CN210473551U - Voc废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种VOC废气处理装置，涉及废气处理技术领域，解决了废气处理设备处理效果差、废气排放不达标的技术问题。该VOC废气处理装置，包括依次设置的喷淋净化装置、除雾装置、膜分离装置、光催化装置、微波激发装置、氧解装置和氧化装置；喷淋净化装置包括喷淋箱、喷淋头和水循环组件；除雾装置包括除雾箱和除雾组件；膜分离装置与光催化装置和水循环组件均连通；光催化装置包括催化箱、紫外光发生件、催化板、活性炭吸附组件；微波激发装置设置在催化箱内的活性炭吸附组件后侧。本实用新型实现了高效废气处理，有效解决了单一处理工艺存在缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种VOC废气处理装置。
背景技术
空气中的挥发性有机化合物(VOC，Volatile Organic Compounds)，在环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物，它包括：苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、醇、醚、滞、酸和石油烃化合物等，具有较强的挥发性，广泛存在与橡胶、轮胎、塑料、油漆燃料的石化产品生产过程中，这类污染物排放到大气中，会通过皮肤和呼吸道进入人体，产生肝肾及神经系统的损害；因此易生产挥发性有机物的工厂需使用废气处理设备对废气进行处理后才能排放进大气。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有的传统VOC废气处理技术主要有以下几种，直接高温燃烧法、催化氧化法、活性炭吸附法、酸碱药液喷淋法、生物除臭法、电晕放电法；这些方法中，基于光催化氧化法的VOC废气处理设备应用最为广泛，主要包括光源、催化板、进气口、出气口，催化板上设有与板垂直的过气孔，含有挥发性有机物的空气从进气口进入，挥发性有机物与被光源激发后的催化板反应，处理后的空气从出气口排出。这种废气处理设备由于空气与催化板接触面积有限，有机物不能充分分解和氧化，残余VOC的排放不能达标，而且由于仅通过光催化处理势必造成废气中部分有害物质无法被处理，释放的空气仍旧存在危害，使得现有的处理设备的处理后排气难以适应不断提高的排放标准要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供VOC废气处理装置，以解决现有技术中存在的废气处理设备处理效果差、废气排放不达标的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种VOC废气处理装置，包括依次设置的喷淋净化装置、除雾装置、膜分离装置、光催化装置、微波激发装置、氧解装置和氧化装置；所述喷淋净化装置包括喷淋箱、喷淋头和水循环组件；所述除雾装置包括除雾箱和除雾组件；所述膜分离装置与所述光催化装置和所述水循环组件均连通；所述光催化装置包括催化箱、紫外光发生件、催化板、活性炭吸附组件；所述微波激发装置设置在所述催化箱内的所述活性炭吸附组件后侧。
作为本实用新型的进一步改进，所述喷淋箱顶部设置有进气口，下部侧壁上设置有出气口，所述喷淋头分成两排分别设置在所述喷淋箱相对的两个侧壁上，且两排所述喷淋头呈V字形倾斜设置，所述喷淋箱底部设置有出水口，且所述喷淋箱底部为斜面结构，所述水循环组件两端分别与所述出水口和所述喷淋头连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述除雾组件为依次从下向上设置在所述除雾箱内的多层除雾板，所述除雾箱底部设置有进口，顶部设置有出口，所有的所述除雾板上均具有折流式过气通道，且从所述进口向所述出口方向的所述过气通道规格逐渐减小。
作为本实用新型的进一步改进，所述催化箱为卧式波浪形箱体结构，所述催化箱两端分别设置有催化入口和催化出口，所述紫外光发生件、所述催化板的数量均为多套，且所述紫外光发生件和所述催化板沿所述催化箱长度方向交错设置，所述紫外光发生件为紫外灯，所述催化板为格栅板，且所述催化板表面设置有二氧化钛触媒涂层或氧化锰触媒涂层，所述活性炭吸附组件为活性炭吸附孔板，设置在最后一套所述催化板后侧，所述微波激发装置的波导管设置在所述催化箱内。
作为本实用新型的进一步改进，所述紫外灯为单波或双波紫外灯。
作为本实用新型的进一步改进，所述氧解装置包括依次设置的四排载体，和分别设置在四排所述载体上的沸石层、氧化钴层、二氧化钾层和高锰酸钾层。
作为本实用新型的进一步改进，所述氧化装置包括氧化剂储罐、氧化剂喷头和氧化罐，所述氧化剂喷头设置在所述氧化罐内，所述氧化剂储罐与所述氧化剂喷头连通。
作为本实用新型的进一步改进，所述喷淋净化装置、除雾装置、膜分离装置、光催化装置、微波激发装置、氧解装置和氧化装置中与废气接触部位均设置有疏油疏水涂层。
作为本实用新型的进一步改进，所述催化箱的催化出口与所述氧解装置之间通过第一管路连接，所述第一管路上依次设置有VOC检测装置和回流管路，所述回流管路另一端与所述催化箱的催化入口连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述水循环组件包括设置在所述喷淋箱旁侧的多个依次排列的沉淀槽，第一个所述沉淀槽通过管路与所述喷淋箱底部的出水口连通，最后一个所述沉淀槽上部通过管路与所述喷淋箱内的所述喷淋头连通，相邻两个所述沉淀槽之间通过位于所述沉淀槽上部的过水口连通。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本实用新型通过设置喷淋净化装置、膜分离装置，首先对废气进行预处理，在保证了净化效果的同时，提高了净化效率；
2、本实用新型通过设置波浪形催化箱，以及活性炭吸附孔板和微波激发装置，通过将电子轰击、微波激励和紫外激励相结合的方式对废气进行处理，实现了高效废气处理，有效解决了单一处理工艺存在缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型VOC废气处理装置的结构示意图；
图2是本实用新型VOC废气处理装置中除雾板的结构示意图；
图3是本实用新型VOC废气处理装置中除雾板的局部剖视图；
图4是本实用新型VOC废气处理装置中过气通道的结构示意图。
图中1、喷淋净化装置；11、喷淋箱；111、进气口；112、出气口；113、出水口；12、喷淋头；13、水循环组件；131、沉淀槽；132、过水口；2、除雾装置；21、除雾箱；211、进口；212、出口；22、除雾组件；221、除雾板；222、过气通道；3、膜分离装置；4、光催化装置；41、催化箱；411、催化入口；412、催化出口；42、紫外光发生件；43、催化板；44、活性炭吸附组件；5、微波激发装置；51、波导管；6、氧解装置；7、氧化装置；71、氧化剂储罐；72、氧化剂喷头；73、氧化罐；8、VOC检测装置；100、第一管路；200、回流管路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种VOC废气处理装置，包括依次设置的喷淋净化装置1、除雾装置2、膜分离装置3、光催化装置4、微波激发装置5、氧解装置6和氧化装置7；喷淋净化装置1用于对进入的废气进行喷淋净化处理去除掉大颗粒污染物；除雾装置2用于将经过喷淋净化后的废气中的雾粒、液滴捕集下来，以保证进入到膜分离装置3中的气体中含水量，以保证膜分离装置3的安全运行，并提高使用寿命；光催化装置4用于对废气中的杂质进行光催化分解；微波激发装置5向光催化装置4内释放微波能量，氧解装置6和氧化装置7对废气进行氧化处理，以达到能够几乎完全消除废气的目的，本实用新型，结合物理、光化学反应、光触媒、氧化等处理了方式，具有效率高、处理效果好的特点。
在本实用新型中，喷淋净化装置1包括喷淋箱11、喷淋头12和水循环组件13；需要说明的是，喷淋箱11顶部设置有进气口111，下部侧壁上设置有出气口112，喷淋头12分成两排分别设置在喷淋箱11相对的两个侧壁上，且两排喷淋头12呈V字形倾斜设置，从而增加喷淋面积，以增加喷淋水与废气接触面积，尽可能的对废气进行初步除尘处理；为了能够降低喷淋水消耗，降低能源消耗，喷淋箱11底部设置有出水口113，且喷淋箱11底部为斜面结构，出水口113位于喷淋箱11底部低端，水循环组件13两端分别与出水口112和喷淋头12连接。通过将喷淋箱11底部设置成斜面结构，使得经喷淋净化后溶入喷淋水中的杂质能够在重力作用下流向出水口113，并经出水口113排出。此结构也方便对喷淋箱11底部进行清洁。
进一步的，水循环组件13包括设置在喷淋箱11旁侧的多个依次排列的沉淀槽131，第一个沉淀槽131通过管路与喷淋箱11底部的出水口113连通，最后一个沉淀槽131上部通过管路与喷淋箱11内的喷淋头12连通，相邻两个沉淀槽131之间通过位于沉淀槽131上部的过水口132连通。
如图2所示，作为可选的实施方式，除雾装置2包括除雾箱21和除雾组件22；进一步的，除雾组件22为依次从下向上设置在除雾箱21内的多层除雾板221，除雾箱21底部设置有进口211，顶部设置有出口212，所有的除雾板221上均具有折流式过气通道222，且从进口211向出口212方向的过气通道222规格逐渐减小。如图3和图4所示，过气通道222为折流式不仅可降低通过的气体流速，以提高除雾效果，而且过气通道222随着气体流通方向规格越来越小，实现多级除雾过程，以实现对气体进行最大效率的除雾。
作为可选的实施方式，膜分离装置3与光催化装置4和水循环组件13均连通；膜分离装置3采用现有技术中的产品实现。
在本实用新型中，光催化装置4包括催化箱41、紫外光发生件42、催化板43、活性炭吸附组件44；进一步的，为了提高催化效果，催化箱41为卧式波浪形箱体结构，催化箱41两端分别设置有催化入口411和催化出口412，紫外光发生件42、催化板43的数量均为多套，且紫外光发生件42和催化板43沿催化箱41长度方向交错设置，紫外光发生件42可在相邻两个催化板43之间隔成的催化区内交错设置，紫外光发生件42为紫外灯，催化板43为格栅板，且催化板43表面设置有二氧化钛触媒涂层或氧化锰触媒涂层，活性炭吸附组件44为活性炭吸附孔板，设置在最后一套催化板43后侧，微波激发装置5的波导管51设置在催化箱41内。
进一步的，紫外灯为单波或双波紫外灯，与此对应的催化板43上的光触媒涂层也可以是单波或双波型。双波紫外灯可产生250nm以上波长的紫外光和200nm以下的波长的紫外光。
当废气进入到催化箱41内时，打开紫外灯，催化板43上的光触媒层在紫外灯照射下，对废气中的有机废气进行氧化分解，将废气中的大分子转变成小分子，然后小分子继续裂解，同时产生高浓臭氧进一步对气体恶臭异味进行分解。
作为可选的实施方式，微波激发装置5为微波等离子发生器，采用现有技术中的产品实现。在本实用新型中，微波激发装置5，能够提供丰富的高能粒子和活性基团，对于难以降解的挥发性有机化合物，也能进行快速的降解。
作为可选的实施方式，微波激发装置5设置在催化箱41内的活性炭吸附组件44后侧。
作为可选的实施方式，氧解装置6包括依次设置的四排载体，和分别设置在四排载体上的沸石层、氧化钴层、二氧化钾层和高锰酸钾层。四排载体沿废气流向并排设置，且均设置在氧解箱内，且每排载体中相邻两个载体之间的间隔相同，前后两排载体交错设置。载体为蜂窝状陶瓷或金属载体。当废气进入到氧解装置6内，通过带有沸石层的载体对废气中的气体分子进行有效的吸附，然后通过依次剩下的三排载体，对废气进行氧化分解。
作为可选的实施方式，氧化装置7包括氧化剂储罐71、氧化剂喷头72和氧化罐73，氧化剂喷头72设置在氧化罐73内，氧化剂储罐71与氧化剂喷头72连通。废气最后进入到氧化装置7内，通过氧化剂喷头72喷出除VOC类的液体氧化剂使得废气中的VOC分子被氧化分解。
为了提高设备使用寿命，喷淋净化装置1、除雾装置2、膜分离装置3、光催化装置4、微波激发装置5、氧解装置6和氧化装置7中与废气接触部位均设置有疏油疏水涂层。
为了提高光催化反应效果，本实用新型中，催化箱41的催化出口412与氧解装置6之间通过第一管路100连接，第一管路100上依次设置有VOC检测装置8和回流管路200，回流管路200另一端与催化箱41的催化入口411连接。VOC检测装置8采用现有技术中的产品实现。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种VOC废气处理装置，其特征在于：包括依次设置的喷淋净化装置(1)、除雾装置(2)、膜分离装置(3)、光催化装置(4)、微波激发装置(5)、氧解装置(6)和氧化装置(7)；所述喷淋净化装置(1)包括喷淋箱(11)、喷淋头(12)和水循环组件(13)；所述除雾装置(2)包括除雾箱(21)和除雾组件(22)；所述膜分离装置(3)与所述光催化装置(4)和所述水循环组件(13)均连通；所述光催化装置(4)包括催化箱(41)、紫外光发生件(42)、催化板(43)、活性炭吸附组件(44)；所述微波激发装置(5)设置在所述催化箱(41)内的所述活性炭吸附组件(44)后侧。
2.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述喷淋箱(11)顶部设置有进气口(111)，下部侧壁上设置有出气口(112)，所述喷淋头(12)分成两排分别设置在所述喷淋箱(11)相对的两个侧壁上，且两排所述喷淋头(12)呈V字形倾斜设置，所述喷淋箱(11)底部设置有出水口(113)，且所述喷淋箱(11)底部为斜面结构，所述水循环组件(13)两端分别与所述出水口(113)和所述喷淋头(12)连接。
3.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述除雾组件(22)为依次从下向上设置在所述除雾箱(21)内的多层除雾板(221)，所述除雾箱(21)底部设置有进口(211)，顶部设置有出口(212)，所有的所述除雾板(221)上均具有折流式过气通道(222)，且从所述进口(211)向所述出口(212)方向的所述过气通道(222)规格逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述催化箱(41)为卧式波浪形箱体结构，所述催化箱(41)两端分别设置有催化入口(411)和催化出口(412)，所述紫外光发生件(42)、所述催化板(43)的数量均为多套，且所述紫外光发生件(42)和所述催化板(43)沿所述催化箱(41)长度方向交错设置，所述紫外光发生件(42)为紫外灯，所述催化板(43)为格栅板，且所述催化板(43)表面设置有二氧化钛触媒涂层或氧化锰触媒涂层，所述活性炭吸附组件(44)为活性炭吸附孔板设置在最后一套所述催化板(43)后侧，所述微波激发装置(5)的波导管(51)设置在所述催化箱(41)内。
5.根据权利要求4所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述紫外灯为单波或双波紫外灯。
6.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述氧解装置(6)包括依次设置的四排载体，和分别设置在四排所述载体上的沸石层、氧化钴层、二氧化钾层和高锰酸钾层。
7.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述氧化装置(7)包括氧化剂储罐(71)、氧化剂喷头(72)和氧化罐(73)，所述氧化剂喷头(72)设置在所述氧化罐(73)内，所述氧化剂储罐(71)与所述氧化剂喷头(72)连通。
8.根据权利要求1所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述喷淋净化装置(1)、除雾装置(2)、膜分离装置(3)、光催化装置(4)、微波激发装置(5)、氧解装置(6)和氧化装置(7)中与废气接触部位均设置有疏油疏水涂层。
9.根据权利要求4所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述催化箱(41)的催化出口(412)与所述氧解装置(6)之间通过第一管路(100)连接，所述第一管路(100)上依次设置有VOC检测装置(8)和回流管路(200)，所述回流管路(200)另一端与所述催化箱(41)的催化入口(411)连接。
10.根据权利要求2所述的VOC废气处理装置，其特征在于：所述水循环组件(13)包括设置在所述喷淋箱(11)旁侧的多个依次排列的沉淀槽(131)，第一个所述沉淀槽(131)通过管路与所述喷淋箱(11)底部的出水口(113)连通，最后一个所述沉淀槽(131)上部通过管路与所述喷淋箱(11)内的所述喷淋头(12)连通，相邻两个所述沉淀槽(131)之间通过位于所述沉淀槽(131)上部的过水口(132)连通。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111871155A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-11-03 | 常州大学 | 一种金属基离子液体支撑液膜-光催化复合油气废气处理装置 |
| CN112479861A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 成家钢 | 液相常压催化氧气氧化安全方法及氧气氧化安全反应设备 |
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- 2019-06-25 CN CN201920966449.1U patent/CN210473551U/zh not_active Expired - Fee Related
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