CN212757984U - 一种多级VOCs臭氧氧化塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔内部设置有至少两级臭氧注入装置，所述臭氧注入装置为V字型，所述臭氧注入装置的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔壁内侧相连。所述臭氧氧化塔增加了臭氧对VOCs的处理效率，减少了臭氧的使用量，降低了处理成本。

Description

一种多级VOCs臭氧氧化塔

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，涉及一种臭氧氧化塔，尤其涉及一种多级VOCs臭氧氧化塔。

背景技术

有机废气中的挥发性有机物称为VOCs(Volatile organic compounds)，在涂装、印刷、制鞋和化工生产的许多行业中，一些工业产品的生产工艺过程都伴有大量的挥发性有机化合物(VOCs)废气的排出。VOCs废气排入大气环境中会产生以下几个方面的影响:①VOCs是光化学反应的前体，有阳光照射时，在合适的条件下VOCs与NO_x及其它悬浮化学物质发生一系列光化学反应,主要生成臭氧，形成光化学烟雾，从而发生光化学污染；②光化学烟雾会刺激人的眼睛和呼吸系统，有些VOCs还具有强烈刺激气味，空气中达到一定浓度时则产生令人不适的感觉，影响空气质量；③有些有毒的VOCs(如芳香烃等)气体在环境中存在会损害人们的健康，长时间暴露在污染空气中会引发癌变或引起其它严重疾病，如苯对骨髓的造血机能造成破坏，是一种致癌物；甲苯和二甲苯对中枢神经具有强的麻醉作用；氯乙烯为致癌物。因此对有机废气中的VOCs进行处理势在必行。

有机废气的来源多种多样，其产生方式及排放方式也不尽相同。因此，有机废气的治理技术也多种多样，各种治理技术也存在自己不同的优缺点。在实际生产过程中，根据不同的情况，选择合适的方法是有机废气治理的关键。有机废气治理的方法主要分为回收法和消除法两类。回收法主要包括：吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离技术及变压吸附技术等；消除法主要包括：物理-化学法和生物法两类，其中，物理-化学法包括热破坏法、光分解法、电晕法、臭氧分解法等；生物法包括生物过滤器，生物滴滤器，生物冲刷塔，膜生物反应器，活性污泥法等。

CN207430015U公开了一种基于光催化及膜分离技术的一体化VOC废气处理系统，包括初级喷淋箱，所述初级喷淋箱的顶部设置有VOC废气进口，所述初级喷淋箱内部安装有一级喷淋管，所述一级喷淋管与喷淋液循环装置相连；所述初级喷淋箱的底部设置有分离过滤器，在初级喷淋箱的底部安装有生物净化水槽；所述初级喷淋箱的侧面并位于生物净化水槽的顶部设置有初级过滤装置，所述初级过滤装置通过第一管路与二级喷淋装置相连；所述二级喷淋装置通过第二管路与膜分离装置相连；所述膜分离装置的第一出口通过第三管路与光催化装置相连，所述膜分离装置的第二出口通过循环管路与第一管路相连。

CN109126383A公开了一种VOC废气净化一体机，包括VOC浓缩系统，其具备催化燃烧器、热交换机、再生风机、热交换器、烟囱、VOC浓缩转轮、处理风机，还包括喷淋塔、光催化单元、除尘单元，VOC废气通过管道依次经过除尘单元、喷淋塔、光催化单元及VOC浓缩系统，其中喷淋塔内以下至上依次设有加湿处理腔和二次除尘腔，二次除尘腔上方设滤网层，VOC废气自喷淋塔底部进气口进入，从顶部出气口流出经管道进入光催化单元，且管道上设阀门，阀门上设检测器，阀门上两个出口分别通向喷淋塔进气口、光催化单元。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔增加了臭氧对VOCs的处理效率，减少了臭氧的使用量，降低了处理成本。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔内部设置有至少两级臭氧注入装置，所述臭氧注入装置为V字型，所述臭氧注入装置的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔壁内侧相连。

本实用新型中，由于臭氧相对比重大于VOCs和空气，其在喷淋后会向塔底移动，因此将臭氧注入管路设置为V型，有利于上一级臭氧在向下移动后接触到下一级的臭氧注入装置时，臭氧注入装置对臭氧起到引流作用，使得臭氧向氧化塔的中部集中，由于臭氧氧化塔中VOCs在塔中间部位的浓度要大于塔壁附近，即VOCs在氧化塔径向方向上中部到塔壁浓度呈梯度降低，尤其在塔底分别尤为不均，上述设计可以使得臭氧在氧化塔内部径向方向上也呈浓度梯度分布，增加了臭氧对VOCs的处理效率，减少了臭氧的使用量，降低了处理成本。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧注入装置为V字型臭氧注入管和/或V字型臭氧注入板。

作为本实用新型优选的技术方案，每一级所述臭氧注入装置包括至少两根平行设置的所述V字型的臭氧注入管或V字型臭氧注入板。

其中，所述臭氧注入的具体形状可以是管状、板状或其他形状，也可是其他不规则形状，但是要满足其总体成V字型。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧注入装置的V字型顶端的角度为60～120°，如70°、80°、90°、100°或110°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中，每一级的臭氧注入装置的V字型顶端的角度可以相同也可以不同，可以根据其处于臭氧氧化塔中的位置进行独立地调整。

本实用新型中，所述臭氧注入装置的V字型顶端的角度可通过烟气中VOCs的含量，以及烟气的流速进行适当调整，或对塔内烟气分布情况进行模拟，已确定其角度。

作为本实用新型优选的技术方案，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/3～1/5，如1/3.2、1/3.5、1/3.8、1/4、1/4.2、1/4.5或1/4.8等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为5～12:1，如6:1、7:1、8:1、9:1、10:1或11:1等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口，塔顶设置有烟气出口。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板。

作为本实用新型优选的技术方案，所述引流板与塔底所成的角度为30～75°，如35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°或70°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本实用新型中，所述引流板的作用与上述V字型的设置类似，将最后一级的臭氧注入装置中向下移动的臭氧进行引流，使得臭氧向氧化塔的塔底中部集中。

作为本实用新型优选的技术方案，所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。

本实用新型中，所述臭氧注入装置需要外接臭氧输送装置，而臭氧输送装置可以通过输送泵向臭氧注入装置中注入臭氧，臭氧注入装置臭氧的注入速率可通过输送泵进行调整。而本实用新型中，所述臭氧氧化塔釜可以设置有臭氧回收装置，将没有使用的臭氧进行回收，降低处理成本。

与现有技术方案相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔增加了臭氧对VOCs的处理效率，减少了臭氧的使用量30％以上，降低了处理成本，VOCs的净化率可达98％以上。

附图说明

图1是本实用新型实施例1提供的臭氧氧化塔的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的臭氧氧化塔的结构示意图；

图中：1-塔体，2-臭氧注入装置，3-烟气入口，4-烟气出口，5-引流板。

下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，本实用新型的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

本实施例提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，其结构如图1所示，所述臭氧氧化塔内部设置有3级臭氧注入装置2，所述臭氧注入装置2为V字型，所述臭氧注入装置2的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔体1的塔壁内侧相连。

所述每一级臭氧注入装置为平行设置的V字型臭氧注入管，V字型顶端的角度为110°，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/4。所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为6:1。所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口3，塔顶设置有烟气出口4。所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。

实施例2

本实施例提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，其结构如图2所示，所述臭氧氧化塔内部设置有3级臭氧注入装置2，所述臭氧注入装置2为V字型，所述臭氧注入装置2的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔体1的塔壁内侧相连。

所述每一级臭氧注入装置为平行设置的V字型臭氧注入管，V字型顶端的角度为110°，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/4。所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为6:1。所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口3，塔顶设置有烟气出口4。所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板，所述引流板与塔底所成的角度为45°。

实施例3

本实施例提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔内部设置有3级臭氧注入装置2，所述臭氧注入装置2为V字型，所述臭氧注入装置2的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔体1的塔壁内侧相连。

所述每一级臭氧注入装置为平行设置的V字型臭氧注入管，V字型顶端的角度为60°，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/4。所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为12:1。所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口3，塔顶设置有烟气出口4。所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板，所述引流板与塔底所成的角度为30°。

实施例4

本实施例提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔内部设置有3级臭氧注入装置2，所述臭氧注入装置2为V字型，所述臭氧注入装置2的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔体1的塔壁内侧相连。

所述每一级臭氧注入装置为平行设置的V字型臭氧注入管，V字型顶端的角度为120°，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/4。所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为5:1。所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口3，塔顶设置有烟气出口4。所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板，所述引流板与塔底所成的角度为75°。

实施例5

本实施例提供一种多级VOCs臭氧氧化塔，所述臭氧氧化塔内部设置有3级臭氧注入装置2，所述臭氧注入装置2为V字型，所述臭氧注入装置2的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔体1的塔壁内侧相连。

所述每一级臭氧注入装置为平行设置的V字型臭氧注入管，V字型顶端的角度为90°，所述相邻量两级臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/4。所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为10:1。所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口3，塔顶设置有烟气出口4。所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板，所述引流板与塔底所成的角度为45°。

对比例

本对比例处理所述臭氧注入装置2为“一”字型，且平行于塔底设置外，其余条件均与实施例1相同。

对实施例1-5以及对比例提供的多级VOCs臭氧氧化塔的净化能力进行测试，即对某钢厂外排的VOCs有机废气进行净化处理，外排的废气中VOCs的含量为182mg/m³。测试方式为，测试净化塔烟气出口处VOCs的含量，与烟气入口处的烟气中上的VOCs含量进行比较，得出净化率。烟气的流速为2.5m/s，每一级臭氧注入装置的臭氧的注入量为10dm³/s，测试结果如表1所示。

表1

通过表1的测试结果可以看出，本实用新型实施例1-5提供的多级VOCs臭氧氧化塔对VOCs的去除率可达98％以上，而对比例采用水平设置的臭氧注入装置，在其他条件相同的情况下，其对VOCs的去除率仅为实施例1的70％左右，可见需要增加臭氧使用量30％以上才可以达到实施例1的净化能力。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种多级VOCs臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧氧化塔内部设置有至少两级臭氧注入装置，所述臭氧注入装置为V字型，所述臭氧注入装置的两端分别独立地与所述臭氧氧化塔的塔壁内侧相连。

2.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧注入装置为V字型臭氧注入管和/或V字型臭氧注入板。

3.根据权利要求2所述的臭氧氧化塔，其特征在于，每一级所述臭氧注入装置包括至少两组平行设置的所述V字型的臭氧注入管或V字型臭氧注入板。

4.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧注入装置的V字型顶端的角度为60～120°。

5.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，相邻两级所述臭氧注入装置的间隔距离为塔高的1/3～1/5。

6.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧氧化塔的高度与半径的比值为5～12:1。

7.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧氧化塔的底部设置有烟气入口，塔顶设置有烟气出口。

8.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧氧化塔的塔底设置有引流板。

9.根据权利要求8所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述引流板与塔底所成的角度为30～75°。

10.根据权利要求1所述的臭氧氧化塔，其特征在于，所述臭氧注入装置与臭氧输送装置相连。

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