一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，屬于廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，其包括自由催化塔和催化氧化設(shè)備間，特征在于：自由催化塔的前端連接平衡器，平衡器內(nèi)設(shè)置緩沖罐和冷凝裝置，冷凝裝置連通回收罐，緩沖罐連通平衡器的下部，平衡器的頂部連接自由催化塔；自由催化塔和催化氧化設(shè)備間內(nèi)均設(shè)置帶有通孔并放置稀土催化劑的第一托板；催化氧化設(shè)備間的下部連通自由催化塔的頂部、上部開設(shè)排氣孔。此系統(tǒng)使廢氣先進(jìn)入緩沖罐，減小其流速，然后冷凝回收廢氣中沸點(diǎn)高的有機(jī)物，在自由催化塔內(nèi)中和粉塵，并在合成稀土催化劑的作用下將有毒有害成分進(jìn)行分解，充分與羥基自由基進(jìn)行氧化反應(yīng)，最終產(chǎn)物為二氧化碳、水和少量的無機(jī)鹽。
【專利說明】
一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重，其中以大氣污染為重。由于有機(jī)廢氣(VOCS)排放所導(dǎo)致的霧霾及酸雨，也逐漸損害了人們的日常生活環(huán)境。國家相關(guān)部門為了改善此種境況，出臺(tái)了工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，并倡導(dǎo)企業(yè)走可持續(xù)的綠色發(fā)展之路。相關(guān)企業(yè)也相繼采取了多種措施來控制廢氣的排放量，來維護(hù)人們共同賴以生存的生活環(huán)境。
[0003]目前，常見的廢氣治理設(shè)備有噴淋塔、活性炭吸附、有機(jī)廢氣焚燒以及臭氧氧化法等方式。其中，噴淋塔主要是靠塔內(nèi)噴淋下的堿液中和廢氣中的酸性氣體，或者利用噴淋下的酸液中和廢氣中的堿性氣體。可見，此裝置只能中和掉廢氣中的酸性或堿性氣體，應(yīng)用領(lǐng)域受限。
[0004]活性炭吸附在實(shí)際應(yīng)用中也存在其不足之處?；钚蕴康奈搅坑邢?，待將要吸附滿時(shí)，需要更換新的活性炭，而吸附滿的活性則需要專門的設(shè)備進(jìn)行脫附，有些活性炭由于所吸附氣體成分價(jià)格低廉，沒有二次脫附的價(jià)值，而被隨意堆放，對(duì)周邊環(huán)境造成了二次污染。對(duì)有機(jī)廢氣進(jìn)行焚燒除存在焚燒煙氣的二次污染外，還造成了原料浪費(fèi)。
[0005]臭氧氧化法也存在氧化不完全的缺陷，加之工業(yè)廢氣的成分非常復(fù)雜，用色譜儀等儀器都無法檢測其具體的氣體成分，采用上述設(shè)備處理的廢氣仍然氣味刺鼻，不能達(dá)到較好的治理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)廢氣的綜合回收與治理。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，包括自由催化塔和催化氧化設(shè)備間，其特征在于:自由催化塔的前端連接平衡器，平衡器內(nèi)設(shè)置自前至后依次相連接的緩沖罐和冷凝裝置，冷凝裝置連通回收罐，緩沖罐連通平衡器的下部，平衡器的頂部連接自由催化塔；
[0008]自由催化塔和催化氧化設(shè)備間內(nèi)均設(shè)置帶有通孔的第一托板，第一托板上放置稀土催化劑;催化氧化設(shè)備間內(nèi)設(shè)置臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器位于第一托板的下方，催化氧化設(shè)備間的下部連通自由催化塔的頂部、上部開設(shè)排氣孔。
[0009]優(yōu)選的，所述平衡器內(nèi)設(shè)置帶有通孔的第二托板，第二托板位于冷凝裝置的上方，第二托板上放置稀土催化劑。
[0010]優(yōu)選的，冷凝裝置為一臺(tái)或者兩臺(tái)以上順次相聯(lián)接的冷凝器，冷凝器的出氣口位于第二托板的下方。
[0011]優(yōu)選的，緩沖罐的數(shù)量為兩個(gè)以上，緩沖罐間順次相連通，位于尾部的緩沖罐與冷凝裝置相連通。
[0012]優(yōu)選的，排氣孔連通排氣筒，排氣筒的上口高于催化氧化設(shè)備間頂端5米以上。
[0013]優(yōu)選的，所述排氣孔與排氣筒之間加設(shè)引風(fēng)機(jī)。
[0014]優(yōu)選的，所述自由催化塔內(nèi)設(shè)有凈化裝置，凈化裝置包括橫向設(shè)置的噴淋臂和位于噴淋臂下方的填料層，噴淋臂上安裝有兩個(gè)以上的噴淋頭。
[0015]優(yōu)選的，所述填料層為放置在網(wǎng)板上的多面球?qū)印?br>[0016]優(yōu)選的，自由催化塔內(nèi)設(shè)有自上而下放置的兩層以上的凈化裝置。
[0017]優(yōu)選的，所述自由催化塔的數(shù)量為兩臺(tái)以上，兩臺(tái)以上的自由催化塔首尾相串接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]1、本實(shí)用新型可以使揮發(fā)性有機(jī)廢氣(VOCS)先進(jìn)入緩沖罐，擴(kuò)大廢氣的盛放空間，降低壓力，從而減小其流速，為提高廢氣的后續(xù)處理效果奠定基礎(chǔ)，然后經(jīng)冷凝，回收廢氣中沸點(diǎn)高的有機(jī)物，在自由催化塔內(nèi)與噴淋液進(jìn)行中和反應(yīng)脫去其中的酸性或者堿性氣體，同時(shí)利用液滴捕集除去粉塵，并在合成稀土催化劑的作用下迅速將廢氣中的有毒有害成分進(jìn)行分解，充分與羥基自由基進(jìn)行氧化反應(yīng)，最終產(chǎn)物為二氧化碳、水和少量的無機(jī)鹽，從而治理出無塵無味的氣體。
[0020]2、由于平衡器內(nèi)也放置有稀土催化劑，可以先對(duì)廢氣進(jìn)行初步分解，使后續(xù)的噴淋中和環(huán)節(jié)更加徹底，進(jìn)一步提高廢氣的處理效果。
[0021]3、由于冷凝裝置為一臺(tái)或者兩臺(tái)以上順次相聯(lián)接的冷凝器，可對(duì)廢氣進(jìn)行一級(jí)以上的冷凝，使得廢氣中的有機(jī)物回收的更加徹底，減少了有機(jī)物的浪費(fèi)，利于節(jié)能環(huán)保。
[0022]4、由于緩沖罐的數(shù)量為兩個(gè)以上，緩沖罐間順次相連通，位于尾部的緩沖罐與冷凝裝置相連通，可利用緩沖罐的容積對(duì)廢氣氣流進(jìn)行緩沖，避免強(qiáng)氣流損壞冷凝器;同時(shí)降低的氣流流速可使廢氣得到充分的處理，提高治理效果。
[0023]5、由于排氣孔連通排氣筒，排氣筒的上口高于催化氧化設(shè)備間頂端5米以上，可以利用排氣筒上下端口的壓力差來實(shí)現(xiàn)廢氣的抽取，節(jié)約能源;在排氣筒不能滿足氣體排放速度時(shí)，也可以在排氣孔與排氣筒之間加設(shè)引風(fēng)機(jī)，加大對(duì)氣體的風(fēng)速。
[0024]6、由于自由催化塔內(nèi)設(shè)置橫向的噴淋臂，噴淋臂上安裝有兩個(gè)以上的噴淋頭，能夠增大噴淋面積，增加與廢氣的接觸面積，提高廢氣的凈化效果。
[0025]7、由于多面球具有阻力小、比表面積大的特性，填料層選擇多面球后可加大氣液交換面積，使得廢氣中的酸性或者堿性氣體得到充分中和，并有效脫塵，利于延長后續(xù)設(shè)備的使用壽命。
[0026]8、由于自由催化塔的塔體內(nèi)設(shè)有兩層以上的凈化裝置，可以進(jìn)一步提高自由催化塔的脫塵及酸堿性氣體的凈化效果。
[0027]9、由于兩臺(tái)以上的自由催化塔采用首尾相接的方式，即經(jīng)前一級(jí)自由催化塔處理后的氣體再次進(jìn)入后一級(jí)自由催化塔中進(jìn)行治理，提高廢氣的治理效果。
[0028]10、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，能夠極大提高廢氣的治理效果，并能擴(kuò)寬其應(yīng)用領(lǐng)域，便于在行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0029]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0030]圖2是平衡器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3是自由催化塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是催化氧化設(shè)備間的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中標(biāo)記:1、平衡器；11、緩沖罐；12、冷凝器；13、回收罐；14、第二托板，15、稀土催化劑；2、自由催化塔;21、噴淋臂；22、噴淋頭；23、多面球?qū)樱?4、網(wǎng)板;3、催化氧化設(shè)備間；31、第一托板;4、臭氧發(fā)生器;5、引風(fēng)機(jī);6、排氣筒。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0035]本實(shí)用新型中，參照廢氣的流向，將廢氣進(jìn)入系統(tǒng)的一端定義為首端，相應(yīng)地將漂流出系統(tǒng)的一端定義為尾端。
[0036]本實(shí)用新型在平衡器I內(nèi)設(shè)置了兩臺(tái)順次相連通的緩沖罐11，位于尾部的緩沖罐11與冷凝裝置相連通。此處的冷凝裝置為三臺(tái)順次相聯(lián)接的冷凝器12，冷凝器12的出料口連通回收罐13，冷凝器12的排氣口位于帶有通孔的第二托板14的下方，第二托板14上放置稀土催化劑15，平衡器I的出氣口位于稀土催化劑15的上方空間內(nèi)。
[0037]本實(shí)用新型中設(shè)置了兩臺(tái)首尾相連的自由催化塔2，形成兩級(jí)噴淋凈化與催化分解，即前一臺(tái)自由催化塔2的出氣口連接后一臺(tái)自由催化塔2的入氣口，兩臺(tái)自由催化塔2內(nèi)均設(shè)置了設(shè)置帶有通孔的第一托板31，第一托板31上放置稀土催化劑15，在第一托板31的下方依次設(shè)置兩層凈化裝置，每層凈化裝置包括橫向設(shè)置的噴淋臂21和設(shè)置在噴淋臂21下方的多面球?qū)?3，多面球?qū)?3被放置在各自的網(wǎng)板24上；噴淋臂21上排列安裝有多個(gè)噴淋頭22。前一臺(tái)自由催化塔2的入氣口連通平衡器I的出氣口，后一臺(tái)自由催化塔2的出氣口連通催化氧化設(shè)備間3的底部，催化氧化設(shè)備間3的底部設(shè)置臭氧發(fā)生器4，在臭氧發(fā)生器4上方的催化氧化設(shè)備間3內(nèi)設(shè)置帶有通孔的第一托板31，第一托板31上放置稀土催化劑15，稀土催化劑15將催化氧化設(shè)備間3的塔體分割出位于塔體最下部的進(jìn)氣腔和位于塔體最上部的出氣腔，出氣腔的塔體上開設(shè)有排氣孔，排氣孔通過引風(fēng)機(jī)5連通排氣筒6，排氣筒6的上口高于催化氧化設(shè)備間3的頂端5米以上。
[0038]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0039]產(chǎn)生的工業(yè)廢氣經(jīng)收集后進(jìn)入平衡器I內(nèi)的緩沖罐11，利用緩沖罐11的容積使得廢氣氣流得以緩沖，避免強(qiáng)氣流損壞尾方的冷凝裝置;同時(shí)降低的氣流流速，使廢氣得到充分的處理，提高治理效果。減速后的氣體進(jìn)入冷凝器12，對(duì)有機(jī)氣體進(jìn)行三級(jí)冷凝，由氣態(tài)變換為液態(tài)，然后進(jìn)入回收罐13進(jìn)行自動(dòng)收集。經(jīng)冷凝處理后的廢氣經(jīng)稀土催化劑15分解后進(jìn)入前一臺(tái)自由催化塔2的底部，廢氣在塔內(nèi)上行的過程中與噴淋臂21內(nèi)噴淋下的噴淋液接觸，噴淋液一方面與廢氣中的堿性或者酸性氣體進(jìn)行中和反應(yīng)形成易溶于水的或者不溶于水的鹽，由下行的噴淋液帶出；另一方面捕集廢氣中的粉塵，粉塵潤水后變重停止上行并匯集在下行的噴淋液中，從自由催化塔2的底部排出；廢氣在自由催化塔2內(nèi)上行的過程中，首先要穿過多面球?qū)?3，在多面球?qū)?3中與噴淋液更加充分接觸，從而提高凈化效果。
[0040]經(jīng)過兩層凈化后的氣體從前一臺(tái)自由催化塔2的頂部進(jìn)入下一級(jí)自由催化塔2的底部，進(jìn)行再次凈化后進(jìn)入催化氧化設(shè)備間3的底部，使得進(jìn)入催化氧化設(shè)備間3的氣體是經(jīng)過除塵、中和后的氣體，防止了催化氧化設(shè)備間3的粉塵堵塞和氣體腐蝕，利于延長其使用壽命。并與進(jìn)入催化氧化設(shè)備間3底部的臭氧混合，發(fā)生氧化反應(yīng)，使得在自由催化塔2內(nèi)未被治理掉的有機(jī)氣體得以氧化，生成無毒無味的氣體。在氧化的過程中，由于稀土催化劑15的作用，能夠使得氧化反應(yīng)進(jìn)行的更加充分，極大地提高了氧化速率，提升有機(jī)氣體的氧化效果，最后經(jīng)過氧化后的氣體在引風(fēng)機(jī)5和排氣筒6的作用下，由排氣筒6的上口排出。
[0041]上述實(shí)施例中的引風(fēng)機(jī)5可以視廢氣的處理量而定，即如果只在煙囪的風(fēng)壓作用下就完全可以抽動(dòng)氣體在治理裝置中流動(dòng)的話，完全可以將引風(fēng)機(jī)5省掉。還可以根據(jù)廢氣的治理需求，靈活調(diào)整自由催化塔2的級(jí)聯(lián)數(shù)量，并不限于上述實(shí)施例中的兩臺(tái)；還可以調(diào)整每臺(tái)自由催化塔2中凈化裝置的層數(shù)以及催化氧化設(shè)備間3中稀土催化劑15的層數(shù)。
[0042]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，包括自由催化塔和催化氧化設(shè)備間，其特征在于:自由催化塔的前端連接平衡器，平衡器內(nèi)設(shè)置自前至后依次相連接的緩沖罐和冷凝裝置，冷凝裝置連通回收罐，緩沖罐連通平衡器的下部，平衡器的頂部連接自由催化塔； 自由催化塔和催化氧化設(shè)備間內(nèi)均設(shè)置帶有通孔的第一托板，第一托板上放置稀土催化劑;催化氧化設(shè)備間內(nèi)設(shè)置臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器位于第一托板的下方，催化氧化設(shè)備間的下部連通自由催化塔的頂部、上部開設(shè)排氣孔。2.按照權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:所述平衡器內(nèi)設(shè)置帶有通孔的第二托板，第二托板位于冷凝裝置的上方，第二托板上放置稀土催化劑。3.按照權(quán)利要求2所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:冷凝裝置為一臺(tái)或者兩臺(tái)以上順次相聯(lián)接的冷凝器，冷凝器的出氣口位于第二托板的下方。4.按照權(quán)利要求3所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:緩沖罐的數(shù)量為兩個(gè)以上，緩沖罐間順次相連通，位于尾部的緩沖罐與冷凝裝置相連通。5.按照權(quán)利要求1至4任一所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:排氣孔連通排氣筒，排氣筒的上口高于催化氧化設(shè)備間頂端5米以上。6.按照權(quán)利要求5所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣孔與排氣筒之間加設(shè)引風(fēng)機(jī)。7.按照權(quán)利要求1至4任一所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:所述自由催化塔內(nèi)設(shè)有凈化裝置，凈化裝置包括橫向設(shè)置的噴淋臂和位于噴淋臂下方的填料層，噴淋臂上安裝有兩個(gè)以上的噴淋頭。8.按照權(quán)利要求7所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:所述填料層為放置在網(wǎng)板上的多面球?qū)印?.按照權(quán)利要求8所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:自由催化塔內(nèi)設(shè)有自上而下放置的兩層以上的凈化裝置。10.按照權(quán)利要求1至4任一所述的揮發(fā)性有機(jī)廢氣自由催化治理系統(tǒng)，其特征在于:所述自由催化塔的數(shù)量為兩臺(tái)以上，兩臺(tái)以上的自由催化塔首尾相串接。
【文檔編號(hào)】B01D47/06GK205461798SQ201620258611
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】李其忠, 張曉虹
【申請(qǐng)人】李其忠, 張曉虹