CN211753956U - 一种处理工业废气的臭氧催化塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种处理工业废气的臭氧催化塔，包括箱体，该箱体内部依次分隔为前级喷雾洗涤区、生物滤床吸收区、臭氧催化除臭区和紫外线除菌区，前级喷雾洗涤区、生物滤床吸收区和臭氧催化除臭区之间采用隔板封闭隔离成相互独立的分区，臭氧催化除臭区与紫外线除菌区之间采用催化剂填料层隔离；前级喷雾洗涤区侧面设有废气进口，紫外线除菌区侧面设有净化气体排出口，该净化气体排出口与排气塔通过管道连接，且该管道上设置有抽风机；废气经废气进口进入箱体，依次经过前级喷雾洗涤区、生物滤床吸收区、臭氧催化除臭区、紫外线除菌区处理达标后经抽风机输送至排气塔排放，该装置结构小巧、废气处理效率高，且运行安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业废气处理技术领域，尤其涉及一种处理工业废气的臭氧催化塔。
背景技术
生物、医药、化工、食品等行业在生产过程中，会产生含有大量挥发性有机物(VOCs)的尾气，如苯、苯系物、酯类、醛类、硫醇、硫醚、烯烃和有机胺等，这些有机废气污染物会对大气环境造成极大影响，不经处理直接排放会造成雾霾、光化学烟雾等严重的环境污染，而且其中许多成分还是致癌物质，会对人体有毒有害，如苯系物对骨髓的造血机能造成破坏。其他行业如制鞋、印刷、汽车喷涂等生产过程中也会产生低浓度的有机废气。
目前，针对VOCs常用的处理方法有活性炭吸附法、光催化氧化法和低温等离子等，但在使用过程中存在处理不稳定、前期投资高、运行费用高、系统安全性差等缺点。此外，活性炭吸附法产生的固体废物属于危险废物，二次处理费用较高，企业难以承受。
废气洗涤塔作为VOCs处理过程中有效的处理设备，工程应用较为广泛。传统的废气洗涤塔仅通过溶剂吸收达到去除效果，但溶剂吸收具有局限性，使用过程中如果溶剂选择不当会导致有机废气污染物吸收不完全，导致残余废气仍能危害环境。利用臭氧直接处理有机废气的方式在工程应用中较少，此外，单一的臭氧催化氧化法只能处理部分有机废气，去除效率一般在50％，其存在废气处理不彻底的问题。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的功能单一、催化氧化处理效率低的问题，本实用新型提供了一种处理工业废气的臭氧催化塔。
本实用新型采用的技术方案为：一种处理工业废气的臭氧催化塔，其创新点在于：包括箱体1，该箱体1内部依次分隔为前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3、臭氧催化除臭区4和紫外线除菌区5，所述前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3和臭氧催化除臭区4之间采用隔板封闭隔离成相互独立的分区，所述臭氧催化除臭区4与紫外线除菌区5之间采用催化剂填料层44隔离；所述前级喷雾洗涤区2侧面设有废气进口21，所述紫外线除菌区5侧面设有净化气体排出口51，该净化气体排出口51与排气塔6通过管道连接，且该管道上设置有抽风机7；废气经废气进口21进入箱体1，依次经过前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3、臭氧催化除臭区4、紫外线除菌区5处理达标后经抽风机7输送至排气塔6排放。
在一些实施方式中，所述箱体1下方设有集箱8，该集箱8内分隔成密闭的第一储液腔81和第二储液腔82，所述前级喷雾洗涤区2底部与第一储液腔81 通过管道连通，生物滤床吸收区3与第二储液腔82通过管道连通。
在一些实施方式中，所述前级喷雾洗涤区2内部水平设有有机填料层24，顶部设有喷淋装置23，该喷淋装置23通过管道与第一储液腔81底部连接且管道上设有水泵85。
在一些实施方式中，所述水泵85与第一储液腔81之间的管道上设置电磁三通阀83，该电磁三通阀83的第三接口连接自来水管道，操作人员可以根据需要在自来水和第一储液腔81内的循环水间进行切换，所述电磁三通阀83与第一储液腔81之间的管道上设有Y型管道过滤器84，用于过滤第一储液腔81中循环水的杂质。
在一些实施方式中，所述生物滤床吸收区3内部水平设有生物填料层32，顶部设有喷淋装置33，该喷淋装置33通过管道与第二储液腔82底部连接且管道上设有水泵86。
在一些实施方式中，所述水泵86与第二储液腔82之间的管道上设置电磁三通阀87，该电磁三通阀87的第三接口连接自来水管道，操作人员可以根据需要在自来水和第二储液腔82内的循环水间进行切换，所述电磁三通阀87与第二储液腔82之间的管道上设有Y型管道过滤器88，用于过滤第二储液腔82中循环水的杂质。
在一些实施方式中，所述第一储液腔81上部设有第一加药口811，用于向第一储液腔81内加入化学洗涤剂，底部设有排污口，用于设备维护时排空；所述第二储液腔82上部设有第二加药口821，用于向第二储液腔82内加入化学洗涤剂，底部设有排污口，用于设备维护时排空，所述第二储液腔82内部设有电加热管822用于加热循环水。
在一些实施方式中，所述前级喷雾洗涤区2顶部与相邻的生物滤床吸收区3 顶部通过输气管道连接，该输气管道上设有第一气水分离器22，该第一气水分离器22的液体出口与喷淋装置23的进液管道连通，使分离出来的液体进入前级喷雾洗涤区2内循环，所述生物滤床吸收区3与臭氧催化除臭区4之间的隔板上开设有通气孔，该通气孔内安装有第二气水分离器31用于除去进入臭氧催化除臭区4内废气中的水分。
在一些实施方式中，所述臭氧催化除臭区4顶部和底部固定设置有对称的臭氧集气管41、42，分别与臭氧集气罐9的两个出口连接，该臭氧集气罐9的进气口与臭氧发生器10的出气口通过管道连接；所述臭氧集气管41、42之间连接有数个臭氧布风管43，所述臭氧布风管43为螺旋盘管，该螺旋盘整体管壁上均布通风孔，该通风孔直径为0.6mm-0.8mm，整体开孔率为60％。
在一些实施方式中，所述紫外线除菌区5内部设有UV紫外灯管，UV紫外灯管具有杀菌和除臭的作用
在一些实施方式中，所述紫外线除菌区5与排气塔6之间的管道上还设置有电加热器110，用于将该管道内的气体加热至60℃-65℃，使残余臭氧迅速转化为氧气。
在一些实施方式中，所述催化剂填料层44采用不锈钢支撑框架，该不锈钢支撑框架内填充蜂窝陶瓷VOCS催化剂。
在一些实施方式中，所述生物滤床吸收区3内部敷设一层石墨保温层，用于维持生物滤床吸收区3内的温度，降低能耗。
本装置的工作原理是：
臭气经废气进口21进入前级喷雾洗涤区2，经自来水或低浓度化学洗涤液洗涤，在前级喷雾洗涤区2完成了对废气的水或化学药剂的吸收、除尘及加湿的预处理。未清除的废气再进入生物滤床吸收区3，通过生物滤床时，污染物从气相中转移到生物膜表面。废气在喷淋装置33喷洒水的作用下与湿润状态的填充材料(生物填料)的水膜接触并溶解。进入生物膜的废气在填充材料(生物填料) 中，在微生物的吸收分解下被降解。微生物把吸收的有机成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。净化后的气体经臭氧催化除臭区4结合蜂窝陶瓷VOCS催化剂进一步催化处理后，进入紫外线除菌区5进行杀菌处理，最终被抽风机7输送至排气塔6排放，残余的臭氧被电加热器110加热转化为氧气。以上四个过程同时进行，确保整个系统排放达标。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的处理工业废气的臭氧催化塔，机构紧凑合理其高度集成化占地面积小，具有良好的净化效果和较佳的能效比。
(2)本实用新型的处理工业废气的臭氧催化塔，采用螺旋盘管式臭氧布风管吹入臭氧，使臭氧与废气混合更加均匀废气处理效果好，采取循环式的臭氧进给方式能够提高臭氧利用率，节约设备运行成本。
(3)本实用新型的处理工业废气的臭氧催化塔，在净化气体排放管道上设置电加热器110加热将残余的臭氧转化为氧气，避免了二次污染和伤害人体。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型披露了一种处理工业废气的臭氧催化塔，如图1所示：包括箱体 1，该箱体1内部依次分隔为前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3、臭氧催化除臭区4和紫外线除菌区5，所述前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3和臭氧催化除臭区4之间采用隔板封闭隔离成相互独立的分区，所述臭氧催化除臭区4 与紫外线除菌区5之间采用催化剂填料层44隔离；所述前级喷雾洗涤区2侧面设有废气进口21，所述紫外线除菌区5侧面设有净化气体排出口51，该净化气体排出口51与排气塔6通过管道连接，且该管道上设置有抽风机7；废气经废气进口21进入箱体1，依次经过前级喷雾洗涤区2、生物滤床吸收区3、臭氧催化除臭区4、紫外线除菌区5处理达标后经抽风机7输送至排气塔6排放。
在一些实施方式中，所述箱体1下方设有集箱8，该集箱8内分隔成密闭的第一储液腔81和第二储液腔82，所述前级喷雾洗涤区2底部与第一储液腔81 通过管道连通，生物滤床吸收区3与第二储液腔82通过管道连通。
在一些实施方式中，所述前级喷雾洗涤区2内部水平设有有机填料层24，顶部设有喷淋装置23，该喷淋装置23通过管道与第一储液腔81底部连接且管道上设有水泵85。
在一些实施方式中，所述水泵85与第一储液腔81之间的管道上设置电磁三通阀83，该电磁三通阀83的第三接口连接自来水管道，操作人员可以根据需要在自来水和第一储液腔81内的循环水间进行切换，所述电磁三通阀83与第一储液腔81之间的管道上设有Y型管道过滤器84，用于过滤第一储液腔81中循环水的杂质。
在一些实施方式中，所述生物滤床吸收区3内部水平设有生物填料层32，顶部设有喷淋装置33，该喷淋装置33通过管道与第二储液腔82底部连接且管道上设有水泵86。
在一些实施方式中，所述水泵86与第二储液腔82之间的管道上设置电磁三通阀87，该电磁三通阀87的第三接口连接自来水管道，操作人员可以根据需要在自来水和第二储液腔82内的循环水间进行切换，所述电磁三通阀87与第二储液腔82之间的管道上设有Y型管道过滤器88，用于过滤第二储液腔82中循环水的杂质。
在一些实施方式中，所述第一储液腔81上部设有第一加药口811，用于向第一储液腔81内加入化学洗涤剂，底部设有排污口，用于设备维护时排空；所述第二储液腔82上部设有第二加药口821，用于向第二储液腔82内加入化学洗涤剂，底部设有排污口，用于设备维护时排空，所述第二储液腔82内部设有电加热管822用于加热循环水。
在一些实施方式中，所述前级喷雾洗涤区2顶部与相邻的生物滤床吸收区3 顶部通过输气管道连接，该输气管道上设有第一气水分离器22，该第一气水分离器22的液体出口与喷淋装置23的进液管道连通，使分离出来的液体进入前级喷雾洗涤区2内循环，所述生物滤床吸收区3与臭氧催化除臭区4之间的隔板上开设有通气孔，该通气孔内安装有第二气水分离器31用于除去进入臭氧催化除臭区4内废气中的水分。
在一些实施方式中，所述臭氧催化除臭区4顶部和底部固定设置有对称的臭氧集气管41、42，分别与臭氧集气罐9的两个出口连接，该臭氧集气罐9的进气口与臭氧发生器10的出气口通过管道连接；所述臭氧集气管41、42之间连接有数个臭氧布风管43，所述臭氧布风管43为螺旋盘管，该螺旋盘整体管壁上均布通风孔，该通风孔直径为0.6mm-0.8mm，整体开孔率为60％。
在一些实施方式中，所述紫外线除菌区5内部设有UV紫外灯管，UV紫外灯管具有杀菌和除臭的作用。
在一些实施方式中，所述紫外线除菌区5与排气塔6之间的管道上还设置有电加热器110，用于将该管道内的气体加热至60℃-65℃，使残余臭氧迅速转化为氧气。
在一些实施方式中，所述催化剂填料层44采用不锈钢支撑框架，该不锈钢支撑框架内填充蜂窝陶瓷VOCS催化剂。
在一些实施方式中，所述生物滤床吸收区3内部敷设一层石墨保温层，用于维持生物滤床吸收区3内的温度，降低能耗。
本装置的工作原理是：
臭气经废气进口21进入前级喷雾洗涤区2，经自来水或低浓度化学洗涤液洗涤，在前级喷雾洗涤区2完成了对废气的水或化学药剂的吸收、除尘及加湿的预处理。未清除的废气再进入生物滤床吸收区3，通过生物滤床时，污染物从气相中转移到生物膜表面。废气在喷淋装置33喷洒水的作用下与湿润状态的填充材料(生物填料)的水膜接触并溶解。进入生物膜的废气在填充材料(生物填料) 中，在微生物的吸收分解下被降解。微生物把吸收的有机成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。净化后的气体经臭氧催化除臭区4结合蜂窝陶瓷VOCS催化剂进一步催化处理后，进入紫外线除菌区5进行杀菌处理，最终被抽风机7输送至排气塔6排放，残余的臭氧被电加热器110加热转化为氧气。以上四个过程同时进行，确保整个系统排放达标。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种处理工业废气的臭氧催化塔,其特征在于：包括箱体(1)，该箱体(1)内部依次分隔为前级喷雾洗涤区(2)、生物滤床吸收区(3)、臭氧催化除臭区(4)和紫外线除菌区(5)，所述前级喷雾洗涤区(2)、生物滤床吸收区(3)和臭氧催化除臭区(4)之间采用隔板封闭隔离成相互独立的分区，所述臭氧催化除臭区(4)与紫外线除菌区(5)之间采用催化剂填料层(44)隔离；所述前级喷雾洗涤区(2)侧面设有废气进口(21)，所述紫外线除菌区(5)侧面设有净化气体排出口(51)，该净化气体排出口(51)与排气塔(6)通过管道连接，且该管道上设置有抽风机(7)；废气经废气进口(21)进入箱体(1)，依次经过前级喷雾洗涤区(2)、生物滤床吸收区(3)、臭氧催化除臭区(4)、紫外线除菌区(5)处理达标后经抽风机(7)输送至排气塔(6)排放。
2.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述箱体(1)下方设有集箱(8)，该集箱(8)内分隔成密闭的第一储液腔(81)和第二储液腔(82)，所述前级喷雾洗涤区(2)底部与第一储液腔(81)通过管道连通，生物滤床吸收区(3)与第二储液腔(82)通过管道连通。
3.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述前级喷雾洗涤区(2)顶部与相邻的生物滤床吸收区(3)顶部通过输气管道连接，该输气管道上设有第一气水分离器(22)，所述生物滤床吸收区(3)与臭氧催化除臭区(4)之间的隔板上开设有通气孔，该通气孔内安装有第二气水分离器(31)。
4.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述臭氧催化除臭区(4)顶部和底部固定设置有对称的臭氧集气管(41、42)，分别与臭氧集气罐(9)的两个出口连接，该臭氧集气罐(9)的进气口与臭氧发生器(10)的出气口通过管道连接；所述臭氧集气管(41、42)之间连接有数个臭氧布风管(43)，所述臭氧布风管(43)为螺旋盘管，该螺旋盘整体管壁上均布通风孔，该通风孔直径为0.6mm-0.8mm，整体开孔率为60％。
5.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述紫外线除菌区(5)与排气塔(6)之间的管道上还设置有电加热器(110)，用于将该管道内的气体加热至60℃-65℃，使残余臭氧迅速转化为氧气。
6.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述催化剂填料层(44)采用不锈钢支撑框架，该不锈钢支撑框架内填充蜂窝陶瓷VOCS 催化剂。
7.根据权利要求1所述的处理工业废气的臭氧催化塔，其特征在于：所述生物滤床吸收区(3)内部敷设一层石墨保温层。
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|---|---|---|---|---|
| CN112604474A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-06 | 重庆立昂工业设备有限公司 | 一种废气处理系统 |
| CN114028939A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-11 | 西原环保工程(上海)有限公司 | 一种炭质生物媒耦合臭氧催化氧化的深度除臭系统 |
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2019
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