CN214319702U - 一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，包括喷淋塔、曝气盘、臭氧发生器与微纳米气泡发生器，所述喷淋塔内设置有储液室、催化室与气液分离室，所述气液分离室设置在所述催化室上方，所述气液分离室适于对催化后的气体进行气液分离，所述催化室设置在所述储液室上方，所述储液室内存储有碱性溶液，所述曝气盘设置在所述储液室内并通过管道与所述臭氧发生器连接，所述喷淋塔侧面设置有与所述催化室连通的废气进口，所述催化室内设置有高压喷头，所述高压喷头通过管道与所述微纳米气泡发生器连通，所述微纳米气泡发生器通过管道与所述储液室连通，还包括循环水泵，该臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统催化氧化能力强，同时更加经济安全，而且有机废气处理效率更高。

Description

一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统

技术领域

本实用新型涉及环保类有机废气处理领域，尤其涉及一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统。

背景技术

VOCs(volatileorganiccompounds，挥发性有机化合物，是指在常压下沸点低于260℃或室温时饱和蒸汽压大于71Pa的有机化合物。VOCs的种类很多，其中常见的是用于工业溶剂的芳香烃、醇类、酯类和醛类。多数的VOCs有毒、有恶臭，甚至有致癌性，对人体和环境产生极大的危害。此外，VOCs是PM2.5形成之前最主要的前体物，让细粒子污染渐趋严重。VOCs除了产生臭氧污染外，还形成二次有机气溶胶，VOCs已经成为我国城市光化学烟雾的决定性前体物。因此，对于VOCs的治理已经成为各地大气污染治理的一大重点，降低颗粒物污染，去除光化学烟雾，提高城市空气质量，控制VOCs的排放量势在必行。

目前，国内VOC处理设备以蓄热燃烧法以及催化氧化法为主，均需要高温处理，具有极大的风险性，易产生二次污染、能耗大、易受有机废气浓度和温度限制、废气处理不彻底等缺点，并且投入成本较高。因此，有必要提供一种新的处理效率高、成本低的VOCs处理技术、工艺解决上述技术问题。

近年来，VOC的处理系统有着不同的改进，但仍存在一定的不足。如专利CN106938173A采用等离子体微纳米气泡染色废水、VOCs协同处理，该系统利用等离子体和微纳米气泡技术可实现废水与VOCs废气同时处理，但是在实际使用中处理效果很低。专利CN105056726A公开一种VOC的臭氧微纳米气泡处理系统，该系统采用的是臭氧和微纳米气泡技术，但是该系统的臭氧利用率太低，造成VOCs处理效果偏低。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种臭氧微纳米气泡喷淋联合臭氧催化氧化臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，该系统臭氧利用率高，臭氧催化氧化能力强，有机废气处理效率更高，同时更加经济安全。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，包括喷淋塔、曝气盘、臭氧发生器与微纳米气泡发生器，所述喷淋塔内设置有储液室、催化室与气液分离室，所述气液分离室设置在所述催化室上方，所述气液分离室适于对催化后的气体进行气液分离，所述催化室设置在所述储液室上方，所述储液室内存储有碱性溶液，所述曝气盘设置在所述储液室内并通过管道与所述臭氧发生器连接，所述喷淋塔侧面设置有与所述催化室连通的废气进口，所述催化室内设置有高压喷头，所述高压喷头通过管道与所述微纳米气泡发生器连通，所述微纳米气泡发生器通过管道与所述储液室连通，还包括循环水泵，所述循环水泵适于将所述储液室内液体泵入所述微纳米气泡发生器中，所述喷淋塔上端设置有供气体排出的出气管。

进一步地，所述催化室内还设置有催化床层，所述催化床层上装填有臭氧催化氧化催化剂，所述催化床层设置在所述高压喷头下方。

进一步地，所述催化室内还设置有用于支撑所述催化床层的支撑板。

进一步地，还包括进液泵与进液口，所述进液口与所述储液室连通，所述进液泵适于将碱性液体通过所述进液口泵入所述储液室中。

进一步地，还包括鼓风机，所述鼓风机适于将废气通过所述废气进口输送至所述催化室中。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本申请通过利用曝气盘将臭氧发生器产生的臭氧与碱性液体混合，再结合微纳米气泡发生器将混有臭氧的碱性液体变成微纳米气泡，再通过高压喷头喷出，以增加其与废气的接触面积，从而增强臭氧的利用率，强化催化氧化能力，达到彻底分解和氧化有机污染物的作用，且本申请无需进行催化燃烧，更加经济安全，而且有机废气处理效率更高。

附图说明

图1为本实用新型的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统夹爪的结构示意图；

图示：1、喷淋塔；2、气液分离室；3、催化床层；4、支撑板；5、废气进口；6、鼓风机；7、进液口；8、进液泵；9、出气管；11、高压喷头；12、微纳米气泡发生器；13、循环水泵；14、管道；15、储液室；16、曝气盘；17、臭氧发生器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，包括喷淋塔1、曝气盘16、臭氧发生器17与微纳米气泡发生器12，喷淋塔1内设置有储液室15与催化室，催化室设置在储液室15上方，储液室15内存储有碱性溶液，曝气盘16设置在储液室15内并通过管道14与臭氧发生器17连接，喷淋塔1侧面设置有与催化室连通的废气进口5，催化室内设置有高压喷头11，高压喷头11通过管道14与微纳米气泡发生器12连通，微纳米气泡发生器12通过管道14与储液室15连通，还包括循环水泵13，循环水泵13适于将储液室15内液体泵入微纳米气泡发生器12中，喷淋塔1上端设置有供气体排出的出气管9。

工作时，臭氧发生器17将产生臭氧并通过曝气盘16输送至储液室15中，与储液室15中碱性溶液混合；溶有臭氧的碱性液体通过循环水泵13进入微纳米气泡发生器12产生微纳米气泡，然后通过高压喷头11喷出，形成溶有臭氧和微纳米气泡的雾滴，与通过废气进口5进入催化室中的废气接触，并在与废气接触的过程中发生直接氧化反应，从而提高了有机污染物去除效率；反应完的喷淋液回到储液室15，继续循环喷淋。

在现实中，臭氧和水在催化剂作用下发生自由基链反应，分解大量具有更高氧化电位的·OH，可以对VOCs等污染物进行有效降解，最终生成CO2和水。臭氧氧化有直接氧化和间接氧化两种，直接氧化就是臭氧直接与有机物发生亲电、亲核、加成反应，具有选择性，反应速率低；间接氧化是通过臭氧催化氧化催化剂的催化反应先生成氧化能力更强的羟基(·OH)，羟基对有机物的反应速度快，而且没有选择性，催化剂有助于间接反应，生成更多的高氧化性的羟基。微纳米气泡发生器12产生的微纳米气泡由微米急剧萎缩为纳米大小，最终被压破，在气泡被压破的瞬间，产生瞬间的高温高压环境，释放大量能量，并在气液界面产生大量的负氧离子、羟基自由基。因此将臭氧与微纳米气泡结合成臭氧微纳米气泡技术能够产生更多的羟基自由基，再联合液相臭氧催化氧化催化模块能够大大强化该系统的催化氧化能力，达到彻底分解和氧化有机污染物的作用。

本申请通过利用曝气盘16将臭氧发生器17产生的臭氧与碱性液体混合，在结合微纳米气泡发生器12将混有臭氧的碱性液体变成微纳米气泡，在通过高压喷头11喷出，以增加其与废气的接触面积，从而增强臭氧的利用率，强化催化氧化能力，达到彻底分解和氧化有机污染物的作用，且本申请无需进行催化燃烧，更加经济安全，而且有机废气处理效率更高。

优选地，本申请中催化室内还设置有催化床层3，催化床层3上装填有臭氧催化氧化催化剂，催化床层3设置在高压喷头11下方。

工作时，高压喷头11喷出的雾滴将与废气混合，并落至催化床层3上，此时，雾滴中的臭氧将依附在催化床层3上液化，以使臭氧催化氧化催化剂变成液相臭氧催化氧化催化剂，废气与液相臭氧催化氧化催化剂接触，将生成更多高氧化性的羟基自由基、超氧自由基、过氧自由基，使反应体系中存在臭氧、超氧自由基、羟基自由基及过氧自由基等多种强氧化物种，大大强化了该系统的催化氧化能力，从而提高了有机污染物去除效率。

催化室内还设置有用于支撑催化床层3的支撑板4，以提高结构的稳定性。

优选地，本申请在喷淋塔1内还设置有气液分离室2，气液分离室2设置在催化室上方，气液分离室2适于对催化后的气体进行气液分离，以避免经催化后气体内存留的部分液体臭氧被排出喷淋塔1。

优选地，还包括进液泵8与进液口7，进液口7与储液室15连通，进液泵8适于将碱性液体通过进液口7泵入储液室15中。

优选地，还包括鼓风机6，鼓风机6适于将废气通过废气进口5输送至催化室中。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，其特征在于：包括喷淋塔、曝气盘、臭氧发生器与微纳米气泡发生器，所述喷淋塔内设置有储液室、催化室与气液分离室，所述气液分离室设置在所述催化室上方，所述气液分离室适于对催化后的气体进行气液分离，所述催化室设置在所述储液室上方，所述储液室内存储有碱性溶液，所述曝气盘设置在所述储液室内并通过管道与所述臭氧发生器连接，所述喷淋塔侧面设置有与所述催化室连通的废气进口，所述催化室内设置有高压喷头，所述高压喷头通过管道与所述微纳米气泡发生器连通，所述微纳米气泡发生器通过管道与所述储液室连通，还包括循环水泵，所述循环水泵适于将所述储液室内液体泵入所述微纳米气泡发生器中，所述喷淋塔上端设置有供气体排出的出气管。

2.如权利要求1所述的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，其特征在于：所述催化室内还设置有催化床层，所述催化床层上装填有臭氧催化氧化催化剂，所述催化床层设置在所述高压喷头下方。

3.如权利要求2所述的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，其特征在于：所述催化室内还设置有用于支撑所述催化床层的支撑板。

4.如权利要求1所述的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，其特征在于：还包括进液泵与进液口，所述进液口与所述储液室连通，所述进液泵适于将碱性液体通过所述进液口泵入所述储液室中。

5.如权利要求1所述的一种臭氧微纳米气泡联合臭氧催化氧化的有机废气处理系统，其特征在于：还包括鼓风机，所述鼓风机适于将废气通过所述废气进口输送至所述催化室中。

Images