CN208878237U - 一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，包括反应塔塔体，所述反应塔塔体底部设有塔底板，所述反应塔塔体包括预处理段、反应段和除雾段，废气流向为低进上出，依次经过预处理段、反应段和除雾段。该反应塔将纳米微气泡技术与现有成熟的喷淋塔技术相结合，利用可以产生纳米微气泡的喷嘴替代现有喷淋塔的常规喷嘴，使含VOCs的废气与含纳米微气泡的喷淋液在填料上逆向接触，进而利用纳米微气泡的强氧化性将废气中的VOCs氧化成CO2和H2O。
Description
技术领域
本实用新型涉及VOCs废气治理领域，特别涉及一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔。
背景技术
纳米微气泡是指气泡发生时直径在十微米至数百纳米大小的气泡，该气泡除具有比表面积大、液相中滞留时间长等特性外，还能产生局部、高浓度强氧化性自由基，同时伴随发生较强的空化效应。因此，纳米微气泡具有强氧化性，该特性可应用于VOCs治理领域。
VOCs是当前大气环境治理领域的重点和难点，因其治理市场需求较大、涉及领域较广而衍生出各种各样的应用于VOCs治理的技术。在众多的VOCs治理技术中，较为成熟的主流技术主要包括：化学洗涤法、吸附法、冷凝法、燃烧法(包括RTO、RCO、吸脱附+浓缩燃烧等)、光催化法、低温等离子体法、生物法等，以上技术在不同的治理领域、不同的废气条件下均得到了良好的应用。
然而，在稳定达到较高的VOCs处理效率前提下，很少有VOCs治理技术可以全面兼顾处理设备占地面积尽可能小、废气处理后不产生无二次污染、处理系统投入和运行成本尽可能低等使用者关心的问题；同时，为实现处理系统正常运行或保证VOCs的处理效率，大多数VOCs治理技术均需消耗不同的介质或辅材，又为使用者带来不小的经济负担。
实用新型内容
本实用新型提出了一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，将纳米微气泡技术与现有成熟的喷淋塔技术相结合，利用可以产生纳米微气泡的喷嘴替代现有喷淋塔的常规喷嘴，使含VOCs的废气与含纳米微气泡的喷淋液在填料上逆向接触，进而利用纳米微气泡的强氧化性将废气中的VOCs氧化成CO2和H2O。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，包括反应塔塔体，所述反应塔塔体底部设有塔底板，所述反应塔塔体包括预处理段、反应段和除雾段，废气流向为低进上出，依次经过预处理段、反应段和除雾段。
进一步，所述预处理段是由废气入口、旋流板和旋流板冲洗喷嘴构成，所述废气入口设于塔体一侧，所述旋流板设于废气入口上部塔体内腔，所述旋流板冲洗喷嘴设于旋流板上方，旋流板冲洗喷嘴朝向旋流板，所述旋流板冲洗喷嘴与塔体侧壁的旋流板冲洗浆液管道及接口相连；塔体底部的一侧还设有循环液排出浆液管道及接口。
进一步，所述反应段是由至少一层填料层和至少一层纳米微气泡喷嘴构成，所述纳米微气泡喷嘴设于填料层上方，纳米微气泡喷嘴朝向填料层，所述纳米微气泡喷嘴与塔体侧壁的纳米微气泡浆液管道及接口相连。
进一步，所述除雾段是由下层折板除雾器、上层折板除雾器、下层折板除雾器下层反冲洗喷淋、下层折板除雾器上层反冲洗喷淋和上层折板除雾器上层反冲洗喷淋构成，所述下层折板除雾器的下方设有下层折板除雾器下层反冲洗喷淋，下层折板除雾器的上方设有下层折板除雾器上层反冲洗喷淋，所述下层折板除雾器下层反冲洗喷淋和下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的喷嘴分别朝向下层折板除雾器；所述上层折板除雾器设于下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的上方，所述上层折板除雾器的上方设有上层折板除雾器上层反冲洗喷淋；所述下层折板除雾器下层反冲洗喷淋与塔体侧壁的下层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口相连，所述下层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口相连，所述上层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器上层反冲洗浆液管道及接口相连；所述除雾段的顶端设有废气出口。
进一步，所述塔体在预处理段的侧壁上设有检修口。
进一步，所述旋流板冲洗喷嘴为螺旋形实心圆锥形喷嘴，喷淋密度不小于10m3/m2·h。
进一步，所述的填料层为多种惰性填料填充，填料层厚度为100mm～500mm；所述的纳米微气泡喷嘴的液气比不小于0.5L/m3，喷淋密度不小于10m3/m2·h。
进一步，反应塔空塔气速范围为0.5m/s～10m/s。
本实用新型的有益效果是：
使用该技术处理VOCs废气时，反应塔运行除配套设备用电外，主要消耗介质为普通清水，不需额外消耗其它辅材。反应塔模块化程度高，根据需处理的废气规模及处理效果和技术参数，即可确定所述反应塔的具体结构，方便应用。同时，所述反应塔还具有VOCs去除效率高、处理效果稳定、适用范围广、占地面积小、无二次污染、投入和运行成本低等显著优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中
1废气入口、2旋流板、3旋流板冲洗喷嘴、4填料层、5纳米微气泡喷嘴、6下层折板除雾器、7上层折板除雾器、8下层折板除雾器下层反冲洗喷淋、9上层折板除雾器下层反冲洗喷淋、10上层折板除雾器上层反冲洗喷淋、11废气出口、12塔底板、13检修口、14循环液排出浆液管道及接口、15旋流板冲洗浆液管道及接口、16纳米微气泡浆液管道及接口、17下层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口、18上层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口、19上层折板除雾器上层反冲洗浆液管道及接口。
AB段—预处理段、BC段—反应段、CD段—除雾段
具体实施方式
参照说明书附图对本实用新型的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔作以下详细说明。
如图1所示，一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，包括反应塔塔体，所述反应塔塔体底部设有塔底板12，所述反应塔塔体包括预处理段AB、反应段BC和除雾段CD，废气流向为低进上出，依次经过预处理段、反应段和除雾段。预处理段主要作用为去除废气中含有的部分颗粒物，如粉尘、漆雾等；反应段主要作用为利用喷嘴产生的纳米微气泡对废气中的VOCs物质进行降解；除雾段主要作用为拦截处理后废气中含有的微小液滴。其中，根据废气需达到的处理效果，反应段包括的填料层4和纳米微气泡喷嘴5可重复的设两层或多层，为模块化拼装。根据需要处理的废气规模，以提供的技术参数作为参考，可方便确定所述反应塔的具体结构。
所述预处理段是由废气入口1、旋流板2和旋流板冲洗喷嘴3构成，所述废气入口1设于塔体一侧，所述旋流板2设于废气入口上部塔体内腔，所述旋流板冲洗喷嘴3设于旋流板上方，旋流板冲洗喷嘴朝向旋流板，所述旋流板冲洗喷嘴3与塔体侧壁的旋流板冲洗浆液管道及接口15相连；塔体底部的一侧还设有循环液排出浆液管道及接口14。反应塔即可正压运行、又可负压运行，故引风机即可前置亦可后置，废气在所述反应塔内的流向为低进上出。待处理的含有VOCs的废气通过所述反应塔底部的废气入口1进入反应塔，废气向上首先经过旋流板2，废气中的颗粒物在惯性条件下被甩到反应塔边壁，并被旋流板冲洗喷嘴3不断的喷淋冲洗，对废气进行预处理。冲洗喷嘴3所用循环浆液由反应塔外的循环泵提供，通过旋流板冲洗浆液管道及接口15进入反应塔内。
所述反应段是由至少一层填料层4和至少一层纳米微气泡喷嘴5构成，所述纳米微气泡喷嘴5设于填料层4上方，纳米微气泡喷嘴5朝向填料层4，所述纳米微气泡喷嘴5与塔体侧壁的纳米微气泡浆液管道及接口16相连。如图1所示，反应段设有两层填料层和两层纳米微气泡喷嘴构成，填料层和纳米微气泡喷嘴交替设置，提高废弃和净化效果。经过预处理后的废气向上进入所述的反应塔反应段(BC段)，纳米微气泡喷嘴5利用反应塔外循环泵提供的动力产生含纳米微气泡的喷淋液，并在填料层4与废气逆向接触，通过纳米微气泡的强氧化性将废气中的VOCs物质氧化成为CO2和H2O，从而实现废气的净化。纳米微气泡喷嘴5需要的浆液则是通过纳米微气泡浆液管道及接口16由水泵接入反应塔内。
所述除雾段是由下层折板除雾器6、上层折板除雾器7、下层折板除雾器下层反冲洗喷淋8、下层折板除雾器上层反冲洗喷淋9和上层折板除雾器上层反冲洗喷淋10构成，所述下层折板除雾器的下方设有下层折板除雾器下层反冲洗喷淋，下层折板除雾器的上方设有下层折板除雾器上层反冲洗喷淋，所述8下层折板除雾器下层反冲洗喷淋和9下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的喷嘴分别朝向下层折板除雾器；所述上层折板除雾器设于下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的上方，所述上层折板除雾器的上方设有上层折板除雾器上层反冲洗喷淋；所述下层折板除雾器下层反冲洗喷淋与塔体侧壁的下层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口相连，所述下层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口18相连，所述上层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器上层反冲洗浆液管道及接口19相连；所述除雾段的顶端设有废气出口11。
反应塔除雾段主要作用为拦截处理后废气中含有的微小液滴，主要包括两层折板除雾器和除雾器反冲洗装置；反冲洗装置主要作用是通过反应塔外的循环泵提供新鲜工艺水对除雾器进行清洗，保证除雾器效率，净化后的废气通过废气出口11排出反应塔。
所述反应塔内循环喷淋液及除雾器拦截下来的液滴一并进入反应塔底部，通过循环液排出浆液管道及接口14排出反应塔外，循环浆液则可通过外设的循环水池暂时储存，如果循环浆液产生杂质则可通过过滤系统对其净化，以防堵塞喷嘴。检修口13作为反应塔内部件检修的通道，可根据实际需求设两个或多个。
所述旋流板冲洗喷嘴3为螺旋形实心圆锥形喷嘴，其具体选型和布置数量根据废气处理规模确定，喷淋密度不小于10m3/m2·h。
所述的填料层4可使用多种惰性填料填充，如塑料空心多面球等，所述的填料层4厚度为100～500mm。所述的纳米微气泡喷嘴5具体选型和布置数量根据废气处理规模确定，液气比不小于0.5L/m3，喷淋密度不小于10m3/m2·h。反应塔空塔气速范围为0.5～10m/s。
使用该技术处理VOCs废气时，所述反应塔运行除配套设备用电外，主要消耗介质为普通清水，不需额外消耗其它辅材。所述反应塔模块化程度高，根据需处理的废气规模及处理效果和本发明提出的技术参数，即可确定所述反应塔的具体结构，方便应用。同时，所述反应塔还具有VOCs去除效率高、处理效果稳定、适用范围广、占地面积小、无二次污染、投入和运行成本低等显著优点，在一定的应用条件下，可为VOCs治理技术提供一种更好的选择。
以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。
Claims (8)
1.一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，包括反应塔塔体，所述反应塔塔体底部设有塔底板，其特征是，所述反应塔塔体包括预处理段、反应段和除雾段，废气流向为低进上出，依次经过预处理段、反应段和除雾段；
所述预处理段是由废气入口、旋流板和旋流板冲洗喷嘴构成；
所述反应段是由至少一层填料层和至少一层纳米微气泡喷嘴构成；
所述除雾段是由下层折板除雾器、上层折板除雾器、下层折板除雾器下层反冲洗喷淋、下层折板除雾器上层反冲洗喷淋和上层折板除雾器上层反冲洗喷淋构成。
2.根据权利要求1所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述废气入口设于塔体一侧，所述旋流板设于废气入口上部塔体内腔，所述旋流板冲洗喷嘴设于旋流板上方，旋流板冲洗喷嘴朝向旋流板，所述旋流板冲洗喷嘴与塔体侧壁的旋流板冲洗浆液管道及接口相连；塔体底部的一侧还设有循环液排出浆液管道及接口。
3.根据权利要求1所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述纳米微气泡喷嘴设于填料层上方，纳米微气泡喷嘴朝向填料层，所述纳米微气泡喷嘴与塔体侧壁的纳米微气泡浆液管道及接口相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述下层折板除雾器的下方设有下层折板除雾器下层反冲洗喷淋，下层折板除雾器的上方设有下层折板除雾器上层反冲洗喷淋，所述下层折板除雾器下层反冲洗喷淋和下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的喷嘴分别朝向下层折板除雾器；所述上层折板除雾器设于下层折板除雾器上层反冲洗喷淋的上方，所述上层折板除雾器的上方设有上层折板除雾器上层反冲洗喷淋；所述下层折板除雾器下层反冲洗喷淋与塔体侧壁的下层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口相连，所述下层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器下层反冲洗浆液管道及接口相连，所述上层折板除雾器上层反冲洗喷淋与塔体侧壁的上层折板除雾器上层反冲洗浆液管道及接口相连；所述除雾段的顶端设有废气出口。
5.根据权利要求1所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述塔体在预处理段的侧壁上设有检修口。
6.根据权利要求2所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述旋流板冲洗喷嘴为螺旋形实心圆锥形喷嘴，喷淋密度不小于10m3/m2·h。
7.根据权利要求3所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，所述的填料层为多种惰性填料填充，填料层厚度为100mm～500mm；所述的纳米微气泡喷嘴的液气比不小于0.5L/m3，喷淋密度不小于10m3/m2·h。
8.根据权利要求1所述的一种用于处理含VOCs废气的纳米微气泡反应塔，其特征是，反应塔空塔气速范围为0.5m/s～10m/s。
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| CN114405239A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-04-29 | 浙江百能科技有限公司 | 废气湿式处理装置 |
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