CN215842500U - 四级烟气净化处理系统 - Google Patents
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Abstract
四级烟气净化处理系统。由喷淋塔、静电焦油捕捉器、MBR膜反应器、催化活性炭反应器四个环节顺序组成。MBR膜反应器在臭氧和催化剂的协同作用下高效处理VOC并拦截粉尘。催化活性炭反应器吸附、贮存多余臭氧和漏过的VOC，进一步反应，最终彻底分解VOC和臭氧，具有高效、节能、可靠、降低运营成本的突出优点。
Description
技术领域
四级烟气净化处理系统。
背景技术
石油及其制品加工储运应用、油漆油墨生产应用、橡胶、餐饮业和养殖业等很多行业都会产生含有粉尘和VOC以及臭气的烟气，特别是当烟气中粉尘、硫化氢、VOC 含量较高时，处理难度很大，是一个难题。现有的处理的技术路线，典型的方案是在喷淋塔→静电焦油捕捉器之后再加装等离子+光解处理器、或活性炭吸附装置、或RTO、或CTO等精细处理单元 。这种技术路线的优点是前面的喷淋塔→电焦捕捉器将大部分的焦油、粉尘已经去除，剩余少量VOC由后续的部分进一步处理。而实际使用的效果普遍不理想，主要问题是，后续的精细处理要么是运行成本极高，要么是难以达到排放标准。例如，等离子加光解处理器的处理效率很低；活性炭吸附的容量有限，脱附系统不可靠，活性炭的重复使用次数有限，乏炭回收处理成本极高；RTO和CTO的运营成本畸高。由于这些技术障碍，使得高粘度、高粉尘、低浓度大风量VOC处理依旧较为困难。
为解决此问题，本申请人在专利申请《 一种NBR烟气净化处理系统(申请号2021217855110)》中提出了“在传统的喷淋塔→静电焦油捕捉器环节之后采用中空纤维膜滤芯+催化剂+臭氧的膜反应器（MBR），构成一个新的VOC烟气处理系统。”的方案，并且进行了100m³小型装置在线60天实验，取得了很好的效果。但是通过实验也发现了新的问题：由于臭氧发生器产生的臭氧浓度很难精确及时跟随VOC入口浓度的变化，时少时多。臭氧不足时就会出现VOC处理不完全，臭氧多时，就会出现臭氧泄露，进而造成整个系统不能稳定工作，还浪费能源，产生二次污染。
发明内容
本发明的目的在于解决产生的臭氧量与作为处理对象的VOC量之间的匹配和平衡问题，一方面避免臭氧泄露，一方面提高对于VOC的处理效率，延长吸附装置的寿命，解决活性炭危废处理强度，使系统得以平稳运行。
本发明的主要内容是在《 一种NBR烟气净化处理系统(申请号2021217855110)》专利申请所提出的喷淋塔→静电焦油捕捉器→膜反应器（MBR）三个环节构成的烟气处理系统之后，再增加一个催化活性炭环节，构成由喷淋塔→静电焦油捕捉器→膜反应器（MBR）→催化活性炭反应器四个环节组成的四级烟气净化处理系统。
四级烟气净化处理系统，其实质在于：由喷淋塔、静电焦油捕捉器、MBR膜反应器、催化活性炭反应器四个环节顺序组成，本系统设有臭氧发生器；所述喷淋塔是填料塔或旋流塔；所述静电焦油捕捉器是干式或湿式静电除尘装置，带有自动清洗机构；所述MBR膜反应器，由负载了催化剂的中空纤维膜膜丝集束作为VOC催化氧化反应床同时作为粉尘过滤环节，用所述臭氧发生器产生的臭氧作用在负载了催化剂的中空纤维膜膜丝壳程表面，臭氧在催化剂作用下与VOC产生催化氧化反应，分解后的净气经过中空纤维膜膜丝的管程排向催化活性炭反应器。烟气中的粉尘被膜丝上的膜孔过滤拦截，停留在膜丝表面的粉尘被反吹气流吹落。所述MBR膜反应器安装在喷淋塔、静电焦油捕捉器之后催化活性炭反应器之前；所述催化活性炭反应器以活性炭或催化剂或负载了催化剂的活性炭作为填料，安装在所述MBR膜反应器之后。
增加催化活性炭反应器之后，当臭氧发生器的产臭氧量不足时，未能及时处理的VOC会被活性炭吸附，不能排出，保障了达标排放；当臭氧发生器产生过多臭氧时，多余于的臭氧也会被活性炭吸收，在催化剂的协同作用下与寄存在活性炭中的VOC产生反应，将其分解，排出。多余的臭氧会在催化活性炭中被破坏，还原为水和氧，排出。这个过程既保障了系统的处理效率，又保障了不产生臭氧二次污染，最大限度节省了能源，加上中空纤维膜膜丝微克级的粉尘处理能力，这些都大大延长了活性炭的寿命，节约了设备运行成本。
附图说明
附图1是一个四级烟气净化处理系统的实例示意图
图中（01）是烟气进口；（02）是喷淋塔；（03）是静电焦油捕捉器；（04）是MBR膜反应器;（05）是臭氧发生器；（06）是风机；（07）是净气出口。（08）是催化活性炭反应器。
具体实施方式
在某油墨生产厂原有VOC处理系统中，旁路插入安装了小型MBR装置（04），构成了《 一种NBR烟气净化处理系统(申请号2021217855110)》专利申请所提出的MBR烟气处理系统中试装置。持续在线实验60余天。平均数值为: 烟气进口（01）进入MBR装置（04）的风量100m³/h，VOC 浓度200---400mg/m³，粉尘500---1000mg/m³。臭氧发生器（05）产生的臭氧浓度5g—20g/h，从净气出口（07）测得的VOC浓度为 0----20mg/m³，转换效率为1—4倍。测得粉尘浓度1---5ug/m³。间歇最大臭氧泄露量0.4g/h，浓度0.004mg/m³。
之后，增加采用催化剂活性炭的催化活性炭反应器，构成四级烟气净化处理系统。测得净气出口(07)的VOC浓度0----2mg/m³，间歇最大臭氧泄露浓度0.01ug/m³。粉尘未检出。
Claims (1)
1.四级烟气净化处理系统，其特征在于：由喷淋塔、静电焦油捕捉器、MBR膜反应器、催化活性炭反应器四个环节顺序组成，本系统设有臭氧发生器；所述喷淋塔是填料塔或旋流塔；所述静电焦油捕捉器是干式或湿式静电除尘装置，带有自动清洗机构；所述MBR膜反应器，是由负载了催化剂的中空纤维膜膜丝集束作为VOC催化氧化反应床同时作为粉尘过滤环节，用所述臭氧发生器产生的臭氧作用在负载了催化剂的中空纤维膜膜丝壳程表面，臭氧在催化剂作用下与VOC产生催化氧化反应，分解后的净气经过中空纤维膜膜丝的管程排向催化活性炭反应器；烟气中的粉尘被膜丝上的膜孔过滤拦截，停留在膜丝表面的粉尘被反吹气流吹落；所述MBR膜反应器安装在喷淋塔、静电焦油捕捉器之后催化活性炭反应器之前；所述催化活性炭反应器以活性炭或催化剂或负载了催化剂的活性炭作为填料，安装在所述MBR膜反应器之后。
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2021
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