CN212039791U - 一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，包括进气管和箱体，箱体包括等离子净化腔和光催化氧化腔，等离子净化腔内安装有等离子净化器；光催化氧化腔内安装有送气管，送气管外侧的光催化氧化腔内上下间隔安装有多块光催化网，光催化网将光催化氧化腔的内部分隔成多个隔层，每个隔层内均安装有紫外线灯，送气管上加工有多个通气孔，送气管外侧的光催化氧化腔内安装有至少2组搅拌器，搅拌器包括第一电机、转动杆、搅拌叶、滚珠轴承和活动连接组件，光催化氧化腔的顶部设置有排气管，排气管内安装有活性炭吸附剂。本装置不仅能够有效的提高废气降解的效率，保证较好的净化效果，而且可以有效的减少臭氧二次污染的产生。

Description

一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置

技术领域

本实用新型属于焦化生产技术领域，具体涉及一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置。

背景技术

顺丁烯二酸酐简称顺酐，是重要的基础有机化工原料之一，主要用于塑料、涂料、合成树脂、造纸和医药等行业。目前国内的顺酐生产工艺主要是苯氧化法和整丁烷法，其中以焦化苯为原料的苯氧化法占主导地位。苯氧化法生产顺酐的尾气中含有一些未转化的少量的一氧化碳和微量苯、顺酸等可挥发的有机物，未治理前对人类身体健康有害，目前，国内顺酐厂家普遍采取的办法是高空排放，高空排放并未达到国家排放标准的要求，而且尾气中的极少量醛、酮、酸类有严重的刺鼻气味，对周围的环境污染严重，所以需要对尾气进行进一步的净化处理。目前，含挥发性有机物尾气的控制可以采用冷凝、吸收、吸附、燃烧、生物、非平衡等离子体、光催化氧化等方法或上述方法的结合，在现有的技术中，光催化氧化方法是当前较为先进和环保的方法，光催化氧化技术其核心是首先用高能紫外线照射下产生高能自由基，直接分解废气因子中的有害气体，使其迅速形成小分子碎片，降解生成CO、HO等，虽然光催化氧化技术具有处理效率高、无二次污染、运行成本低的特点，但是由于在紫外线照射下的催化装置设计不合理，在对尾气进行净化时，废气与光催化剂接触的机会小，废气与催化剂的混合效果差，废气净化不彻底，废气净化的效果差，净化后的废气中有机物含量仍然高，臭味、异味也较大，很难达到排放的标准。因此，研制开发一种结构合理、实用高效、净化效果显著、净化效率高、可避免二次污染苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置是客观需要的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构合理、实用高效、净化效果显著、净化效率高、可避免二次污染苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置。

本实用新型的目的是这样实现的，包括进气管和箱体，箱体内的下部安装有隔板，隔板将箱体的内腔分隔成下部的等离子净化腔和上部的光催化氧化腔，进气管设置在等离子净化腔的下部，等离子净化腔内安装有等离子净化器，等离子净化器包括绝缘保护壳和安装在绝缘保护壳内的至少2张金属丝网，绝缘保护壳的顶部安装有多个与金属丝网连接的高压电极，底部安装有多个与金属丝网连接的接地电极；光催化氧化腔内的中心处竖直安装有送气管，送气管的上端通过封板密封，送气管的下端安装在隔板上并与等离子净化腔连通，送气管外侧的光催化氧化腔内上下间隔安装有多块光催化网，光催化网将光催化氧化腔的内部分隔成多个隔层，每个隔层内均安装有至少2个紫外线灯，送气管的管壁上加工有多个与隔层相通的通气孔，送气管内的底部安装有轴流风机，送气管外侧的光催化氧化腔内还均布安装有至少2组搅拌器，搅拌器包括第一电机、转动杆和搅拌叶，光催化氧化腔的底部安装有保护罩，第一电机安装在保护罩内，第一电机的输出轴伸出保护罩后连接有固定座，固定座上加工有向下凹陷的工作腔，工作腔的底部安装有弹簧，转动杆的下端位于工作腔内并与弹簧固定连接，在转动杆下端的外侧面上竖直加工有至少两条滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，滑块固定安装在工作腔内，转动杆的上端依次转动安装在每块光催化网上，搅拌叶安装在每个隔层内的转动杆上，搅拌叶和光催化网上均涂覆有光催化剂，转动杆的顶部安装有滚珠轴承，滚珠轴承通过活动连接组件安装在光催化氧化腔内的顶部，光催化氧化腔的顶部设置有排气管，排气管内安装有活性炭吸附剂，排气管的顶部设置有排放口。

进一步的，在活性炭吸附剂上侧的排气管内安装有气体检测传感器，所述排放口上安装有排气阀，在活性炭吸附剂上侧的排气管上安装有旁通管，所述旁通管上依次安装有旁通阀和二级净化器，所述二级净化器包括圆筒体和安装在圆筒体两端的过渡锥体，两个过渡锥体内部分别安装有气体分布板，两块气体分布板之间间隔安装有多根旁通支管，每根旁通支管上串联安装有多个净化组件，优选地，所述净化组件包括圆筒体,圆筒体的两端分别设置有连通孔,所述圆筒体内上下间隔设置有多块扰流板,所述扰流板在圆筒体内倾斜布置,相邻两块扰流板之间安装有光催化板和多个紫外线灯。

进一步的，所述光催化氧化腔内安装有多个微波发生器。

进一步的，所述活动连接组件包括接触板、升降杆和第二电机，所述升降杆对称安装在光催化氧化腔内的顶部，所述接触板安装在升降杆的下端，所述第二电机通过安装板安装在光催化氧化腔的内壁上，所述第二电机的输出轴上安装有凸轮，所述凸轮与接触板的上表面接触。

进一步的，所述光催化剂为石墨烯-TiO₂涂料。

进一步的，所述光催化网的截面形状为波浪形结构

本实用新型的优点在于：一是设置的等离子净化器能够对废气进行初步的净化；二是在光催化氧化腔内设置多层光催化网，并通过一根送气管将废气等量的送入到每个隔层中。在紫外线光源和催化剂的作用下对废气进行净化，可以很好的提高废气的净化效果和净化效率，同时设置的搅拌器能够对每层隔层内的废气进行搅拌，利用搅拌的方式来增大废气与催化剂接触的几率和时间，加大废气与催化剂接触的面积，让废气与催化剂进行充分的反应，从而达到很好的净化效果，采用等离子氧化和光催化氧化相结合的结构，不仅能够有效的提高废气降解的效率，保证较好的净化效果，而且可以有效的减少臭氧二次污染的产生，具有结构合理、实用高效的优点，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为活动连接组件10的结构示意图；

图4为净化组件18的结构示意图；

图中：1-进气管，2-等离子净化腔，3-隔板，4-光催化网，5-搅拌叶，6-转动杆，7-送气管，8-紫外线灯，9-微波发生器，10-活动连接组件，101-接触板，102-升降杆，103-凸轮，104-第二电机，105-安装板，11-排气管，12-活性炭吸附剂，13-气体检测传感器，14-排放口，15-气体分布板，16-旁通管，17-旁通支管，18-净化组件，181-圆筒体，182-扰流板，183-光催化板，19-二级净化器，20-滚珠轴承，21-光催化氧化腔，22-第一电机，23-高压电极，24-轴流风机，25-接地电极，26-金属丝网，27- 结缘保护壳，28-固定座，29-滑块，30-滑槽，31-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～4所示,本实用新型包括进气管1和箱体，所述箱体内的下部安装有隔板3，所述隔板3将箱体的内腔分隔成下部的等离子净化腔2和上部的光催化氧化腔21，所述进气管1设置在等离子净化腔2的下部，所述等离子净化腔2内安装有等离子净化器，所述等离子净化器包括绝缘保护壳27和安装在绝缘保护壳27内的至少2张金属丝网26，所述绝缘保护壳27的顶部安装有多个与金属丝网26连接的高压电极23，底部安装有多个与金属丝网26连接的接地电极25，使用前，高压电极23与电压增压器连接，高压电极23与电压增压器的连接结构为现有技术，接地电极25与等离子净化腔2外置的接地装置连接，使用时，废气经过进气管1进入到等离子净化腔2，高压电极23放电对金属丝网26进行放电，多张金属丝网26对废气进行多次净化，

所述光催化氧化腔21内的中心处竖直安装有送气管7，送气管7可以采用直管结构，也可以采用上端小下端大的锥管结构，所述送气管7的上端通过封板密封，所述送气管7的下端安装在隔板3上并与等离子净化腔2连通，所述送气管7外侧的光催化氧化腔21内上下间隔安装有多块光催化网4，光催化网4将光催化氧化腔21的内部分隔成多个隔层，每个隔层内均安装有至少2个紫外线灯8，紫外线灯8的紫外光照射下，能够促使催化剂与废气进行反应，所述送气管7的管壁上加工有多个与隔层相通的通气孔，所述送气管7内的底部安装有轴流风机24，所述送气管7外侧的光催化氧化腔21内还均布安装有至少2组搅拌器，设置的搅拌器能够对每层隔层内的废气进行搅拌，利用搅拌的方式来增大废气与催化剂接触的几率和时间，加大废气与催化剂接触的面积，让废气与催化剂进行充分的反应，从而达到很好的净化效果，所述搅拌器包括第一电机22、转动杆6和搅拌叶5，第一电机22直接采购市场上销售的成品电机，所述光催化氧化腔21的底部安装有保护罩，所述第一电机22安装在保护罩内，所述第一电机22的输出轴伸出保护罩后连接有固定座28，所述固定座28上加工有向下凹陷的工作腔，所述工作腔的底部安装有弹簧31，所述转动杆6的下端位于工作腔内并与弹簧31固定连接，在转动杆6下端的外侧面上竖直加工有至少两条滑槽30，所述滑槽30内滑动连接有滑块29，所述滑块29固定安装在工作腔内，所述转动杆6的上端依次转动安装在每块光催化网4上，所述搅拌叶5安装在每个隔层内的转动杆6上，所述搅拌叶5和光催化网4上均涂覆有光催化剂，优选地，其石墨烯-TiO 2 涂料相对于现有技术中的光催化剂而言，该涂料能够有效抑制光生载流子的复合，延长光谱响应范围，在可见光条件下就能降解挥发性的有机物，其净化所需的时间较短，效率高，所述光催化剂为石墨烯-TiO₂涂料，所述转动杆6的顶部安装有滚珠轴承20，所述滚珠轴承20通过活动连接组件10安装在光催化氧化腔21内的顶部，滑槽30和滑块29通过弹簧31的弹性，能够配合活动连接组件10使转动杆6带动搅拌叶5上下活动，所述光催化氧化腔21的顶部设置有排气管11，所述排气管11内安装有活性炭吸附剂12，活性炭吸附剂12 一方面能够减小废气上升的速度，增大光催化剂与废气的接触机率，另一方面能够对废气中含有的杂质进行再次吸附过滤，所述排气管11的顶部设置有排放口14。

废气在光催化氧化腔21内的净化过程是：经过等离子处理腔2初步净化后的废气，在轴流风机24的作用下，进入到送气管7内并通过通气孔进入到各个隔层中，接着控制第一电机22、紫外线灯8工作，第一电机22带动固定座28转动，进而使转动杆6带动搅拌叶5转动，活动连接组件10不间断的压缩转动杆6，让转动杆6通过滑块29、滑槽30并借助弹簧31的弹性，带动转动杆6和搅拌叶5上下活动，通过搅拌叶6的转动和不断的上下活动，增大搅拌叶6上的光催化剂与废气的接触面积，通过紫外线灯8的紫外光照射，加快催化效率，对废气进行催化净化，净化后的废气进入排气管11内，经过活性炭吸附剂12的再次过滤后通过排放口排出即可。

进一步的，为了及时的掌握和监测光催化氧化腔21对废气净化的效果，在活性炭吸附剂12上侧的排气管11内安装有气体检测传感器13，所述排放口14上安装有排气阀，在活性炭吸附剂12上侧的排气管11上安装有旁通管16，所述旁通管16上依次安装有旁通阀和二级净化器19，所述二级净化器19包括圆筒体和安装在圆筒体两端的过渡锥体，两个过渡锥体内部分别安装有气体分布板15，两块气体分布板15之间间隔安装有多根旁通支管17，每根旁通支管17上串联安装有多个净化组件18，使用时，废气经过活性炭吸附后，利用气体检测传感器13对废气进行浓度监测，如果是净化后的废气达到排放的标准，则关闭旁通阀，打开排气阀，直接将废气进行排放，如果是净化后的废气达不到排放标准，则关闭排气阀，打开旁通阀，将废气通过旁通管16送入到二级净化器19内进行再次净化处理，由于二级净化器19内设置了多根旁通支管17，进入到二级净化器19内的废气分别进入到各根旁通管17上串联的多个净化组件18内，经过多个净化组件18的多次净化后，能够将废气中的有机成分、臭味等进行彻底的净化，

优选地，所述净化组件18包括圆筒体181,圆筒体181的两端分别设置有连通孔,所述圆筒体181内上下间隔设置有多块扰流板182,所述扰流板182在圆筒体181内倾斜布置,相邻两块扰流板182之间安装有光催化板183和多个紫外线灯8，扰流板182的作用是扰乱气体流向和流速，光催化板183上涂有光触媒，利用紫外灯8与光催化板183实现对废气的催化净化反应。

进一步的，为了达到较好的净化效果，所述光催化氧化腔21内安装有多个微波发生器9。利用微波发生器9产生大量的微波形成微波场来激发紫外线灯8发出紫光的同时产生臭氧，从而实现对废气的高效处理。

进一步的，所述活动连接组件10包括接触板101、升降杆102和第二电机104，所述升降杆102对称安装在光催化氧化腔21内的顶部，所述接触板101安装在升降杆102的下端，所述第二电机104通过安装板105安装在光催化氧化腔21的内壁上，所述第二电机104的输出轴上安装有凸轮103，所述凸轮103与接触板101的上表面接触，活动连接组件10能够带动转动杆6和搅拌叶5借助弹簧31、滑块29和滑槽30的配合进行上下活动，通过第二电机104工作带动凸轮103转动，通过凸轮103长半径位置处与短半径位置处交替与接触板101接触，能够使接触板101上下移动，进而带动转动杆6和搅拌叶5上下活动，增大光催化剂与废气接触面积和反应效率。

为了进一步的增加废气与光催化剂网的接触面积，所述光催化网4的截面形状为波浪形结构。

Claims (7)

1.一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：包括进气管（1）和箱体，所述箱体内的下部安装有隔板（3），所述隔板（3）将箱体的内腔分隔成下部的等离子净化腔（2）和上部的光催化氧化腔（21），所述进气管（1）设置在等离子净化腔（2）的下部，

所述等离子净化腔（2）内安装有等离子净化器，所述等离子净化器包括绝缘保护壳（27）和安装在绝缘保护壳（27）内的至少2张金属丝网（26），所述绝缘保护壳（27）的顶部安装有多个与金属丝网（26）连接的高压电极（23），底部安装有多个与金属丝网（26）连接的接地电极（25）；

所述光催化氧化腔（21）内的中心处竖直安装有送气管（7），所述送气管（7）的上端通过封板密封，所述送气管（7）的下端安装在隔板（3）上并与等离子净化腔（2）连通，所述送气管（7）外侧的光催化氧化腔（21）内上下间隔安装有多块光催化网（4），光催化网（4）将光催化氧化腔（21）的内部分隔成多个隔层，每个隔层内均安装有至少2个紫外线灯（8），所述送气管（7）的管壁上加工有多个与隔层相通的通气孔，所述送气管（7）内的底部安装有轴流风机（24），所述送气管（7）外侧的光催化氧化腔（21）内还均布安装有至少2组搅拌器，所述搅拌器包括第一电机（22）、转动杆（6）和搅拌叶（5），所述光催化氧化腔（21）的底部安装有保护罩，所述第一电机（22）安装在保护罩内，所述第一电机（22）的输出轴伸出保护罩后连接有固定座（28），所述固定座（28）上加工有向下凹陷的工作腔，所述工作腔的底部安装有弹簧（31），所述转动杆（6）的下端位于工作腔内并与弹簧（31）固定连接，在转动杆（6）下端的外侧面上竖直加工有至少两条滑槽（30），所述滑槽（30）内滑动连接有滑块（29），所述滑块（29）固定安装在工作腔内，所述转动杆（6）的上端依次转动安装在每块光催化网（4）上，所述搅拌叶（5）安装在每个隔层内的转动杆（6）上，所述搅拌叶（5）和光催化网（4)上均涂覆有光催化剂，所述转动杆（6）的顶部安装有滚珠轴承（20），所述滚珠轴承（20）通过活动连接组件（10）安装在光催化氧化腔（21）内的顶部，所述光催化氧化腔（21）的顶部设置有排气管（11），所述排气管（11）内安装有活性炭吸附剂（12），所述排气管（11）的顶部设置有排放口（14）。

2.根据权利要求1所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：在活性炭吸附剂（12）上侧的排气管（11）内安装有气体检测传感器（13），所述排放口（14）上安装有排气阀，在活性炭吸附剂（12）上侧的排气管（11）上安装有旁通管（16），所述旁通管（16）上依次安装有旁通阀和二级净化器（19），所述二级净化器（19）包括圆筒体和安装在圆筒体两端的过渡锥体，两个过渡锥体内部分别安装有气体分布板（15），两块气体分布板（15）之间间隔安装有多根旁通支管（17），每根旁通支管（17）上串联安装有多个净化组件（18）。

3.根据权利要求2所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：所述净化组件（18）包括圆筒体（181）,圆筒体（181）的两端分别设置有连通孔,所述圆筒体（181）内上下间隔设置有多块扰流板（182）,所述扰流板（182）在圆筒体（181）内倾斜布置,相邻两块扰流板（182）之间安装有光催化板（183）和多个紫外线灯（8）。

4.根据权利要求1所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化氧化腔（21）内安装有多个微波发生器（9）。

5.根据权利要求1所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：所述活动连接组件（10）包括接触板（101）、升降杆（102）和第二电机（104），所述升降杆（102）对称安装在光催化氧化腔（21）内的顶部，所述接触板（101）安装在升降杆（102）的下端，所述第二电机（104）通过安装板（105）安装在光催化氧化腔（21）的内壁上，所述第二电机（104）的输出轴上安装有凸轮（103），所述凸轮（103）与接触板（101）的上表面接触。

6.根据权利要求1所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化剂为石墨烯-TiO₂涂料。

7.根据权利要求1所述的一种苯法顺酐尾气的催化氧化处理装置，其特征在于：所述光催化网（4）的截面形状为波浪形结构。

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