
具体实施方式
实施例1：含有丙酮、甲醇、乙醇等的低浓度有机废气进入气体收集罐1通过风机2输送至冷却器3，降温后的废气进入喷淋装置4进气口，喷淋装置4顶部设有排气口，经洗涤吸收后浓度达标的气体从排气口排放，喷淋洗涤后的有机废水通过输送泵5进入换热器6，换热后的废水进入催化氧化废水处理装置7的料液进口。
催化氧化废水处理装置7内装有负载铜的活性炭，氧化剂为次氯酸钠，将净化后的水相，通过换热器6送入喷淋装置4进口循环使用。
喷淋装置内设有2级液体分布器，装置内部分布有塔板，以提高吸收洗涤的效率。
实施例2：含有二氯甲烷、乙酸乙酯等的低浓度有机废气进入气体收集罐1通过风机2输送至冷却器3，降温后的废气进入喷淋装置4进气口，喷淋装置4顶部设有排气口，经洗涤吸收后浓度达标的气体从排气口排放，喷淋洗涤后的有机废水通过输送泵5进入换热器6，换热后的废水进入催化氧化废水处理装置7的料液进口。
催化氧化废水处理装置7内装有负载镍的活性炭纤维，氧化剂为双氧水，同时用微波辐射，将净化后的水相，通过换热器6送入喷淋装置4进口循环使用。
喷淋装置内设有3级液体分布器，装置内部分布有填料，以提高吸收洗涤的效率。
Claims (7)
1.一种有机气体治理装置，其特征在于：包括气体收集罐（1），风机（2），冷却器（3），喷淋装置（4），输送泵（5），换热器（6），催化氧化废水处理装置（7）；
气体收集罐（1）将待处理的有机废气汇集，然后经风机（2）吹送至冷却器（3），降温后的气体从底部进入喷淋装置（4）；
喷淋装置（4）对待处理的有机废气进行喷淋洗涤，达标后的气体排空，含有有机物的水相通过输送泵（5）经换热器（6）送入催化氧化废水处理装置（7）；
催化氧化废水处理装置（7）对有机废水进行催化氧化，净化处理后的水送入喷淋装置（4）循环利用。
2.如权利要求1所述的有机气体治理装置，其特征在于：喷淋装置（4）内设有1~3级液体分布器，装置内部分布有塔板或填料。
3.如权利要求2所述的有机气体治理装置，其特征在于：喷淋装置（4）的吸收液包括水或者含有氧化剂的水溶液。
4.如权利要求3所述的有机气体治理装置，其特征在于：喷淋装置（4）的吸收液包括碱液、次氯酸钠、双氧水、高铁酸钾、高锰酸钾的一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的有机气体治理装置，其特征在于：催化氧化废水处理装置（7）内装有氧化催化剂，利用微波、光波、超声波进行强化。
6.如权利要求5所述的有机气体治理装置，其特征在于：氧化催化剂包括活性炭、活性炭纤维、负载有金属或金属氧化物的活性炭或活性碳纤维。
7.如权利要求6所述的有机气体治理装置，其特征在于：金属或金属氧化物包括铜、铁、钴、锰、镍金属及氧化物。
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