CN209865766U - 一种防爆mw-lep废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防爆MW‑LEP废气处理设备，主要包括混合腔、反应腔、循环气管、MW‑LEP装置和防爆阀。所述MW‑LEP装置产生大量的氧化基团，通过循环气管输送至混合腔，与废气混合后进入反应腔，混合气体在紫外灯和光氧化催化剂的促进作用下快速发生氧化反应，生成水和二氧化碳等无害物质，通过排气管达标排放。本专利提出的一种防爆MW‑LEP废气处理设备，将产生氧化基团的MW‑LEP装置与废气氧化处理区分离，将可能产生火点的区域与废气处理区域之间通过防爆阀隔离，在废气处理区通过施加紫外与光氧催化剂，增强处理效果。该设备在满足防爆要求的同时，具有较高的废气处理效率，在废气处理领域具有广泛的应用前景。

Description

一种防爆MW-LEP废气处理设备

技术领域

本实用新型涉及废气处理设备技术领域，尤其涉及一种防爆 MW-LEP废气处理设备。

背景技术

废气处理主要是指对工业现场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、臭气、有机废气、有毒有害气体等进行治理的过程，常采用的技术有过滤洗涤、吸附回收、催化燃烧、光催化氧化等，从而达到降低污染物排放，保护环境，净化空气的效果。

对于传统的废气处理技术，过滤洗涤技术对于去除许多有毒气体和其他高溶解度的化合物有效，但是运行费用高。吸附回收技术虽然运行成本低，但存在吸附吸收剂易饱和、高温易脱附，回收困难，二次污染等问题。催化燃烧技术虽然能较彻底降解有机废气，但由于废气中污染物种类繁多，容易造成催化剂失活，并且工业排放的大部分废气属于大风量低浓度废气，催化燃烧反应需要的能耗较高。光催化氧化技术利用紫外光在催化剂的作用下分解有机污染物，由于对光照强度的要求很高，光催化剂活性较低且容易中毒或被包裹覆盖，所以处理效果不够理想。

微波无极紫外光(MW-LEP)催化氧化技术利用微波能量激发和维持无极紫外灯产生大功率短波紫外线，由于灯管上无电极，不会产生像其他放电光源由于电极氧化、损耗和封接问题引起的发黑现象，并且很少受到工作电压、工作频率、工作电流的限制。所以将微波无极紫外灯取代普通紫外灯用于废气污染物治理，既提高了处理效果，还降低了投资运行费用。但是在该技术应用过程中，由于废气中常含有可燃性气体，同时绝大部分化工厂区要求具备防爆资质，传统的 MW-LEP废气处理设备因为设备内部存在微波，微波遇到金属尖端很容易打火，很难达到防爆的要求。

申请号为201810429945.3的中国专利公开了一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，包括进气风机、除尘模块、废气浓缩模块、废气处理单元、过滤模块、臭氧处理模块和集中排放口，所述进气风机的输出端连接除尘模块的输入端，其中除尘模块的输出端连接废气浓缩模块的输入端，所述废气浓缩模块的输出端分别连接废气处理单元的输入端和集中排放口，其中废气处理单元的输出端连接过滤模块的输入端，所述过滤模块的输出端连接臭氧处理模块的输入端，其中臭氧处理模块的输出端连接集中排放口。本发明通过废气浓缩模块将废气浓缩5～50倍，从而减小进入废气处理单元的风量，在不增加废气处理单元体积的情况下可将废气停留时间延长5～50倍，从而大幅度提升处理效果。但是这种臭氧发生器有以下缺点：该设备仅进气风机和浓缩风机为不锈钢防爆风机，不能满足废气处理应用过程中对于防爆质量的要求，存在较大的安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种防爆 MW-LEP废气处理设备，在能够满足防爆要求的同时，具有较高的废气处理效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种防爆MW-LEP废气处理设备，包括位于该防爆MW-LEP废气处理设备两侧的进气管和排气管，所述进气管固定连接混合腔的进气口，所述混合腔的出气口与反应腔相通，反应腔中安装紫外灯管和催化剂孔板，所述反应腔的出口连接排气管，所述排气管末端安装防爆风机A；

所述排气管连接反应腔的一侧设置循环气管的进气口，所述循环气管上依次安装防爆阀A、防爆风机B、MW-LEP装置，所述MW-LEP 装置的进气端另设置有供氧装置和供水汽装置，所述循环气管上位于 MW-LEP装置出气端安装防爆阀B，所述循环气管出气端末端与混合腔的进气口连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述混合腔中设置有折板混合机构。

作为本实用新型再进一步的方案：所述反应腔底部设置排污口；所述紫外灯管与催化剂孔板相互间隔安装。

作为本实用新型再进一步的方案：所述MW-LEP装置包括微波源、无极紫外灯管、灯管支架和腔体。

作为本实用新型再进一步的方案：所述与混合腔连接的循环气管采用螺纹法兰连接，所述循环气管为耐腐蚀、不产生静电的金属管。

作为本实用新型再进一步的方案：进气管与混合腔采用螺纹法兰连接，反应腔出气口与排气管采用螺纹法兰连接，进气管和排气管均为耐腐蚀、不产生静电的金属管。

作为本实用新型再进一步的方案：所述循环气管的进气口通过三通管件与排气管螺纹连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述防爆阀A和防爆阀B均由钢制焊接筒体和防爆阀片组成。

作为本实用新型再进一步的方案：所述防爆风机A和防爆风机B 均选用防腐、防爆轴流式风机，主轴转速900-2000r/min，风量 2000m³/s-50000m³/s。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种防爆MW-LEP 废气处理设备将产生氧化基团的MW-LEP设备与废气氧化处理区分离，可能产生火点的区域与废气处理区域之间通过防爆阀隔离，在废气处理区通过施加紫外与光氧催化剂，增强处理效果。本设备具有制造简单、价格低廉、能耗小、启动快、发光强度高、寿命长等很多优点，提高了传统光催化量子效率；在满足防爆要求的同时，具有较高的废气处理效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种防爆MW-LEP废气处理设备的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种防爆MW-LEP废气处理设备的混合腔主视剖面示意图。

图中：1进气管、2混合腔、3反应腔、4紫外灯管、5催化剂孔板、6排污口、7防爆风机A、8排气管、9防爆阀A、10防爆风机B、 11循环气管、12供氧装置、13供水汽装置、14MW-LEP装置、15 防爆阀B、16折板混合机构。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的防爆MW-LEP废气处理设备的上、下、左、右。

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

参照图1-2所示，一种防爆MW-LEP废气处理设备，包括位于该设备两侧的进气管1和排气管8，所述进气管1通过螺纹法兰连接混合腔2的进气口，为了使进入混合腔2中的废气和氧化基团混合气体快速混合均匀，本实用新型在所述混合腔2中设置有折板混合机构16，所述折板混合机构16作为混合气体的通道，先窄后宽，可以很好的实现加速混合气体的作用。

所述混合腔2的出气口与反应腔3相通，反应腔3中安装紫外灯管4和催化剂孔板5，所述紫外灯管4与催化剂孔板5相互间隔安装，所述紫外灯管4为防爆固定式紫外灯，产生的紫外波长为185nm，数量1-1000根，所述催化剂孔板5是常用的光氧化催化剂涂布孔板，采用栅格或网格的形式垂直于气体通路安装在反应腔3中，光氧化催化剂为氧化锌、二氧化钛、氧化锰中的一种或多种催化剂。

另外，废气反应过程中废气冷凝会产生液体，因此，本实用新型在所述反应腔3底部设置有排污口6。所述反应腔3的出口通过螺纹法兰连接排气管8，为了提高废气输送的速度，本实用新型在所述排气管8末端安装有防爆风机A7，该防爆风机A7可以为废气输送提供动力。

所述排气管8连接反应腔3的一侧通过三通管件螺纹连接循环气管11的进气口，所述循环气管11上依次安装有为防爆阀A9、防爆风机B10、MW-LEP装置14和防爆阀B15，所述循环气管11出气端与混合腔2的进气口通过螺纹法兰连接。

所述防爆阀A9和防爆阀B15的作用是为MW-LEP装置14防爆卸压，二者均由钢制焊接筒体和防爆阀片组成，防爆阀片由系统运行压力和可燃物质含量来确定材质及厚度划痕，防爆阀片选用耐腐蚀的不锈钢、纯镍、钛、锆金属材料中的一种，适用温度≤300℃。所述防爆风机B10的作用是为氧化基团循环气体提供动力，分别为废气处理主通路和氧化基团供给通路提供气体输送动力，均选用防腐、防爆轴流式风机，主轴转速900-2000r/min，风量2000m³/s-50000m³/s。

所述MW-LEP装置14包括微波源、无极紫外灯管、灯管支架和腔体，所述微波源产生微波，经过波导传送到腔体内部，激发无极紫外灯管发出紫外光；另外，所述MW-LEP装置14的进气端连接有为 MW-LEP装置14提供氧气的供氧装置12和为MW-LEP装置14提供水蒸汽的供水汽装置13，所述供氧装置12采用小型工业制氧机或 PSA制氧机，处理能力3-1000nm³/h；所述供水汽装置13选用电加热蒸汽发生器。所述循环气管11、供氧装置12和供水汽装置13进气中所提供的氧气、水分子在微波、紫外的环境中生成大量的正负氧离子、羟基自由基、臭氧等氧化基团。

本实用新型中，所述进气管1、排气管8和循环气管11均为耐腐蚀、不产生静电的金属管。

本实用新型的工作原理如下：本实用新型进气管1通过风道和螺纹法兰与混合腔2、反应腔3连通，反应腔3出气管采用螺纹法兰连接排气管8，在排气管8的末端安装轴流式防爆风机A7，轴流式防爆风机A7为废气处理的进气和排气提供动力，循环气管11与排气管8连接的管段上安装有防爆阀A9和轴流式防爆风机B10，并接入 MW-LEP装置14，MW-LEP装置14的进气端连接的供氧装置12和供水汽装置13为MW-LEP装置14提供大量的水蒸汽和氧气，在微波、紫外的环境中生成大量的正负氧离子、羟基自由基、臭氧等氧化基团，循环气管11上的防爆风机B10为氧化基团循环气体提供动力，将氧化基团循环气体经过循环气管11输送进入混合腔2和反应腔3，且循环气管11与混合腔2连接的管段上安装防爆阀B15，所述防爆阀A9和防爆阀B15将废气氧化反应降解污染物的场所与微波无极紫外反应单元(MW-LEP装置14)分隔开。

本实用新型中的废气反应途径是：废气从进气管1进入混合腔2，在混合腔2里面废气与循环气体中的氧化基团发生快速的均匀混合后进入反应腔3，反应腔3中安装有紫外灯管4和催化剂孔板5，混合气体的各种污染物质在紫外光和光催化剂的协同促进作用下与氧化基团发生氧化反应生成二氧化碳和水等无害物质，经过氧化降解后的气体通过反应腔3的出气口进入排气管8，一部分出气通过排气管 8达标排放，一部分出气进入循环气管11。

在工作过程中，催化降解废气污染物与产生高能量子和强氧化剂的场所独立进行可避免相互影响，并且进入MW-LEP装置14的废气中的可燃性有机物浓度非常低，可降低废气燃烧的危险性，如果 MW-LEP装置14发生了燃烧，内部压力增高，通过循环气管11传至防爆阀A9和防爆阀B15后，防爆阀A9和防爆阀B15可化解冲击波，从而达到阻挡和化解MW-LEP装置14发生燃烧爆炸的可能性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防爆MW-LEP废气处理设备，包括位于该防爆MW-LEP废气处理设备两侧的进气管(1)和排气管(8)，其特征在于：所述进气管(1)固定连接混合腔(2)的进气口，所述混合腔(2)的出气口与反应腔(3)相通，反应腔(3)中安装紫外灯管(4)和催化剂孔板(5)，所述反应腔(3)的出口连接排气管(8)，所述排气管(8)末端安装防爆风机A(7)；

所述排气管(8)连接反应腔(3)的一侧设置循环气管(11)的进气口，所述循环气管(11)上依次安装防爆阀A(9)、防爆风机B(10)、MW-LEP装置(14)，所述MW-LEP装置(14)的进气端另设置有供氧装置(12)和供水汽装置(13)，所述循环气管(11)上位于MW-LEP装置(14)出气端安装防爆阀B(15)，所述循环气管(11)出气端末端与混合腔(2)的进气口连接。

2.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述混合腔(2)中设置有折板混合机构(16)。

3.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述反应腔(3)底部设置排污口(6)；所述紫外灯管(4)与催化剂孔板(5)相互间隔安装。

4.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述MW-LEP装置(14)包括微波源、无极紫外灯管、灯管支架和腔体。

5.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述与混合腔(2)连接的循环气管(11)采用螺纹法兰连接，所述循环气管(11)为耐腐蚀、不产生静电的金属管。

6.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：进气管(1)与混合腔(2)采用螺纹法兰连接，反应腔(3)出气口与排气管(8)采用螺纹法兰连接，进气管(1)和排气管(8)均为耐腐蚀、不产生静电的金属管。

7.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述循环气管(11)的进气口通过三通管件与排气管(8)螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述防爆阀A(9)和防爆阀B(15)均由钢制焊接筒体和防爆阀片组成。

9.根据权利要求1所述的防爆MW-LEP废气处理设备，其特征在于：所述防爆风机A(7)和防爆风机B(10)均选用防腐、防爆轴流式风机，主轴转速900-2000r/min，风量2000m³/s-50000m³/s。