一種惡臭煙氣處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種惡臭煙氣處理裝置及方法，屬于環(huán)境科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高溫蒸發(fā)干燥的工藝被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，如:氨基酸行業(yè)發(fā)酵廢液噴漿造粒，酵母行業(yè)噴霧干燥，肥料行業(yè)產(chǎn)品高溫干燥、制藥行業(yè)藥渣干燥等，這些工藝共同的特點是:在水分被蒸發(fā)的同時，富含有機物的原料在高溫條件下有機物裂解成易揮發(fā)具有異味(惡臭)的小分子物質(zhì)VOCs (揮發(fā)性有機物)或SVOCs (半揮發(fā)性有機物)，溫度越高，異味越強烈，如在溫度550°C下，將有機廢液噴漿造粒生產(chǎn)肥料，蒸發(fā)出的煙氣具有焦糊的惡臭異味。這些VOCs或SVOCs在大氣環(huán)境中與太陽光會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成有害的混合煙霧，也是目前形成霧霾天氣的重要因素。
[0003]本發(fā)明的申請人研宄揭示了上述高溫形成的惡臭煙氣是由有機氣溶膠物質(zhì)、VOCs, SVOCs、水蒸氣共同組成，目前對于此類惡臭煙氣國內(nèi)外開展了較為廣泛的研宄，但還沒有有效的處理方法。采用靜電分離原理的發(fā)明專利(專利號ZL 200510044968.5，公開號CN 1810731A)和實用新型專利(專利號ZL 200920027225.0，授權(quán)公告號CN 201419120Y)對此類煙氣中的有機氣溶膠顆粒污染物實現(xiàn)了較好的處理效果，95%以上的有機物(99%以上的顆粒物)被分離出來，并且消除了煙帶的視覺污染，但其對飽和水蒸汽環(huán)境下的VOCs和SVOCs分子卻無能為力，處理后依然存在較強的惡臭異味，無法實現(xiàn)治理技術(shù)的有效突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種惡臭煙氣處理裝置及方法，以處理目前發(fā)酵、制藥、肥料和化工行業(yè)高溫干燥工藝中產(chǎn)生的惡臭煙氣。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種惡臭煙氣處理裝置，由兩部分構(gòu)成:有機氣溶膠顆粒污染物分離部分，以及VOCs和SVOCs分子分解部分。
[0007]所述有機氣溶膠顆粒污染物分離部分的結(jié)構(gòu)為:包括非金屬外殼，非金屬外殼內(nèi)依次設(shè)有(以氣體進入順序描述):靜電分離下集氣室、氣體分布器和靜電分離上集氣室，在氣體分布器與靜電分離上集氣室間設(shè)有導(dǎo)電陽極管組，導(dǎo)電陽極管組由若干平行排列的陽極管組成，陽極管為導(dǎo)電玻璃鋼材料制成，形狀為六角形蜂窩型或圓管蜂窩型，六角形蜂窩型對角線距離為300?400mm，圓管蜂窩型的直徑為300?400mm(優(yōu)選360mm)，在陽極管的中心懸掛有陰極線；相對應(yīng)地，靜電分離上集氣室內(nèi)設(shè)有陰極大梁，靜電分離下集氣室內(nèi)設(shè)有陰極調(diào)直砣，陰極線的上端與陰極大梁相連，下端與陰極調(diào)直砣相連，各陰極調(diào)直砣通過設(shè)在其下部的定位陰極框連為一整體(以防止單個調(diào)直砣擺動)，具體應(yīng)用時，在一定高壓條件下，在陽極管內(nèi)使空氣電離形成均勻的臨界電場，用于靜電分離去除有機物，去除效率可達80-95% ;靜電分離下集氣室設(shè)有入口，靜電分離上集氣室設(shè)有出口。
[0008]所述靜電分離下集氣室還設(shè)有廢液排水閥。
[0009]所述VOCs和SVOCs分子分解部分的結(jié)構(gòu)為:包括外殼，外殼內(nèi)依次設(shè)有(以氣體進入順序描述):有機物分解下集氣室、次級反應(yīng)層篩板、初級反應(yīng)層篩板、過氧化氫反應(yīng)液噴淋器(次級反應(yīng)層篩板和初級反應(yīng)層篩板之間形成次級反應(yīng)層，初級反應(yīng)層篩板和過氧化氫反應(yīng)液噴淋器之間形成初級反應(yīng)層)、填料反應(yīng)區(qū)、酸性反應(yīng)液噴淋器、分隔板、堿液吸收區(qū)和有機物分解上集氣室，其中，有機物分解下集氣室設(shè)有入口和廢液排放閥；填料反應(yīng)區(qū)填充有鐵碳填料(填料的作用是:鐵碳填料在酸性條件下，發(fā)生微電解反應(yīng)，可以使有機物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，分解有機物)，鐵碳填料上方設(shè)有酸性反應(yīng)液噴淋器；堿液吸收區(qū)內(nèi)設(shè)有堿溶液噴淋器，堿溶液噴淋器下方設(shè)有防水罩(防水罩的作用是:防止噴淋的堿溶液直接通過連接管進入下層的酸反應(yīng)區(qū))，防水罩下方設(shè)有鏈接管件(用于將酸反應(yīng)區(qū)與堿吸收區(qū)分隔開)，與鏈接管件同一高度的外殼上設(shè)有堿吸收液閥門；有機物分解上集氣室設(shè)有出口。
[0010]所述過氧化氫反應(yīng)液噴淋器為一級噴淋，噴淋液為過氧化氫(H2O2);酸性反應(yīng)液噴淋器為二級噴淋，噴淋液為pH值為3?5的酸性反應(yīng)液；堿溶液噴淋器為三級噴淋，噴淋液為pH值為8?14的堿性溶液。
[0011]所述酸性反應(yīng)液包括硫酸溶液、鹽酸、硝酸溶液等，優(yōu)選硫酸溶液，主要原因在于可操作性強并且形成的酸洗廢液容易進入廢水系統(tǒng)處理。
[0012]所述堿性溶液包括氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化媽溶液、氨溶液等，優(yōu)選氫氧化鈉溶液或氫氧化鈣溶液，主要原因在于可操作性強并且形成的酸洗廢液容易進入廢水系統(tǒng)處理。
[0013]所述次級反應(yīng)層篩板的小孔氣速為15?20m/s ;初級反應(yīng)層篩板的小孔氣速為18 ?22m/s0
[0014]所述鐵碳填料可以自制或購買，現(xiàn)有技術(shù)中的鐵碳填料或鐵碳微電解材料均可使用，推薦使用本發(fā)明所述的以下鐵碳微電解材料。
[0015]所述鐵碳填料由鐵碳微電解材料構(gòu)成，所述鐵碳微電解材料的組分的為:鐵肩:活性炭:稀土金屬:粘土 = 80?85%:10?15%:0.1?0.2%:1?5%，均為質(zhì)量百分比；鐵碳微電解填料的直徑為3.0?6.0cm。所述稀土金屬包括Ce、La、Pr、Nd，所述稀土金屬為粉末狀，粒徑為90-130目。所述的鐵碳微電解填料的制備方法，包括下列步驟:
[0016]I)以質(zhì)量百分比為6-4%的鹽酸對鐵肩酸洗20-30min活化鐵肩，漂洗干凈后，
[0017]2)分別以鐵肩、活性炭粉末、稀土金屬粉末、好氧活性污泥和粘土為原料，按照鐵肩:粉末活性炭:稀土金屬粉末:好氧活性污泥(干基):粘土 = 60-65%:8-11%:0.1%:25-35%:2%質(zhì)量百分比，充分攪拌混勻，
[0018]3)以對輥成粒擠壓機在21kN?250KN壓力下擠壓為直徑為3_6cm的粒狀毛坯填料，
[0019]4)毛坯填料干燥后在無空氣的環(huán)境中，以1000?1200°C條件下焙燒1_3小時，冷卻后即得定性的催化微電解填料。
[0020]具體應(yīng)用時，所述有機氣溶膠顆粒污染物分離部分的出口與VOCs和SVOCs分子分解部分的入口連接。
[0021]本發(fā)明的惡臭煙氣處理裝置，處理惡臭煙氣的工作原理和方法如下:
[0022]有機氣溶膠顆粒污染物分離部分:待處理的惡臭煙氣通過靜電分離下集氣室的入口進入靜電分離下集氣室，然后進入氣體分布器；在7?1kv的高壓條件下，導(dǎo)電陽極管壁與陰極線間會形成高壓電場，電離空氣形成的負電荷附著于煙氣中有機氣溶膠顆粒污染物的表面，從而可以在陽極板吸附待處理的惡臭煙氣中的氣溶膠顆粒污染物；通過靜電分離后，進入上集氣室的出口排出(隨后進入VOCs和SVOCs分子分解部分)。通過有機氣溶膠顆粒污染物分離部分處理后，惡臭煙氣中氣溶膠顆粒污染物的去除效率可達80?95%。
[0023]所述靜電分離下集氣室、靜電分離上集氣室和陽極管均可采用非金屬玻璃鋼材質(zhì)，陰極大梁和陰極線采用不銹鋼材質(zhì)，陰極調(diào)直砣采用不銹鋼或鉛質(zhì)外包非金屬材料，可以有效抵制煙氣中有機和無機酸的腐蝕，提高設(shè)備的使用壽命。
[0024]VOCs和SVOCs分子分解部分:惡臭煙氣經(jīng)有機氣溶膠顆粒污染物分離部分處理后，通過有機物分解下集氣室的入口進入有機物分解下集氣室，通過次級反應(yīng)層和初級反應(yīng)層，次級反應(yīng)層篩板和初級反應(yīng)層篩板為具有不同開孔面積的篩孔板，當(dāng)酸性反應(yīng)液(pH值為3?5)經(jīng)過鐵碳填料時，形成了含有Fe2+的酸性溶液，在初級反應(yīng)層與過氧化氫反應(yīng)液噴淋器