CN213528123U - 一种有机硫废气处理的催化氧化滤池 - Google Patents

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潘国强
黄强
杨英
尤海勤
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Abstract

本实用新型主要公开了一种有机硫废气处理的催化氧化滤池,包括催化氧化填料滤床箱体,催化氧化填料滤床箱体进气口和废气储气罐相连,催化氧化填料滤床箱体顶部设有喷淋管,所述喷淋管与离心风机相连,所述离心风机通过管道连接催化氧化剂投加装置,所述催化氧化剂投加装置通过管道分别连接双氧水加药装置、硫酸亚铁加药装置;所述催化氧化填料滤床箱体进气口处设有气体折流挡板,所述催化氧化填料滤床箱体内部气体折流挡板的一侧、喷淋管下发设有催化滤料层,所述催化滤料层的底部为集液箱。本实用新型利用双氧水和硫酸亚铁形成的芬顿试剂产生的羟基自由基(•OH),氧化电位高达2.8ev,氧化能力强,仅次于氟。

Description

一种有机硫废气处理的催化氧化滤池
技术领域
本实用新型属于环保领域,具体涉及一种有机硫废气处理的催化氧化滤池。
背景技术
随着我国城市化进程和人民生活水平的不断提高,环境污染已经成为改善人们生活质量的一个主要障碍。当前,医药化工、石油炼制等行业排放的工业废气中普遍含有硫醇、硫醚等挥发性有机硫化物,这些污染物具有嗅阈值低、毒性大等特点,产生的恶臭污染问题一直困扰着周围群众的生活和身心健康,长期生活于有机硫恶臭气体环境下,会导致嗅觉功能丧失,消化功能减退,呼吸、内分泌系统紊乱,并使神经系统受毒害,因此,寻求一种经济、有效处理有机硫废气的方法和设备势在必行。
现有处理有机硫废气主要方法有物理法、化学法、和生物法。
物理法主要采用吸附法和喷淋洗涤法。吸附法采用活性炭、硅胶、沸石、活性氧化铝等,但由于直接采用吸附法进行处理,吸附剂吸附到一定量时会达到饱和,就必须再生或更换,因此运行成本高。喷淋洗涤法对可溶性的无机硫化物效果较好,但对于一些难溶有机硫化物,特别是挥发性的有机硫化物,喷淋洗涤效果较差。
化学法包括低温等离子法、氧化法、燃烧法。低温等离子在外加电场的作用下,电极空间里的电子获得能量后加速运动,从而引发了使其发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理、化学反应,使有机硫化学键断裂,但低温等离子去除效率低,可处理的气体种类较少。
氧化法主要采用各种氧化剂,包括双氧水氧化、氯系氧化物氧化、光化学氧化、超声波氧化。以上各种氧化方式氧化电位均不高,氧化能力差,而且由于废气和氧化剂接触时间短,因此对键能大、难以氧化的有机硫化物效果较差。
燃烧法一般针对高浓度的有机硫化物去除彻底,但对中低浓度的有机硫化物效率不高,同时投资费用和运行费用高。
生物法主要采用生物滤池或生物滴滤法,由于有机硫化物可生化性差,毒性大,对菌种有杀灭作用,生化法处理效率极低,因此不适合采用生化法进行处理。
实用新型内容
实用新型目的:本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种有机硫废气处理的催化氧化滤池。
技术方案:为了达到上述实用新型目的,本实用新型具体是这样来完成的:一种有机硫废气处理的催化氧化滤池,包括催化氧化填料滤床箱体,催化氧化填料滤床箱体进气口和废气储气罐相连,催化氧化填料滤床箱体顶部设有喷淋管,所述喷淋管与离心风机相连,所述离心风机通过管道连接催化氧化剂投加装置,所述催化氧化剂投加装置通过管道分别连接双氧水加药装置、硫酸亚铁加药装置;所述催化氧化填料滤床箱体进气口处设有气体折流挡板,所述催化氧化填料滤床箱体内部气体折流挡板的一侧、喷淋管下发设有催化滤料层,所述催化滤料层的底部为集液箱。
其中,所述喷淋管为环形,喷淋管下方连接有若干螺旋喷淋头,喷淋头喷淋密度为1.0m3/m2.h。
其中,所述集液箱上方通过填料支架固定催化滤料层,所述催化滤料层由不规则活性炭颗粒组成,活性炭颗粒为1~6目。
其中,所述双氧水加药装置内部设有双氧水加药隔膜计量泵和双氧水电磁流量计。
其中,所述硫酸亚铁加药装置内部设有硫酸亚铁搅拌器,硫酸亚铁加药隔膜计量泵和硫酸亚铁电磁流量计。
其中,所述催化氧化剂投加装置内部设有搅拌机、循环泵和电磁流量计。
其中,所述催化氧化剂投加装置内的催化剂由双氧水及硫酸亚铁组成,双氧水(wt):硫酸亚铁(wt)为2:1,催化剂为浓度2%的水溶液,催化剂的加入量为废水总质量的4~6%。
其中,所述废气储气罐内的废气进入催化氧化填料滤床箱体内的停留时间为12~18s。
其中,所述集液箱内ORP终点值为大于-175mv,集液箱通过管道连接回催化氧化剂投加装置。
其中,所述双氧水试剂配置箱内浓度为27.5%(wt),硫酸亚铁配置箱内浓度为10%(wt)。
有益效果:本实用新型与传统技术相比,存在以下优点:
(1)利用双氧水和硫酸亚铁形成的芬顿试剂产生的羟基自由基(•OH),氧化电位高达2.8ev,氧化能力强,仅次于氟;
(2)同时羟基自由基非常活泼,化学反应速度快,对C-H,C-C、C=S键的有机物质反应速率常数大多在109L/mol.s,达到或者超过扩散速率极限值1010L/mol.s,化学反应时间小于1s,特别适合废气处理,气液接触停留时间短的工程,而且羟基自由基(•OH)对各种污染物的反应速率常数相差不大,可实现多种污染物的同步去除;
(3)羟基自由基(•OH)具有很高的电负性或亲电性,羟基自由基(•OH)的电子亲和能为569.3KJ,容易攻击高电子云密度点,对C=S键氧化效率很高。
(4)羟基自由基(•OH)可实现有机物的完全矿化,在反应过程中,羟基自由基(•OH)可与反应物和中间产物发生一系列自由基链反应,直至最后完全氧化成CO2、H2O,实现零污染、零废物排放;
(5)采用活性炭作为滤池填料,一方面活性炭作为吸附剂耐冲击负荷,废气进气浓度波动较大时也不会对系统产生较大冲击;另一方面,活性炭作为载体,催化氧化试剂和废气中的有机硫化物在活性炭上进行表面氧化反应,增加气液接触时间使反应更加充分彻底;
(6)催化氧化滤池采用气体折流挡板,降低进气的风速,改变进气方向,使废气充分流经滤床层,防止气体在反应滤池填料层内短流,未经反应就直接排放,降低去除效率;
(7)采用螺旋喷头使催化氧化试剂完全雾化,逆流与废气进行接触,雾化后的氧化剂比表面积大,与废气接触更加充分;
(8)废气与催化氧化试剂经过填料层接触氧化后,氧化后的催化氧化试剂自流入集液箱中,通过集液箱中的ORP计,控制集液箱内液体的氧化还原电位,当催化氧化试剂氧化电位低于-175mv时,催化氧化试剂配置装置启动,双氧水和液体硫酸亚铁按比例:双氧水:硫酸亚铁(wt)=2:1,向催化氧化投加装置加药箱内定量打入,保证集液箱内ORP值大于-175mv。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例1:
如图1所示的一种有机硫废气处理的催化氧化滤池,包括催化氧化填料滤床箱体1,催化氧化填料滤床箱体进气口2和废气储气罐3相连,催化氧化填料滤床箱体1顶部设有喷淋管4,所述喷淋管4与离心风机5相连,所述离心风机5通过管道连接催化氧化剂投加装置6,所述催化氧化剂投加装置6通过管道分别连接双氧水加药装置7、硫酸亚铁加药装置8;所述催化氧化填料滤床箱体进气口2处设有气体折流挡板9,所述催化氧化填料滤床箱体1内部气体折流挡板9的一侧、喷淋管4下发设有催化滤料层10,所述催化滤料层10的底部为集液箱11,催化氧化填料滤床箱体1侧壁设有出气口12。所述喷淋管4为环形,喷淋管4下方连接有若干螺旋喷淋头13,喷淋头13喷淋密度为1.0m3/m2.h;所述集液箱11上方通过填料支架14固定催化滤料层10,所述催化滤料层10由不规则活性炭颗粒组成,活性炭颗粒为1~6目;所述双氧水加药装置7内部设有双氧水加药隔膜计量泵和双氧水电磁流量计;所述硫酸亚铁加药装置8内部设有硫酸亚铁搅拌器,硫酸亚铁加药隔膜计量泵和硫酸亚铁电磁流量计;所述催化氧化剂投加装置6内部设有搅拌机、循环泵和电磁流量计;所述催化氧化剂投加装置内的催化剂由双氧水及硫酸亚铁组成,双氧水(wt):硫酸亚铁(wt)为2:1,催化剂为浓度2%的水溶液,催化剂的加入量为废水总质量的4~6%;所述废气储气罐3内的废气进入催化氧化填料滤床箱体1内的停留时间为12~18s;所述集液箱11内ORP终点值为大于-175mv,集液箱11通过管道连接回催化氧化剂投加装置6;所述双氧水试剂配置箱7内浓度为27.5%(wt),硫酸亚铁配置箱8内浓度为10%(wt)。
实施例2:
有机硫废气处理的催化氧化滤池的工作流程:双氧水加药装置、硫酸亚铁加药装置向催化氧化剂投加装置通入药剂,按浓度要求进行配比,然后通过离心风机打入催化氧化填料滤床顶部的喷淋管;同时,废气储气罐向催化氧化填料滤床箱体通入废气,废气在折流板作用下先经过滤料层,然后再经过喷淋头内的药剂喷淋处理,药剂通过集液箱收集,处理后的废气通过出口排放。

Claims (7)

1.一种有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,包括催化氧化填料滤床箱体,催化氧化填料滤床箱体进气口和废气储气罐相连,催化氧化填料滤床箱体顶部设有喷淋管,所述喷淋管与离心风机相连,所述离心风机通过管道连接催化氧化剂投加装置,所述催化氧化剂投加装置通过管道分别连接双氧水加药装置、硫酸亚铁加药装置;所述催化氧化填料滤床箱体进气口处设有气体折流挡板,所述催化氧化填料滤床箱体内部气体折流挡板的一侧、喷淋管下发设有催化滤料层,所述催化滤料层的底部为集液箱。
2.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述喷淋管为环形,喷淋管下方连接有若干螺旋喷淋头,喷淋头喷淋密度为1.0m3/m2.h。
3.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述集液箱上方通过填料支架固定催化滤料层,所述催化滤料层由不规则活性炭颗粒组成,活性炭颗粒为1~6目。
4.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述双氧水加药装置内部设有双氧水加药隔膜计量泵和双氧水电磁流量计。
5.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述硫酸亚铁加药装置内部设有硫酸亚铁搅拌器,硫酸亚铁加药隔膜计量泵和硫酸亚铁电磁流量计。
6.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述催化氧化剂投加装置内部设有搅拌机、循环泵和电磁流量计。
7.根据权利要求1所述的有机硫废气处理的催化氧化滤池,其特征在于,所述集液箱内ORP终点值为大于-175mv,集液箱通过管道连接回催化氧化剂投加装置。
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