CN208275245U - 一种挥发性有机废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种挥发性有机废气处理装置，包括第一喷淋净化单元、光化学处理单元及第二喷淋净化单元，第一喷淋净化单元的出气口与光化学处理单元的进气口相连通，光化学处理单元的出气口与第二喷淋净化单元的进气口相连通，所述光化学处理单元自上而下依次设置有布气区、光解区和光催化氧化区，光解区设置有波长≤185nm的紫外光源，光催化氧化区设置有波长为200～300nm的紫外光源及光催化剂层，所述第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元底部均设置有储液区，并且第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元的储液区相连通。本实用新型可有效提高废气中有机污染物的去除效率，并且可有效减少臭氧二次污染的产生，降低废气排放对大气的污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业有机废气处理技术领域，特别是一种挥发性有机废气处理装置。
背景技术
近年来随着经济的快速发展，各种化工、涂料、家具、玩具、电子、印刷、喷涂等行业也相应飞速扩增，导致了大量工业有机废气的产生，严重污染大气，危害人体健康。2010年国务院将挥发性有机物列为需重点防控的大气污染物。2013年实施的《挥发性有机污染物污染防治技术政策》对挥发性有机物管治的源头做了范围规定，并对产生的源头和过程以及末端治理与综合利用作了相应规范。
目前，VOCs的治理方法主要有燃烧法、吸附法、冷凝法、吸收法、生物法、光催化法、低温等离子体等。其中燃烧法应用最为广泛，但只适用于可燃或高温可分解的有机废气，设备投资、运行费用较高；吸附法的吸附剂易饱和，需要频繁更换，或再生处理费用高；单纯的喷淋吸收法对有机废气效果不理想，仅能去除废气中部分有机物和颗粒物，难以达到排放标准；生物法存在处理效果不稳定、占地面积大、启动困难等缺点。从目前各种技术比较，光催化是一种较有发展前途的有机废气治理技术；其原理是利用TiO2作为催化剂的光催化过程，反应条件温和、反应迅速、适用范围广、投资、运行成本较低，但现有技术中的采用光催化方法处理有机废气的装置及方法一般存在二次污染物O3的产生，并且废气中的有机物污染物分解不够彻底。因此，为了解决现有技术中的不足之处，亟需开发一种净化效果好、高效实用的有机废气净化技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种可有效提高废气中有机污染物的去除效率，并且可有效减少臭氧二次污染的产生，降低废气排放对大气的污染的挥发性有机废气处理装置。
本实用新型采用如下技术方案：
一种挥发性有机废气处理装置，包括有第一喷淋净化单元、光化学处理单元及第二喷淋净化单元，第一喷淋净化单元的出气口与光化学处理单元的进气口相连通，光化学处理单元的出气口与第二喷淋净化单元的进气口相连通，所述光化学处理单元自上而下依次设置有布气区、光解区和光催化氧化区，光解区设置有波长≤ 185nm的紫外光源，光催化氧化区设置有波长为200～300nm的紫外光源及光催化剂层，所述第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元底部均设置有储液区，并且第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元的储液区相连通。
进一步地，所述第一喷淋净化单元自下而上依次设置有储液区、填料区、喷淋系统、除雾区，所述储液区与填料区之间设有进气管，进气管下端伸入储液区液面下方，所述除雾区上方设置有与光化学处理单元的进气口相连通的出气口。
进一步地，所述第二喷淋净化单元自下而上依次设置有储液区、填料区、喷淋系统、除雾区，所述储液区与填料区之间设置有与光化学处理单元的出气口相连通的进气口，所述除雾区上方设置有与外界相连通的废气排放口。
进一步地，所述第二喷淋净化单元储液区的循环液通过引水管引至第一喷淋净化单元的喷淋系统作为喷淋液。
进一步地，所述填料区为两级填料，每级填料的下部支撑板为穿孔布气板。
进一步地，所述第一喷淋净化单元出气口与光化学处理单元进气口连通处设有玻璃纤维过滤网。
进一步地，所述光化学处理单元出气口与第二喷淋净化单元进气口连通处设有导气隔板。
进一步地，所述光催化氧化区的内壁涂覆有可增强对光的反射效果的光反材料层。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
第一，光化学处理单元产生的臭氧可溶解于第二喷淋净化单元的喷淋水中，形成臭氧水；由于第二喷淋净化单元的储液区与第一喷淋净化单元的储液区相连通，因此第二喷淋净化单元的臭氧水可氧化分解第一喷淋净化单元溶解、吸收的有机污染物；
第二，第一喷淋净化单元的喷淋系统采用第二喷淋净化单元储液区的臭氧水作为喷淋液，在废气与喷淋液充分接触的过程中，可有效氧化分解废气中的有机污染物；
第三，光解区波长≤185nm的紫外光具有高能量，当其能量大于断裂污染物的分子键所需能量时，可将污染物质直接光解，可提高有机污染物的降解度；
第四，废气在光化学处理单元内先经波长≤185nm的紫外光直接光解后，再经波长为200～300nm的紫外光催化氧化处理，可有效提高有机污染物的降解度，并且可利用波长为200～300nm的紫外光促进臭氧分解，有效减少臭氧二次污染产生；
总之，本实用新型的挥发性有机废气处理装置可有效提高废气中有机污染物的去除效率，并且可有效减少臭氧二次污染的产生，降低废气排放对大气的污染。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的整体结构示意图。
图中：1.第一喷淋净化单元，10.第一储液区，11.第一填料区，110.第一穿孔布气板，12.第一喷淋系统，13.第一除雾区，14.冲击式进气管，2.光化学处理单元，20.布气区，200.气体分布器，21.光解区，210.185nm波长的紫外线灯管，22. 光催化氧化区，220.254nm波长的紫外线灯管，221.光催化剂层，3.第二喷淋净化单元，30.第二储液区，31.第二填料区，310.第二穿孔布气板，32.第二喷淋系统， 33.第二除雾区，34.废气排放口，4.玻璃纤维过滤网，5.导气隔板。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
实施例一
参照图1，本实用新型的一种挥发性有机废气处理装置，包括有第一喷淋净化单元1、光化学处理单元2及第二喷淋净化单元3，第一喷淋净化单元1的出气口与光化学处理单元的进气口相连通，光化学处理单元2的出气口与第二喷淋净化单元3的进气口相连通。
所述第一喷淋净化单元1自下而上依次设置有第一储液区10、第一填料区11、第一喷淋系统12、第一除雾区13。所述第一储液区10与第一填料区11之间设有冲击式进气管14，冲击式进气管14下端伸入第一储液区10液面下方；所述第一填料区11为两级填料，每级填料的下部支撑板为第一穿孔布气板110，保证均匀布气；所述第一除雾区13上方设置有与光化学处理单元2的进气口相连通的出气口，并且第一喷淋净化单元1出气口与光化学处理单元2进气口连通处设有玻璃纤维过滤网4。
所述光化学处理单元2自上而下依次设置有布气区20、光解区21和光催化氧化区22。所述布气区20设有气体分布器200；光解区21设置有185nm波长的紫外线灯管210，相邻两根185nm波长的紫外线灯管210之间的间距为10cm左右；光催化氧化区22设置有254nm波长的紫外线灯管220，相邻两层254nm波长的紫外线灯管220之间设有光催化剂层221，相邻两根254nm波长的紫外线灯管220之间的间距为10cm左右，254nm波长的紫外线灯管220与光催化剂层221之间的间距为10cm左右；所述光催化剂层221为涂覆有TiO2的泡沫镍网；所述光催化氧化区22的内壁涂覆有可增强对光的反射效果的光反材料层。所述光解区21与光催化氧化区22的体积比为1:2。
所述第二喷淋净化单元3自下而上依次设置有第二储液区30、第二填料区31、第二喷淋系统32、第二除雾区33。所述第二储液区30与第二填料区31之间设置有与光化学处理单元2的出气口相连通的进气口，且光化学处理单元2出气口与第二喷淋净化单元3进气口连通处设有导气隔板5；所述第二除雾区33上方设置有与外界相连通的废气排放口34；所述第二填料区31为两级填料，每级填料的下部支撑板为第二穿孔布气板310，保证均匀布气；第二喷淋净化单元3的第二储液区 30与第一喷淋净化单元1的第一储液区10相连通；所述第二喷淋净化单元3第二储液区30的循环液通过引水管引至第一喷淋净化单元1的第一喷淋系统12作为喷淋液。
参照图1，基于本实用新型的一种挥发性有机废气处理装置的废气处理方法，包括以下步骤：
①废气由第一喷淋净化单元1的冲击式进气管14进入，冲击第一储液槽10 内的液体，可溶于水的部分有机污染物先与溶解在第一储液区10、第二储液区30 内的臭氧发生氧化反应；随后，废气逆流而上与第一喷淋系统12喷出的喷淋液充分接触、反应，将废气中颗粒物、油雾及可溶性有机污染物截留、吸收去除；经喷淋预处理后的废气进入第一除雾区13去除水雾，除雾后的废气经第一喷淋净化单元1出气口与光化学处理单元2进气口连通处的玻璃纤维网4进一步去除水雾和颗粒物后，进入光化学处理单元2；
②在光化学处理单元2内，废气自上而下流动，经布气区20进行均匀布气后进入光解区21；废气中的有机污染物可被光解区21内波长为185nm的紫外光直接裂解为CO2、H2O和其它小分子物质，同时波长为185nm的紫外光照射废气中的水分子和氧气分子产生的O3也可将废气中的有机污染物氧化分解；随后，废气进入光催化氧化区22，波长为254nm的紫外光源照射光催化剂层221，可诱导一系列羟基自由基等活性基团的产生，提高部分难降解的有机污染物的降解度，同时波长为 254nm的紫外光也可促进O3分解为OH自由基，可进一步促进有机污染物的分解；
③经光化学处理单元2处理后的废气通过光化学处理单元2出气口与第二喷淋净化单元3进气口连通处的导气隔板5进入第二喷淋净化单元3，废气在第二喷淋净化单元3内自下而上流动，与第二喷淋系统32的喷淋液逆流接触，吸收去除光化学处理单元2处理后产生的小分子物质，同时进一步去除光化学处理单元2产生的O3，减少二次污染，O3溶解于第二喷淋净化单元3的喷淋液中，形成臭氧水落入第二喷淋净化单元3的第二储液区30，并可循环至第一喷淋净化单元1的第一储液区10，经喷淋处理后的废气进入第二除雾区33去除水雾，除雾后的废气从废气排放口34排出。
所述第一喷淋净化单元1和第二喷淋净化单元3的空塔气速为0.8m/s；所述光化学处理单元2的气体停留时间≥2s，针对不同浓度的废气，气体停留时间也不同。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：所述光化学处理单元2中，光解区21设置有150nm波长的紫外线灯管；光催化氧化区22设置有200nm波长的紫外线灯管。
实施例三
本实施例与实施例一的区别在于：所述光化学处理单元2中，光解区21设置有130nm波长的紫外线灯管；光催化氧化区22设置有300nm波长的紫外线灯管。
上述仅为本实用新型的几个具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
Claims (8)
1.一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：包括有第一喷淋净化单元、光化学处理单元及第二喷淋净化单元，第一喷淋净化单元的出气口与光化学处理单元的进气口相连通，光化学处理单元的出气口与第二喷淋净化单元的进气口相连通，所述光化学处理单元自上而下依次设置有布气区、光解区和光催化氧化区，光解区设置有波长≤185nm的紫外光源，光催化氧化区设置有波长为200～300nm的紫外光源及光催化剂层，所述第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元底部均设置有储液区，并且第一喷淋净化单元、第二喷淋净化单元的储液区相连通。
2.如权利要求1所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述第一喷淋净化单元自下而上依次设置有储液区、填料区、喷淋系统、除雾区，所述储液区与填料区之间设有进气管，进气管下端伸入储液区液面下方，所述除雾区上方设置有与光化学处理单元的进气口相连通的出气口。
3.如权利要求1或2所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述第二喷淋净化单元自下而上依次设置有储液区、填料区、喷淋系统、除雾区，所述储液区与填料区之间设置有与光化学处理单元的出气口相连通的进气口，所述除雾区上方设置有与外界相连通的废气排放口。
4.如权利要求3所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述第二喷淋净化单元储液区的循环液通过引水管引至第一喷淋净化单元的喷淋系统作为喷淋液。
5.如权利要求3所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述填料区为两级填料，每级填料的下部支撑板为穿孔布气板。
6.如权利要求1所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述第一喷淋净化单元出气口与光化学处理单元进气口连通处设有玻璃纤维过滤网。
7.如权利要求1所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述光化学处理单元出气口与第二喷淋净化单元进气口连通处设有导气隔板。
8.如权利要求1所述的一种挥发性有机废气处理装置，其特征在于：所述光催化氧化区的内壁涂覆有可增强对光的反射效果的光反材料层。
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2018
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