CN205760631U - 一种高效复合型废气净化处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效复合型废气处理设备，包括废气进风管、静电处理机构，还包括有机挥发性气体处理机构、废气排出管，所述有机挥发性气体处理机构包括有机挥发性气体处理箱、多根管状等离子反应器、高频高压交流电源、内电极、外电极。本实用新型具有以下优点和效果：采用连接管处设置有机挥发性气体过滤装置，使有机挥发性气体在进入有机挥发性气体处理机构前就被氧化处理一次，有机挥发性气体处理机构和有机挥发性气体氧化装置多次对有机挥发性气体进行处理，通过采用控制阀和气体流量计保证有机挥发性气体在有机挥发性气体处理机构能停留足够的时间，达到了有机挥发性气体处理率高、油烟颗粒物净化效果好、节能降耗的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气净化领域，特别涉及一种高效复合型废气净化处理设备。
背景技术
废气净化主要是指针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体、有毒有害气体进行治理的工作。在纺织印染行业中设备运行时会产生大量废气，废气中不仅包含大量烟尘，同时还有聚苯类有机物、甲醛、二甲基二硫等有机挥发性气体。
公开号为CN205182434U的中国专利《无烟型定型机集成式静电废气净化装置》公开了一种无烟型定型机集成式静电废气净化装置，包括依次连接的一级预处理机构、二级静电处理机构和废气排出机构，所述的二级静电处理机构包括静电处理箱体，所述的静电处理箱体内设有若干阳极管及一块将静电处理箱体隔成两个独立空腔的封闭隔板，所述的封闭隔板底部与静电处理箱体密封连接，封闭隔板顶部与二级箱体顶部之间具有能让气流通过的空隙。
但是该无烟型定型机集成式静电废气净化装置存在以下缺点：净化废气时使用一级预处理机构和二级静电处理机构对废气进行处理，一级预处理机构采用过滤的方式，二级静电处理机构采用静电的方式对废气进行处理，二级静电处理机构中采用静电吸附废气中的颗粒和油，适用于除尘，对废气中的有机挥发性气体直接裂解能力较小，导致该无烟型定型机集成式静电废气净化装置对废气中的有机物处理效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高效复合型废气净化处理设备，具有高效处理有机挥发性气体的效果。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高效复合型废气净化处理设备，包括废气进风管、静电处理机构，还包括连通于所述静电处理机构的有机挥发性气体处理机构、连通于所述有机挥发性气体处理机构的废气排出管，所述有机挥发性气体处理机构包括有机挥发性气体处理箱、设置于所述有机挥发性气体处理箱内的多根供有机挥发性气体通过的管状等离子反应器、高频高压交流电源、连接于所述高频高压交流电源且穿设过所述管状等离子反应器内的内电极、连接于所述高频高压交流电源且缠绕在所述管状等离子反应器外壁的外电极。
通过采用上述技术方案，连接在高频高压交流电上的内电极和外电极在管状等离子反应器内形成高压电场，在高压电场下管状等离子反应器内的气体如水蒸气发生局部电离产 生电子和各种活性基团，即电晕放电，有机挥发性气体通过管状等离子反应器时，碰撞到电子后发生分解，提高高效复合型废气净化处理装置对有机挥发性气体的直接裂解能力，有机挥发性气体分子接触到活性基团后发生化学氧化反应，被氧化成二氧化碳和水分子，进而达到对有机挥发性气体的净化，例如有机挥发性气体中含有的甲醛，排放到空气中会造成污染，甲醛分子接触到活性基团后，降解的主要粒子体化学反应氧化反应方程式为HCHO+OH-→H2O+CHO-；HCHO+O2-→OH-+CHO-；HCHO+H+→H2+CO；CHO-+H+→H2+CO；CHO-+OH-→H2O+CO；CHO-+O2→CO2+OH-；CHO-+HO2 +→OH-+H++CO2；CHO-+M→H++CO+M；CHO-+O2+→OH-+CO；CHO-+O-→H++CO2；HCOOH+OH-→H2O+H++CO2；CO+O2+→CO2；CO+OH-→CO2+H+，最终将甲醛分子氧化成二氧化碳和水等无毒物质排放到空气中，达到了高效处理甲醛等有机挥发性气体的效果。
本实用新型的进一步设置为：所述内电极为钨丝，所述外电极为螺旋缠绕于所述管状等离子反应器外壁的铁丝网。
通过采用上述技术方案，钨丝具有耐高温性能好、加工性能优良，熔点高，电阻率大，用作内电极时，在高频高压的电压作用下，钨丝内的电子会从钨丝内逸出与甲醛等有机挥发性气体发生碰撞，对甲醛等有机挥发性气体进行降解，缠绕在管状等离子反应器外壁的铁丝网，与内电极相互作用在管状等离子反应器产生高压电场，进而产生电子和活性基团对甲醛等有机挥发性气体进行降解。
本实用新型的进一步设置为：所述管状等离子反应器内填充有钛酸钡填料。
通过采用上述技术方案，相对于无填料，在有填料的状况下甲醛等有机挥发性气体的去除率提高，这是在不提高电压的条件下，填料提高了电晕放电的强度，进而产生更多的电子和活性基团，达到提高甲醛等有机挥发性气体的去除效果，相比于同类填料亚硝酸钠，加入钛酸钡填料后甲醛等有机挥发性气体的去除效果更高。
本实用新型的进一步设置为：所述管状等离子反应器为多根竖直设置在所述有机挥发性气体处理箱内的石英玻璃管、水平设置于所述有机挥发性气体处理箱内用于安装所述石英玻璃管的隔板。
通过采用上述技术方案，通过隔板将石英玻璃管固定，使有机挥发性气体穿过石英玻璃管接触到管状等离子反应器内的活性基团，对有机挥发性气体进行处理。
本实用新型的进一步设置为：所述有机挥发性气体处理机构上设有连接于所述静电处理机构的连接管，所述连接管上设有气体流量计和用于控制废气流速的控制阀。
通过采用上述技术方案，通过观察气体流量计和调节控制阀，控制流入有机挥发性气体处理机构内的有机挥发性气体流速，废气流速越大，有机挥发性气体分子在有机挥发性 气体处理机构内的停留的时间越短，与高能电子碰撞的几率就越小，有机挥发性气体处理率就越低，通过调节控制阀控制废气流速在较低的情形下，保证废气中甲醛的去除率。
本实用新型的进一步设置为：所述连接管上设有位于所述静电处理机构和所述控制阀之间的有机挥发性气体过滤机构，所述有机挥发性气体过滤机构包括载有纳米二氧化钛的活性炭、设置于所述连接管内的紫外灯。
通过采用上述技术方案，在紫外灯发出的紫外光的照射下，纳米二氧化钛产生氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化能力，与有机挥发性气体接触后会将有机挥发性气体氧化成二氧化碳和水，同时活性炭也能吸附废气中的有机分子，使纳米二氧化钛附近的有机挥发性气体分子浓度升高，提高纳米二氧化钛对有机挥发性气体的降解效果。通过在连接管上设置有机挥发性气体净化装置，对有机挥发性气体在前端进行氧化，与有机挥发性气体处理机构起到协同净化的作用，提高有机挥发性气体处理率。
本实用新型的进一步设置为：所述有机挥发性气体处理箱与所述废气排出管之间设有有机挥发性气体氧化装置，所述有机挥发性气体氧化装置包括过滤网、设置于所述过滤网上用于催化有机挥发性气体氧化的纳米金催化剂。
通过采用上述技术方案，在管状等离子反应器内有机挥发性气体大部分会被氧化成二氧化碳和水，部分含碳的有机物在管状等离子反应器中不完全氧化成一氧化碳，通过在管状等离子反应器的后端设置纳米金催化剂，对生成的一氧化碳进行氧化，同时也能再一次对有机挥发性气体进行处理，进一步提高有机挥发性气体的处理率。
本实用新型的进一步设置为：所述高效复合型废气净化处理设备还包括位于所述废气进风管和所述静电处理机构之间的预处理机构，所述预处理机构内设有用于对废气进行冷却的冷却管，所述冷却管穿过所述预处理机构后缠绕在所述有机挥发性气体氧化装置外壁。
通过采用上述技术方案，纳米金催化剂在50摄氏度时对一氧化碳和甲醛等有机挥发性气体的催化效果比较好，在预处理机构内与废气进行热交换后的冷却管温度较高，缠绕在有机挥发性气体氧化装置外壁，对废气净化装置进行加热，对热交换后的余热进行回收利用，达到了节能降耗的效果。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：采用连接管处设置有机挥发性气体过滤装置，使有机挥发性气体在进入有机挥发性气体处理机构前就被氧化处理一次，进入有机挥发性气体处理机构的废气在管状等离子反应器内被直接裂解和氧化，有机挥发性气体通过有机挥发性气体处理机构后进入有机挥发性气体氧化装置，对有机挥发性气体不完全氧化生成的一氧化碳进行氧化，同时也能对残余的有机挥发性气体进行氧化处理，保证有机挥发性气体不会被排放到空气中，其次，通过采用控制阀和气体流量计对有机挥发性气体进行处理， 保证有机挥发性气体在有机挥发性气体处理机构能停留足够的时间，保证有机挥发性气体的净化效率，再次，在预处理机构内进行热交换后的冷却管将热量传递给有机挥发性气体氧化装置，对余热进行回收利用，有机挥发性气体处理机构本身对油烟、颗粒物会有一定的除尘效果，与预处理机构、静电处理机构协同除尘，达到了有机挥发性气体处理率高、油烟颗粒物净化效果好、节能降耗的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的A部位的结构示意图；
图3是本实用新型的B部位的结构示意图；
图4是本实用新型的管状等离子反应器的轴向截面示意图。
图中：1、废气进风管；2、预处理机构；21、冷却管；3、静电处理机构；4、连接管；41、气体流量计；42、控制阀；43、有机挥发性气体过滤装置；431、活性炭；432、纳米二氧化钛；433、紫外灯；5、有机挥发性气体处理机构；51、有机挥发性气体处理箱；52、高频高压交流电源；521、内电极；522、外电极；53、管状等离子反应器；531、钛酸钡填料；54、隔板；6、有机挥发性气体氧化装置；61、过滤网；62、纳米金催化剂；7、废气排出管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种高效复合型废气净化处理设备，如图1所示，依次包括废气进风管1、预处理机构2、静电处理机构3、连接管4、有机挥发性气体处理机构5、有机挥发性气体氧化装置6以及废气排出管7，预处理机构2包括多组平行的过滤装置，过滤装置之间设有冷却管21，用于与废气接触后进行热交换，对废气进行降温。静电处理机构3包括多根静电管，废气通过静电管后进行静电除尘。如图2所示，通过静电管的废气进入到连接管4内，连接管4上设有有机挥发性气体过滤装置43，用于对有机挥发性气体进行过滤和氧化。有机挥发性气体过滤装置43包括设置于连接管4内的活性炭431、设置在活性炭431上的纳米二氧化钛432以及固定连接在连接管4内壁的紫外灯433，在紫外灯433的照射下纳米二氧化钛432对甲醛等有机挥发性气体进行催化氧化，生成二氧化碳和水。
如图1所示，结合图4，连接管4上还设有气体流量计41和控制阀42，用于调节废 气进入有机挥发性气体处理机构5内的流速，使有机挥发性气体能在有机挥发性气体处理机构5内滞留足够的时间。废气通过连接管4后进入有机挥发性气体处理机构5，有机挥发性气体处理机构5包括有机挥发性气体处理箱51、水平设置在有机挥发性气体处理箱51内的隔板54，隔板54上插接有多根管状等离子反应器53，有机挥发性气体处理箱51内还设有高频高压交流电源52，管状等离子反应器53内设有竖直的钨丝作为内电极521，缠绕在管状等离子反应器53外壁的铁丝网作为外电极522，管状等离子反应器53为石英玻璃管，在内外电机的作用下形成电场且将管状等离子反应器53内的空气进行裂解，产生电子和活性的自由基团，对有机挥发性气体进行直接裂解和氧化。相对于无填料，在有填料的状况下甲醛等有机挥发性气体的去除率提高，这是在不提高电压的条件下，填料提高了电晕放电的强度，进而产生更多的电子和活性基团，达到提高甲醛等有机挥发性气体的去除效果，相比于同类填料亚硝酸钠，加入钛酸钡填料531后甲醛等有机挥发性气体的去除效果更高。连接管4连接在有机挥发性气体处理箱51的下端，有机挥发性气体氧化装置6连接在有机挥发性气体处理箱51的上端，废气中的有机挥发性气体由下往上穿过管状等离子反应器53后进入有机挥发性气体氧化装置6内。
如图1所示，结合图3，有机挥发性气体氧化装置6包括过滤网61、设置在过滤网61上的纳米金催化剂62，用于对废气中不完全氧化生成的一氧化碳及参与的有机挥发性气体进一步氧化，热交换后的冷去管延伸至有机挥发性气体氧化装置6处并缠绕在外壁，对有机挥发性气体氧化装置6进行加热。废气在有机挥发性气体氧化装置6进一步氧化后，进入废气排出管7排放到空气中。
Claims (8)
1.一种高效复合型废气净化处理设备，包括废气进风管(1)、静电处理机构(3)，其特征在于：还包括连通于所述静电处理机构(3)的有机挥发性气体处理机构(5)、连通于所述有机挥发性气体处理机构(5)的废气排出管(7)，所述有机挥发性气体处理机构(5)包括有机挥发性气体处理箱(51)、设置于所述有机挥发性气体处理箱(51)内的多根供有机挥发性气体通过的管状等离子反应器(53)、高频高压交流电源(52)、连接于所述高频高压交流电源(52)且穿设过所述管状等离子反应器(53)内的内电极(521)、连接于所述高频高压交流电源(52)且缠绕在所述管状等离子反应器(53)外壁的外电极(522)。
2.根据权利要求1所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述内电极(521)为钨丝，所述外电极(522)为螺旋缠绕于所述管状等离子反应器(53)外壁的铁丝网。
3.根据权利要求2所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述管状等离子反应器(53)内填充有钛酸钡填料(531)。
4.根据权利要求3所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述管状等离子反应器(53)为多根竖直设置在所述有机挥发性气体处理箱(51)内的石英玻璃管、水平设置于所述有机挥发性气体处理箱(51)内用于安装所述石英玻璃管的隔板(54)。
5.根据权利要求4所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述有机挥发性气体处理机构(5)上设有连接于所述静电处理机构(3)的连接管(4)，所述连接管(4)上设有气体流量计(41)和用于控制废气流速的控制阀(42)。
6.根据权利要求5所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述连接管(4)上设有位于所述静电处理机构(3)和所述控制阀(42)之间的有机挥发性气体过滤机构，所述有机挥发性气体过滤机构包括载有纳米二氧化钛(432)的活性炭(431)、设置于所述连接管(4)内的紫外灯(433)。
7.根据权利要求6所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述有机挥发性气体处理箱(51)与所述废气排出管(7)之间设有有机挥发性气体氧化装置(6)，所述有机挥发性气体氧化装置(6)包括过滤网(61)、设置于所述过滤网(61)上用于催化有机挥发性气体氧化的纳米金催化剂(62)。
8.根据权利要求7所述的一种高效复合型废气净化处理设备，其特征在于：所述高效复合型废气净化处理设备还包括位于所述废气进风管(1)和所述静电处理机构(3)之间的预处理机构(2)，所述预处理机构(2)内设有用于对废气进行冷却的冷却管(21)，所述冷却管(21)穿过所述预处理机构(2)后缠绕在所述有机挥发性气体氧化装置(6)外壁。
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