一種氣體處理設備及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及氣體處理的技術領域，特別是設及一種氣體處理設備和一種氣體處理 方法。
【背景技術】
[0002] 工業(yè)和生活活動產生的揮發(fā)性氣體是污染環(huán)境的來源之一。特別是在快速發(fā)展的 工業(yè)生產領域，噴涂工藝及金屬、塑料的成型過程都會產生大量的揮發(fā)性氣體有害物質，主 要包括懸浮顆粒物、漆霧、氮氧化物、硫氧化物W及一氧化碳等多種成份。然而，傳統(tǒng)的工業(yè) 氣態(tài)污染物處理方法，例如吸收法、吸附法、冷凝法及催化轉化法等，往往難W濾掉所有空 氣污染物；同時，揮發(fā)性氣體中的粘性顆粒物無法粉化，使普遍使用的活性碳吸附處理揮發(fā) 性氣體的材料很快粘接無法連續(xù)工作，造成二次污染，治理成本高。正由于當前缺乏有效的 氣體處理技術，企業(yè)往往直接排放或偷排運些不達標的氣體，造成了嚴重的氣體污染。 發(fā):明內容
[0003] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明設計了一種安全環(huán)保、適于各種應用環(huán)境、能有效處 理各類污染氣體的氣體凈化設備。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：
[0005] -種氣體處理設備，包括內部設有氣體流道的殼體，在該殼體的一側壁上開有氣 體流道的進氣口，殼體的另一側壁上開有氣體流道的出氣口，并在所述氣體流道下方的殼 體內蓄水，水中通入溶有臭氧的超微細氣泡，并在水面下設有氧化催化層和無極紫外光解 組件，沿氣體流動的路徑在所述氣體流道的前半段的上方設有噴淋件，迎著氣流在所述氣 體流道的后半段依次設有催化氧化填料、除霧模塊和無極紫外光解模塊。
[0006] 含塵、漆霧等有機物的廢氣首先從進氣口通入殼體內，已啟動工作的噴淋件使廢 氣霧化，于是塵埃、可溶性氣體和有機物便下沉或溶于殼體蓄水中，同時超微細氣泡會在水 中不斷收縮，達到一定氣泡壓力時破裂、爆炸，積蓄放出的能量非常巨大，瞬間出現(xiàn)高達數(shù) 千度的超高溫高壓狀態(tài)，產生強氧化分解能量的自由基，使溶于水中的污染物在催化氧化 層、紫外光解及自由基的環(huán)境下被徹底氧化，達到降解污染物和凈化水質目的，而后的廢氣 成分經除霧模塊去除水霧，再進入后面的催化氧化填料及無極紫外光解模塊，經過光解等 一系列的協(xié)同反應后變成無毒無害的氣體和無機礦化物，最終從出氣口達標排放。
[0007] 所述的氣體處理設備還包括用于產生臭氧的臭氧發(fā)生器，在該臭氧發(fā)生器的出口 依次連接有用于產生所述超微細氣泡的氣泡累、分子堆和發(fā)泡頭，且該發(fā)泡頭的出口伸入 水中。能利用氣泡累使產生的臭氧和液體充分混合并使臭氧W飽和狀融入水中，而后經分 子堆和發(fā)泡頭，形成可在水中長時間滯留的超微細氣泡。
[000引在所述水面下還設有防水的無極紫外光解組件，該無極紫外光解組件與所述氧化 催化層上下間隔排布。可利用紫外波段光子能大過有機氣體的分子鍵能的特點，讓溶于水 中的廢氣成分在氧化的同時進行無極紫外光解，切斷有機分子的分子鏈，重新組合或反應 為無色、無味、無害的物質。
[0009] 所述發(fā)泡頭上還設有噴淋管口，該噴淋管口連接所述噴淋件的入口?？蓪l(fā)泡頭 流出的超微細氣泡與抽取的水結合，直接噴淋通入殼體中的氣體，運種高能氧氣泡或分子 團W溶液噴霧的方式噴灑到氣體中，因活性氧氣泡具有超高的能量，能夠捕集氣體中的各 種污染物，并對污染物氧化降解，最大限度的凈化氣體。
[0010] 在所述氣體流道前半段上方的殼體內壁上設有隔板，所述噴淋件固定在所述隔板 的下表面。能利用隔板在殼體內隔出氣流通道，并方便固定噴淋件。
[0011] 所述隔板的一端覆蓋到進氣口上方的殼體內壁處，另一端向所述進氣口對側的殼 體內壁延伸并懸空，所述氣體流道的前半段位于隔板的下方，后半段位于所述隔板的上方， 且所述出氣口位于隔板懸空端上方的殼體側壁上?？尚纬陕窂介L而迂回的氣流通道，從而 便于沿氣流通道設置各個處理部件，并節(jié)約殼體的用料，減小設備整體的占用面積和空間。
[0012] 所述超微細氣泡為直徑在50微米W下的氣泡。該超微細氣泡可在水中收縮破裂， 氣泡完全溶解于水液，且表面具有負電特性，氣泡間相互排除，并容易和細菌病毒、有機物 懸浮物、金屬離子相互吸引，在氣泡破裂時出現(xiàn)壓壞，產生自由基等分解能量，達到氧化降 解污染物的效果。
[0013] 相應地，本發(fā)明還提出了一種氣體處理方法，包括:利用溶有直徑50微米W下的臭 氧超微細氣泡的水液氧化待處理的氣體，進而利用無極紫外光照射所述氣體，光解為無污 染物。
[0014] 本發(fā)明的優(yōu)點是：可使含塵、漆霧、高溫、易燃等有機物的廢氣經霧化噴淋后部分 溶于水中，在催化氧化層及自由基的環(huán)境下被氧化，達到降解污染物和凈化水質目的，而后 的廢氣成分經除霧模塊去除水霧，再進入后面的催化氧化填料及無極紫外光解模塊，經過 光解等一系列的協(xié)同反應后變成無毒無害的氣體和無機礦化物，最終從出氣口達標排放； 其結構簡單、合理，凈化效率高、適應性強、可模塊化組合與拆分，運行成本低，使用壽命長。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明結構示意圖之一；
[0016] 圖2是本發(fā)明結構示意圖之二；
[0017] 圖3是本發(fā)明結構示意圖之
[0018] 圖4是圖3的后視圖；
[0019] 附圖標記說明：1、殼體;2、進氣口；3、出氣口；4、除霧模塊;5、無極紫外光解模塊； 6、水;7、噴淋管;8、抽水累;9、氧化催化層；10、氣體流道;11、隔板;12、催化氧化填料；13、無 極紫外光解組件；14、換水口； 15、爬梯；16、水位調節(jié)倉；17、臭氧發(fā)生器；18、氣泡累；19、分 子堆。
【具體實施方式】
[0020] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0021]實施例
[0022]如圖1至4所示，一種氣體處理設備，包括內部設有氣體流道10的殼體1，在該殼體1 的一側壁上開有氣體流道10的進氣口 2,殼體I的另一側壁上開有氣體流道10的出氣口 3,并 在所述氣體流道10下方的殼體1內蓄水6,水中通入臭氧的超微細氣泡，并在水面下設有氧 化催化層9,沿氣體流動的路徑在所述氣體流道10的前半段的上方設有噴淋件，迎著氣流在 所述氣體流道10的后半段依次設有催化氧化填料12、除霧模塊4和無極紫外光解模塊5。
[0023] 其中，臭氧由臭氧發(fā)生器17產生，在該臭氧發(fā)生器17的出口依次連接有用于產生 所述超微細氣泡的氣泡累18、分子堆19和發(fā)泡頭，且該發(fā)泡頭的出口伸入水6中，分子堆19 用于將氣泡累18產生的氣水混合物進一步的加壓、混合，使臭氧氣泡變得更小，達到微納米 級。
[0024] 優(yōu)選地，在所述水面下還設有防水的無極紫外光解組件13,該無極紫外光解組件 13與所述氧化催化層9上下間隔排布。所述發(fā)泡頭上還設有噴淋管7口，該噴淋管7口連接所 述噴淋件的入口。
[0025] 具體應用中，可在所述氣體流道10前半段上方的殼體1內壁上設有隔板11，所述噴 淋件固定在所述隔板11的下表面;其中，所述隔板11的一端覆蓋到進氣口2上方的殼體1內 壁處，另一端向所述進氣口2對側的殼體1內壁延伸并懸空，所述氣體流道10的前半段位于 隔板11的下方，后半段位于所述隔板11的上方，且所述出氣口 3位于隔板11懸空端上方的殼 體1側壁上。噴淋件由一組零部件組成，在本實施例中，其包括抽水累8、噴淋管7和噴頭，= 者依次相連，其中噴頭安裝在隔板11的下表面，在工作時，抽水累則尋水抽到噴淋管7并加壓 送到噴頭，使水霧化噴出，W與待處理的氣體充分混合。
[0026]如圖2、3、4所示，若干組無極紫外光解組件13可W安裝在殼體1的頂部，為方便其 安裝或維護，可在殼體1的一側設有爬梯15。另外，殼體1的某一側壁上設置有水位調節(jié)倉 16，W控制殼體1內的水量，并在水位底部設有換水口 14，W便排走或更換水液。
[0027]相應地，本發(fā)明還提出了一種氣體處理方法，包括:利用溶有直徑50微米W下的臭 氧超微細氣泡的水液氧化待處理的氣體，進而利用無極紫外光照射所述氣體，光解為無污 染物。
[0028] 總的來說，本發(fā)明提出的氣體處理設備及氣體處理方法，主要是利用臭氧的超微 細氣泡氧化、用無極紫外線光解污染物等，下面對其工作原理進行詳細的介紹。
[0029]普通的液體累在輸送氣液混合物時，氣泡的運動情況對累的性能有很大的影響。 隨著氣泡在累中葉輪內聚集，可能造成累的效率和揚程的大幅度下降甚至使累的運行不穩(wěn) 定或產生斷流。而氣泡累18則完美的解決了氣液混合的需求，運就使得氣液氣泡累18與普 通的液體累在性能上必然有很大的差別。其主要原理是通過葉輪高速旋轉產生負壓自吸氣 體和液體混合并經葉輪高速切割后將氣體飽和狀融入液體中。
[0030]日本的科學家最早發(fā)現(xiàn)，水中0-50微米左右的氣泡在水液中存在著一個表面張力 和氣泡內壓之間的平衡臨界點。0-50微米W下的超微細氣泡由于受到壓力而不斷縮小，最 后消失于水中，煙滅的瞬間會釋放出巨大的能量，足W氧化其周邊的物質。
[0031]具體來說，水中的超微細氣泡，具有W下=點奇特之處：
[0032] 1.水中收縮破裂氣泡完全溶解于水液;50微米W下的氣泡，上升速度緩慢，水液中 滯留時間長。例如直徑IOwii的氣泡上升3mm需要1分鐘。更重要的是由于水氣之間的表面張 力大于氣泡內壓，氣泡呈自我收縮傾向。氣泡表面張力與氣泡直徑大小成反比，與氣泡內壓 成正比。表面張力大，氣泡不斷收縮，同時內壓也隨之增大。即所謂出現(xiàn)自我加壓現(xiàn)象。一旦 收縮的氣泡內壓與表面張力失去平衡，氣泡破裂，氣體即完全溶解于水液中。
[0033] 2.表面負電位特性:超微細氣泡作為一種膠體，由于水與氣體摩擦作用而帶負電。 氣泡收縮的同時，表面電荷也隨之濃縮。其結果是微細氣泡全帶負電荷。由于氣泡都帶負電 荷，相互排斥，氣泡數(shù)量不容易結合而減少。而通常氣泡電荷狀態(tài)不一，上升過程中，氣泡之 間相互結合，形成大氣泡，或如葡萄串一般的氣泡團，引起上浮加速?？梢?，超微細氣泡各自 保持獨立，高濃度微納米氣泡看起來如牛奶一般的。帶負電的氣泡容易和細菌病毒、有機物 懸浮物、金屬離子相互吸引。
[0034] 3.氣泡破裂，出