CN218281244U - 一种高效化学除臭系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于化学除臭技术领域，公开了一种高效化学除臭系统。该系统包括：进气管路、喷液装置、吸收液储罐、外部循环泵、外部加药泵管路、气体出口管路、除雾器和自动控制子系统。本实用新型具有除臭效果好、气液传质效率高、压降小、塔径小、高度低、结构简单和操作简单等优点。

Description

一种高效化学除臭系统

技术领域

本实用新型属于化学除臭技术领域，更具体地，涉及一种高效化学除臭系统。

背景技术

化学除臭技术是通过化学吸收溶液对恶臭气体中气态污染物进行吸收去除的过程。吸收过程按气液接触形式分类可以分为同向流(并流)吸收与逆向流(逆流)吸收两种类型。目前，逆向流吸收为化学除臭技术的主流工艺，虽然其具有吸收率较高的优势，但也存在气-液之间接触界面积过小，导致传质和反应效率低，以及易产生液泛和压损大等缺点。气液同向流吸收的优势在于压降更小，气速、液体流量可以更大，不会存在液泛现象，吸收设备的尺寸可以更小。因此，在同向流吸收优势的前提下，提高其传质能力是一个重要的研究方向。

目前，专利CN104289078A提供了一种双效并流海水脱硫塔。该脱硫塔通过双效塔板和双层喷淋设计，脱硫效率为96-99％，压降为110-440pa，空塔气速6-11m/s，无液泛现象发生，与气液逆流脱硫塔相比，塔体直径减少40-70％，高度减低35-65％。专利CN111471499B提供了一种管状并流气液接触吸收器。该吸收器提高气液接触过程中湍流效果，提高气液传质效率，具有结构紧凑、处理量大、操作简单等优点，可用于天然气脱水或脱酸工艺中。上述两个专利通过优化塔板与喷淋组合或增加气液湍流效果，来提高传质能力与效率。但上述专利未涉及到恶臭气体化学吸收方面的应用。另外，上述技术经过多次现场实践和理论证明发现：双效并流海水脱硫塔较为复杂，管状并流气液接触吸收器压降较大。

因此，目前亟待提供一种气液同向流的高效化学除臭系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种高效化学除臭系统。本实用新型具有除臭效果好、气液传质效率高、压降小、塔径小、高度低、结构简单和操作简单等优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种高效化学除臭系统，该系统包括：进气管路、喷液装置、吸收液储罐、外部循环泵、外部加药泵管路、气体出口管路、除雾器和自动控制子系统；

所述喷液装置包括：喷液连接管和喷嘴；所述喷液连接管设置有：吸收液进液口、进气管路连接法兰和吸收药剂加口；所述喷嘴设置在所述喷液连接管下部，所述喷嘴通过所述吸收液进液口与所述外部循环泵的出口连接；所述进气管路设置在所述喷液连接管上部，所述进气管路连接法兰与所述进气管路的出气口连接；所述吸收药剂加口与所述外部加药泵管路连接；

所述吸收液储罐设置于所述喷液装置下部，包括：上部反应区和下部储液区；

所述上部反应区包括：反应填料层、导流器和反应区气体出口；所述反应填料层为多层反应填料层，每层反应填料层间隔设置；所述导流器设置于所述反应填料层的下部，用于气液导流；所述反应区气体出口、所述气体出口管路、所述除雾器和除雾器气体出口依次连接；

所述下部储液区设置有：吸收液出液口、储罐排空口和储罐溢流口；所述吸收液出液口与所述外部循环泵的进口连接；

所述自动控制子系统用于所述系统的连锁反应控制；

所述进气管路的进气口与外部风机连接。

优选地，所述系统为单级、多级串联或多级并联。

优选地，所述系统为2-4级串联。

优选地，所述喷嘴为一个或多个阵列排布。

优选地，所述喷嘴的喷淋液液滴体积中位数直径小于500μm；每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为1-5m³。

优选地，所述喷液连接管的高度为0.5-1m。

优选地，所述上部反应区的高度为0.5-1m。

优选地，所述上部反应区还包括支撑环，所述支撑环用于支撑每层反应填料层；所述支撑环的尺寸为5-30cm。

优选地，所述每层反应填料层由2-10层平面筛网压制组成，筛网网孔为正方形，边长为0.5-5mm，所述每层反应填料层的空隙率为92-99％。

优选地，所述反应填料层为2-4层。

优选地，所述除雾器为折板式或填料环，其空塔速度范围为1-4m/s。

优选地，所述吸收液储罐的顶部还设置有检修口。

优选地，所述吸收液储罐中的吸收液的容积为所述吸收液储罐总容积的50-80％，且所述吸收液的容积为所述外部循环泵4-6min额定流量体积。

本实用新型的技术方案的有益效果如下：

(1)采用气液同向流化学技术，本实用新型提供的系统处理量大、压降小、无液泛现象发生，能够显著降低塔径和塔高，降低装置的投资成本。

(2)通过微小液滴喷嘴与多层反应填料的结合，增大了气液反应接触面，具有气液传质效率高和除臭效果好的优点。另外，多层反应填料还有利于吸收液液滴粒径逐渐增大后落入所述吸收液储罐中，进而提高吸收液的回收率，降低吸收液的损失，具有处理成本低的优势。

(3)本实用新型提供的高效化学除臭反应器具有除臭效果好、投资和处理成本低、结构简单与操作容易等优点，具有较好的经济和应用价值。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本实用新型提供的一种高效化学除臭系统的前侧结构示意图。

图2示出了本实用新型提供的一种高效化学除臭系统的后侧结构示意图。

图3示出了本实用新型提供的一种高效化学除臭系统的内部结构示意图。

附图标记说明如下：

1-喷液连接管；1.1-吸收液进液口；1.2-进气管路连接法兰；1.3-吸收药剂加口；

2-喷嘴；3-进气管路；

4-吸收液储罐；4.1-上部反应区；4.2-下部储液区；4.3-反应填料层；4.4-导流器；4.5-反应区气体出口；4.6-支撑环；4.7检修口；

5-气体出口管路；

6-除雾器；6.1-除雾器气体出口；

7-吸收液出液口；8-储罐排空口；9-储罐溢流口。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供了一种高效化学除臭系统，该系统包括：进气管路、喷液装置、吸收液储罐、外部循环泵、外部加药泵管路、气体出口管路、除雾器和自动控制子系统；

所述喷液装置包括：喷液连接管和喷嘴；所述喷液连接管设置有：吸收液进液口、进气管路连接法兰和吸收药剂加口；所述喷嘴设置在所述喷液连接管下部，所述喷嘴通过所述吸收液进液口与所述外部循环泵的出口连接；所述进气管路设置在所述喷液连接管上部，所述进气管路连接法兰与所述进气管路的出气口连接；所述吸收药剂加口与所述外部加药泵管路连接；

所述吸收液储罐设置于所述喷液装置下部，包括：上部反应区和下部储液区；

所述上部反应区包括：反应填料层、导流器和反应区气体出口；所述反应填料层为多层反应填料层，每层反应填料层间隔设置；所述导流器设置于所述反应填料层的下部，用于气液导流；所述反应区气体出口、所述气体出口管路、所述除雾器和除雾器气体出口依次连接；

所述下部储液区设置有：吸收液出液口、储罐排空口和储罐溢流口；所述吸收液出液口与所述外部循环泵的进口连接；

所述自动控制子系统用于所述系统的连锁反应控制；

所述进气管路的进气口与外部风机连接。

在一个示例中，所述系统为单级、多级串联或多级并联。

在一个示例中，所述系统为2-4级串联。

在一个示例中，所述喷嘴为一个或多个阵列排布。

在一个示例中，所述喷嘴的喷淋液液滴体积中位数直径小于500μm；每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为1-5m³。在本实用新型中，所述喷嘴的喷角和安装高度以覆盖整个反应填料层为基本要求。

在一个示例中，所述喷液连接管的高度为0.5-1m。

在一个示例中，所述上部反应区的高度为0.5-1m。

在一个示例中，所述上部反应区还包括支撑环，所述支撑环用于支撑每层反应填料层；所述支撑环的尺寸为5-30cm。

在一个示例中，所述每层反应填料层由2-10层平面筛网压制组成，筛网网孔为正方形，边长为0.5-5mm，所述每层反应填料层的空隙率为92-99％。

在一个示例中，所述反应填料层为2-4层。

在一个示例中，所述除雾器为折板式或填料环，其空塔速度范围为1-4m/s。

在本实用新型中，将除臭处理后的气体通过所述除雾器回收夹带的吸收液，回收率足大于90％。

在一个示例中，所述吸收液储罐的顶部还设置有检修口。

在一个示例中，所述吸收液储罐中的吸收液的容积为所述吸收液储罐总容积的50-80％，且所述吸收液的容积为所述外部循环泵4-6min额定流量体积。

本实用新型还提供了一种高效化学除臭方法，该方法采用所述的高效化学除臭系统，包括如下步骤：

S1：通过所述外部加药泵管路向所述吸收液储罐中加入吸收液；

S2：开启所述外部循环泵，将气体经所述进气管路和喷液连接管送入所述吸收液储罐的上部反应区进行除臭处理；

S3：将除臭处理后的气体通过所述除雾器回收夹带的吸收液后，从所述除雾器气体出口排出所述系统。

在本实用新型中，装置需停止运行时，应关闭外部循环泵和停止送气。如装置长时间停机后再运行，需对吸收液进行分析，确定是否能满足技术要求。

在一个示例中，所述气体在所述喷液连接管中的流速为8-14m/s。

在一个示例中，所述气体在所述上部反应区中的流速为1-5m/s。

在一个示例中，根据去除恶臭气体污染物不同，所述吸收液为硫酸、氢氧化钠和次氯酸钠中的至少一种。

在本实用新型中，作为优选方案，去除氨和有机胺类化合物时，采用硫酸水溶液，相应pH值范围为2-4。去除硫化氢和有机恶臭污染物时，单独使用次氯酸钠水溶液或与氢氧化钠水溶液联合使用。次氯酸钠水溶液浓度(以氯计)0.5-1g/L，联合氢氧化钠水溶液联合使用时，pH值范围为9-10。

在本实用新型中，作为优选方案，设备运行过程中，根据所述自动控制子系统的在线仪表控制吸收液的补充或定期置换，采用硫酸水溶液进行去除氨与有机胺类物质时，当硫酸铵大于50g/L时进行置换。当采用次氯酸钠或与氢氧化钠联合使用时，当硫酸盐大于15g/L时进行置换；定期置换的置换率至少为50％。

实施例1

本实施例提供一种高效化学除臭系统，如图1所示，该系统包括：进气管路3、喷液装置、吸收液储罐4、外部循环泵(未示出)、外部加药泵管路(未示出)、气体出口管路5、除雾器6和自动控制子系统(未示出)；

所述喷液装置包括：喷液连接管1(高度为0.5m)和喷嘴2；所述喷液连接管1设置有：吸收液进液口1.1、进气管路连接法兰1.2和吸收药剂加口1.3；所述喷嘴2设置在所述喷液连接管1下部，所述喷嘴2通过所述吸收液进液口1.1与所述外部循环泵的出口连接；所述进气管路3设置在所述喷液连接管1上部，所述进气管路连接法兰1.2通过所述进气管路3与外部风机连接；所述吸收药剂加口1.3与所述外部加药泵管路连接；所述喷嘴2为一个；所述喷嘴2的喷淋液液滴体积中位数直径小于500μm；每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为5m³；

所述吸收液储罐4设置于所述喷液装置下部，包括：上部反应区4.1(高度为0.5m)和下部储液区4.2；

所述上部反应区4.1包括：反应填料层4.3、导流器4.4、反应区气体出口4.5和支撑环4.6；所述反应填料层4.3为2层反应填料层，每层反应填料层间隔设置，所述每层反应填料层4.3由10层平面筛网压制组成，筛网网孔为正方形，边长为5mm，所述每层反应填料层的空隙率为99％；所述支撑环4.6用于支撑每层反应填料层4.3，所述支撑环4.6的尺寸为30cm；所述导流器4.4设置于所述反应填料层4.3的下部，用于气液导流；所述反应区气体出口4.5、所述气体出口管路5、所述除雾器6和除雾器气体出口6.1依次连接；所述除雾器6为折板式，其空塔速度范围为1～4m/s。

所述下部储液区4.2设置有：吸收液出液口7、储罐排空口8和储罐溢流口9；所述吸收液出液口7与所述外部循环泵的进口连接；

所述吸收液储罐4的顶部还设置有检修口4.7；

所述自动控制子系统用于所述系统的连锁反应控制。

所述吸收液储罐4中的吸收液的容积为所述外部循环泵5min额定流量体积。

将上述的高效化学除臭系统，进行2级串联使用，其方法如下：

第一级为酸洗过程，去除氨和有机胺类等恶臭气态污染物，采用硫酸水溶液，相应pH值控制范围为2-4，在除臭过程中，根据所述自动控制子系统的在线仪表控制吸收液的补充或定期置换，当硫酸铵大于50g/L时进行置换；

第二级为碱洗氧化过程，去除硫化氢和有机气态污染物，采用次氯酸钠水溶液和氢氧化钠水溶液联合使用，相应pH值控制范围为9-10，次氯酸钠水溶液浓度(以氯计)控制范围为0.5-1g/L。在除臭过程中，根据所述自动控制子系统的在线仪表控制吸收液的补充或定期置换，当硫酸盐大于15g/L时进行置换。

包括如下步骤：

S1：通过所述外部加药泵管路向所述吸收液储罐4中加入所述吸收液；所述吸收液在所述吸收液储罐4中的容积为所述外部循环泵5min额定流量体积。

S2：开启所述外部循环泵，将气体经所述进气管路3和喷液连接管1送入所述吸收液储罐4的上部反应区4.1进行除臭处理；所述气体在所述喷液连接管1中的流速为12m/s。所述气体在所述上部反应区4.1中的流速为3m/s。

S3：将除臭处理后的气体通过所述除雾器6回收夹带的吸收液后，从所述除雾器气体出口6.1排出所述系统。

将本实施例2级串联系统应用于市政污水处理厂污泥脱水间收集的恶臭气体，该本实施例2级串联系统对硫化氢和氨去除率均超过95.1％、甲硫醇和非甲烷总烃去除率均超过85.7％，包括臭气浓度等各项指标满足国家现行排气筒大气污染物排放限值。

实施例2

本实施例提供一种高效化学除臭系统，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述喷液连接管1，高度为1m；所述喷嘴2每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为3m³；

上部反应区4.1高度为0.8m；

反应填料层4.3为3层，每层反应填料4.3由5层平面筛网压制组成，筛网网孔边长为3mm，所述每层反应填料层的空隙率为95％；

所述支撑环4.6的尺寸为20cm；

所述吸收液储罐4中的吸收液的容积为所述外部循环泵4min额定流量体积。

将上述的高效化学除臭系统，进行3级串联使用，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述第一级为酸洗过程，去除氨和有机胺类等恶臭气态污染物，采用硫酸水溶液，相应pH值控制范围为2-4；

第二级为碱洗过程，去除硫化氢和部分有机气态污染物，采用氢氧化钠水溶液，相应pH值控制范围为9-10；

第三级为氧化过程，去除剩余硫化氢和有机气态污染物，采用次氯酸钠水溶液，浓度(以氯计)控制范围为0.5-1g/L；

包括如下步骤：

S1：通过所述外部加药泵管路向所述吸收液储罐4中加入所述吸收液；所述吸收液在所述吸收液储罐4中的容积为所述外部循环泵4min额定流量体积。

S2：开启所述外部循环泵，将气体经所述进气管路3和喷液连接管1送入所述吸收液储罐4的上部反应区4.1进行除臭处理；所述气体在所述喷液连接管1中的流速为10m/s。所述气体在所述上部反应区4.1中的流速为2.5m/s。

S3：将除臭处理后的气体通过所述除雾器6回收夹带的吸收液后，从所述除雾器气体出口6.1排出所述系统。

将本实施例3级串联系统应用于市政污水处理厂污泥脱水间收集的恶臭气体，该本实施例3级串联系统对硫化氢和氨去除率均超过95.8％、甲硫醇和非甲烷总烃去除率均超过86.2％，包括臭气浓度等各项指标满足国家现行排气筒大气污染物排放限值。

实施例3

本实施例提供一种高效化学除臭系统，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述喷液连接管1，高度为0.75m；所述喷嘴2每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为1m³；

上部反应区4.1高度为0.75m；

反应填料层4.3为4层，每层反应填料4.3由2层平面筛网压制组成；筛网网孔边长为0.5mm，所述每层反应填料层的空隙率为92％；

所述支撑环4.6的尺寸为5cm；

所述吸收液储罐4中的吸收液的容积为所述外部循环泵6min额定流量体积。

将上述的高效化学除臭系统，进行4级串联使用，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述第一级为酸洗过程，去除氨和有机胺类等恶臭气态污染物，采用硫酸水溶液，相应pH值控制范围为2-4；

第二级为酸洗过程，去除氨和有机胺类等恶臭气态污染物，采用硫酸水溶液，相应pH值控制范围为2-4；

第三级为碱洗过程，去除硫化氢和部分有机气态污染物，采用氢氧化钠水溶液，相应pH值控制范围为9-10；

第四级为氧化过程，去除剩余硫化氢和有机气态污染物，采用次氯酸钠水溶液，浓度(以氯计)控制范围为0.5-1g/L；

包括如下步骤：

S1：通过所述外部加药泵管路向所述吸收液储罐4中加入所述吸收液；所述吸收液在所述吸收液储罐4中的容积为所述外部循环泵6min额定流量体积。

S2：开启所述外部循环泵，将气体经所述进气管路3和喷液连接管1送入所述吸收液储罐4的上部反应区4.1进行除臭处理；所述气体在所述喷液连接管1中的流速为8m/s。所述气体在所述上部反应区4.1中的流速为1m/s。

S3：将除臭处理后的气体通过所述除雾器6回收夹带的吸收液后，从所述除雾器气体出口6.1排出所述系统。

将本实施例3级串联系统应用于市政污水处理厂污泥脱水间收集的恶臭气体，该本实施例3级串联系统对硫化氢和氨去除率均超过97.3％、甲硫醇和非甲烷总烃去除率均超过87.1％，包括臭气浓度等各项指标满足国家现行排气筒大气污染物排放限值。

实施例4

本实施例提供一种高效化学除臭系统，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述喷液连接管1长度为0.5m；所述喷嘴2每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为3m³；

上部反应区4.1高度为1m；

反应填料层4.3为3层，每层反应填料4.3由8层平面筛网压制组成。筛网网孔边长为4mm，所述每层反应填料层的空隙率为98％；

所述支撑环4.6的尺寸为20cm；

所述吸收液储罐4中的吸收液的容积为所述外部循环泵5min额定流量体积。

将上述的高效化学除臭系统，进行单级使用，本实施例与实施例1的区别仅在于：

所述单级为碱洗氧化过程，去除硫化氢和有机气态污染物，采用次氯酸钠水溶液和氢氧化钠水溶液联合使用，相应pH值控制范围为9-10，次氯酸钠水溶液浓度(以氯计)控制范围为0.5-1g/L；

包括如下步骤：

S1：通过所述外部加药泵管路向所述吸收液储罐4中加入所述吸收液；所述吸收液在所述吸收液储罐4中的容积为所述外部循环泵5min额定流量体积。

S2：开启所述外部循环泵，将气体经所述进气管路3和喷液连接管1送入所述吸收液储罐4的上部反应区4.1进行除臭处理；所述气体在所述喷液连接管1中的流速为14m/s。所述气体在所述上部反应区4.1中的流速为5m/s。

S3：将除臭处理后的气体通过所述除雾器6回收夹带的吸收液后，从所述除雾器气体出口6.1排出所述系统。

将本实施例单级系统应用于市政污水处理厂预处理段收集的恶臭气体，采用该本实施例单级串联系统对上述恶臭气体经生物除臭后进行深度处理。经本实施例单级系统深度处理后硫化氢去除率均超过93.1％、甲硫醇和非甲烷总烃去除率均超过84.2％，包括臭气浓度等各项指标满足国家现行排气筒大气污染物排放限值。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种高效化学除臭系统，其特征在于，该系统包括：进气管路、喷液装置、吸收液储罐、外部循环泵、外部加药泵管路、气体出口管路、除雾器和自动控制子系统；

所述喷液装置包括：喷液连接管和喷嘴；所述喷液连接管设置有：吸收液进液口、进气管路连接法兰和吸收药剂加口；所述喷嘴设置在所述喷液连接管下部，所述喷嘴通过所述吸收液进液口与所述外部循环泵的出口连接；所述进气管路设置在所述喷液连接管上部，所述进气管路连接法兰与所述进气管路的出气口连接；所述吸收药剂加口与所述外部加药泵管路连接；

所述吸收液储罐设置于所述喷液装置下部，包括：上部反应区和下部储液区；

所述上部反应区包括：反应填料层、导流器和反应区气体出口；所述反应填料层为多层反应填料层，每层反应填料层间隔设置；所述导流器设置于所述反应填料层的下部，用于气液导流；所述反应区气体出口、所述气体出口管路、所述除雾器和除雾器气体出口依次连接；

所述下部储液区设置有：吸收液出液口、储罐排空口和储罐溢流口；所述吸收液出液口与所述外部循环泵的进口连接；

所述自动控制子系统用于所述系统的连锁反应控制；

所述进气管路的进气口与外部风机连接。

2.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，所述系统为单级、多级串联或多级并联。

3.根据权利要求2所述的高效化学除臭系统，其特征在于，所述系统为2-4级串联。

4.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，

所述喷嘴为一个或多个阵列排布；所述喷嘴的喷淋液液滴体积中位数直径小于500μm；每处理1000Nm³气体，所述喷淋液的量为1-5m³。

5.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，

所述喷液连接管的高度为0.5-1m。

6.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，

所述上部反应区的高度为0.5-1m；

所述上部反应区还包括支撑环，所述支撑环用于支撑每层反应填料层；所述支撑环的尺寸为5-30cm。

7.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，

所述每层反应填料层由2-10层平面筛网压制组成，筛网网孔为正方形，边长为0.5-5mm，所述每层反应填料层的空隙率为92-99％；

所述反应填料层为2-4层。

8.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，所述除雾器为折板式或填料环，其空塔速度范围为1-4m/s。

9.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，所述吸收液储罐的顶部还设置有检修口。

10.根据权利要求1所述的高效化学除臭系统，其特征在于，所述吸收液储罐中的吸收液的容积为所述吸收液储罐总容积的50-80％，且所述吸收液的容积为所述外部循环泵4-6min额定流量体积。

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