一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，包括鼓風(fēng)機(jī)、微氣泡發(fā)生器、混合反應(yīng)塔、循環(huán)泵以及儲液箱；鼓風(fēng)機(jī)靠近廢氣排放口；混合反應(yīng)塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于混合反應(yīng)塔底部且與所述廢氣排放口連通，第二輸入口與微氣泡發(fā)生器的輸出口連通；混合反應(yīng)塔由上至下依次分為除霧區(qū)、真菌區(qū)、細(xì)菌區(qū)、催化區(qū)以及沉淀區(qū)，除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設(shè)有第一噴淋設(shè)備，真菌區(qū)與細(xì)菌區(qū)之間設(shè)有第二噴淋設(shè)備，細(xì)菌區(qū)和催化區(qū)之間設(shè)有第三噴淋設(shè)備；催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板，金屬催化劑板中涂有金屬催化劑。本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，具有氧化性強(qiáng)、反應(yīng)速率快、高效的處理效果且無二次污染等的優(yōu)點。
【專利說明】
一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域，特別涉及一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī) 廢氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國，V0Cs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機(jī)物，是指常溫下飽和蒸 汽壓大于70Pa、常壓下沸點在260°C以下的有機(jī)化合物，或在20°C條件下蒸汽壓大于或者等 于10Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。
[0003] 近年來，中國大氣污染物排放總量呈逐年降低態(tài)勢，部分污染較嚴(yán)重的城市空氣 質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，環(huán)境質(zhì)量劣三級城市比例下降，但空氣質(zhì)量達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)城市的比例也在 減少，污染仍然很嚴(yán)重。這些難降解有機(jī)廢氣大多數(shù)對人們的身體健康存在危害，表現(xiàn)為呼 吸道、消化循環(huán)系統(tǒng)、皮膚等疾病。
[0004] 我國開展揮發(fā)性有機(jī)物治理已經(jīng)超過20年，但直到最近才隨著霧霾污染的蔓延被 外界知曉和關(guān)注?，F(xiàn)在，來自國內(nèi)外的多家企業(yè)都在高度關(guān)注國內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物治理市場， 競爭已經(jīng)開始。揮發(fā)性有機(jī)物治理涉及行業(yè)廣泛，包括石化、化工、印刷、涂布、噴漆、制革、 制藥等。
[0005] 但是現(xiàn)有的揮發(fā)性有機(jī)物處理系統(tǒng)還是不夠完善，如仍然存在投資高，運(yùn)行費(fèi)用 尚等局限性。
[0006] 鑒于此，提供一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)是本實用新型所要 研究的課題。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 本實用新型的主要目的在于提供一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系 統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。
[0008] 為實現(xiàn)前述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括:一種基于復(fù)合生物 催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，用于處理廢氣中的有機(jī)污染物，所述有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)包 括鼓風(fēng)機(jī)、微氣泡發(fā)生器、混合反應(yīng)塔、循環(huán)栗以及儲液箱;所述鼓風(fēng)機(jī)靠近廢氣排放口設(shè) 置;所述混合反應(yīng)塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于所述混合反應(yīng)塔底部且與所述廢氣 排放口連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器的輸出口連通;所述廢氣排放口與混合反應(yīng) 塔的第一輸入口之間設(shè)有一第一閥門，所述微氣泡發(fā)生器與混合反應(yīng)塔的第二輸入口之間 設(shè)有第二閥門；所述混合反應(yīng)塔由上至下依次分為除霧區(qū)、真菌區(qū)、細(xì)菌區(qū)、催化區(qū)以及沉 淀區(qū)，所述除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設(shè)有第一噴淋設(shè)備，所述真菌區(qū)與細(xì)菌區(qū)之間設(shè)有第二噴 淋設(shè)備，所述細(xì)菌區(qū)和催化區(qū)之間設(shè)有第三噴淋設(shè)備;所述催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化 劑板，所述金屬催化劑板中涂有金屬催化劑;所述第一噴淋設(shè)備、第二噴淋設(shè)備以及第三噴 淋設(shè)備均通過所述循環(huán)栗連接至所述沉淀區(qū)。
[0009] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬催化劑板上設(shè)有貴金屬催化劑。
[0010] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述貴金屬及鐵、鈷或鎳過渡元素。
[0011] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述微氣泡發(fā)生器包括反應(yīng)筒、水栗以及空氣壓 縮器，所述反應(yīng)筒為一筒狀結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)筒具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的 輸出端，第二輸入端連接所述空氣壓縮器的輸出端連接一噴嘴。
[0012] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合反應(yīng)塔內(nèi)部設(shè)有過濾網(wǎng)。
[0013] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述廢氣處理系統(tǒng)還包括一調(diào)溫器。
[0014] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合反應(yīng)塔內(nèi)部設(shè)有若干噴淋器，所述若干 噴淋器在混合反應(yīng)塔內(nèi)部交叉布置。
[0015] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述混合反應(yīng)塔內(nèi)部設(shè)有若干噴淋器，所述若干 噴淋器在混合反應(yīng)塔內(nèi)部交叉布置。
[0016] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述若干金屬催化劑板在所述混合反應(yīng)塔內(nèi)平行 布置。
[0017] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行或間歇運(yùn)行工 況下處理。
[0018] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述酸堿吸收設(shè)備采用酸堿吸附塔。
[0019] 作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述酸堿吸收設(shè)備和混合反應(yīng)塔之間還設(shè)有第三 閥門。
[0020] 本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)工作原理為:有機(jī)廢氣從處理系統(tǒng)入口進(jìn)入，利用微 氣泡發(fā)生器提高循環(huán)水中臭氧濃度，再利用貴金屬催化劑與臭氧結(jié)合產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥 基自由基，進(jìn)而破壞掉廢氣中的有機(jī)污染因子，從而有效去除有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物質(zhì)， 未分解的低濃度污染物被后續(xù)的酸堿吸收設(shè)備所吸收，進(jìn)一步去除有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染 物質(zhì)。
[0021] 本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡 單，運(yùn)行成本低、能耗低，具有氧化性強(qiáng)，反應(yīng)速率快，具有高效的處理效果且無二次污染。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型具體實施例1中的結(jié)構(gòu)框圖。
[0023] 以上附圖中：1、鼓風(fēng)機(jī);2、微氣泡發(fā)生器;3、混合反應(yīng)塔;30、除霧區(qū)；31、真菌區(qū)； 細(xì)菌區(qū)；32、細(xì)菌區(qū)；33、催化區(qū);4、循環(huán)栗;5、第一閥門；6、第二閥門；7、金屬催化劑板;8、廢 氣排放口；9、第三閥門；10、第一噴淋頭;11、第二噴淋頭;12、第三噴淋頭。
【具體實施方式】
[0024] 以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本申請進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實施方式并 不限制本申請，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的 變換均包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0025] 在本申請的各個圖示中，為了便于圖示，結(jié)構(gòu)或部分的某些尺寸會相對于其它結(jié) 構(gòu)或部分?jǐn)U大，因此，僅用于圖示本申請的主題的基本結(jié)構(gòu)。
[0026]實施例1: 一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)
[0027]參圖1所示，本實施例的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)用于處理廢氣中的有機(jī)污染物，所述廢 氣處理系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)1、微氣泡發(fā)生器2、混合反應(yīng)塔3、循環(huán)栗4以及儲液箱9;鼓風(fēng)機(jī)1靠 近廢氣排放口 8設(shè)置;所述混合反應(yīng)塔3具有兩個輸入口，第一輸入口位于所述混合反應(yīng)塔3 底部且與所述廢氣排放口 8連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器2的輸出口連通，所述混 合反應(yīng)塔3的輸出口與儲液箱9之間通過所述循環(huán)栗4連接。
[0028]所述廢氣排放口 8與混合反應(yīng)塔3的第一輸入口之間設(shè)有一第一閥門5,所述微氣 泡發(fā)生器2與混合反應(yīng)塔3的第二輸入口之間設(shè)有第二閥門6。
[0029]所述混合反應(yīng)塔3由上至下依次分為除霧區(qū)30、真菌區(qū)31、細(xì)菌區(qū)32、催化區(qū)33以 及沉淀區(qū)，其中沉淀區(qū)位于混合反應(yīng)塔3底部，所述除霧區(qū)30與真菌區(qū)31之間設(shè)有第一噴淋 設(shè)備，所述真菌區(qū)31與細(xì)菌區(qū)32之間設(shè)有第二噴淋設(shè)備，所述細(xì)菌區(qū)32和催化區(qū)33之間設(shè) 有第三噴淋設(shè)備;所述催化區(qū)33內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板7,金屬催化劑板7中涂有金屬 催化劑;所述第一噴淋設(shè)備、第二噴淋設(shè)備以及第三噴淋設(shè)備均通過所述循環(huán)栗4連接至所 述沉淀區(qū)。
[0030] 本實施例中，第一噴淋設(shè)備采用第一噴淋頭10、第二噴淋設(shè)備采用第二噴淋頭11， 第三噴淋設(shè)備采用第三噴淋頭12。在循環(huán)栗4和混合反應(yīng)塔3之間設(shè)有第三閥門9。進(jìn)一步 地，所述有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)統(tǒng)還包括一酸堿吸收設(shè)備，所述酸堿吸收設(shè)備的輸入口連接所 述混合反應(yīng)塔3的輸出口，且在酸堿吸收設(shè)備和混合反應(yīng)塔3之間設(shè)有第四閥門。
[0031] 進(jìn)一步地，所述微氣泡發(fā)生器2包括反應(yīng)筒、水栗以及空氣壓縮器，所述反應(yīng)筒為 一筒狀結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)筒具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的輸出端，第二輸入端 連接所述空氣壓縮器的輸出端連接一噴嘴。
[0032]其中，所述混合反應(yīng)塔3內(nèi)部設(shè)有過濾網(wǎng)，所述廢氣處理系統(tǒng)還包括一調(diào)溫器。所 述調(diào)溫器包括一溫度傳感器，所述混合反應(yīng)塔3內(nèi)部設(shè)有若干噴淋器，若干噴淋器在混合反 應(yīng)塔3內(nèi)部交叉布置。
[0033]本實用新型的廢氣處理系統(tǒng)，有機(jī)廢氣從處理系統(tǒng)入口進(jìn)入，利用微氣泡發(fā)生器2 提高循環(huán)水中臭氧濃度，再利用貴金屬催化劑與臭氧結(jié)合產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自由基， 進(jìn)而破壞掉廢氣中的有機(jī)污染因子，從而有效去除有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物質(zhì)，未分解的 低濃度污染物被后續(xù)的酸堿吸收設(shè)備10所吸收，進(jìn)一步去除有機(jī)廢氣中的有機(jī)污染物質(zhì)。
[0034] 本實用新型中的廢氣處理系統(tǒng)，主要通過高級氧化技術(shù)實現(xiàn)，利用微氣泡發(fā)生器 提高循環(huán)水中臭氧濃度，臭氧濃度的提高與金屬催化劑為催化劑的結(jié)合，該催化劑主要以 固體狀的金屬、金屬鹽及其氧化物，加強(qiáng)了臭氧化反應(yīng)。氧化法處理水中有機(jī)物是有選擇性 的，它取決于水中的組分，通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物比較有效，由于這類物質(zhì) 具有偶極性結(jié)構(gòu)，臭氧通過1，3偶極環(huán)上的加成作用，反應(yīng)生成臭氧化物。
[0035] 在水中臭氧化物分解為兩性離子和羧基化合物，不穩(wěn)定的兩性離子進(jìn)一步分解產(chǎn) 生羧基和雙氧水。除了加成反應(yīng)外，臭氧還可以進(jìn)攻具有最低鍵能的鍵，使其斷裂。在水中 臭氧生成? 0H主要有以下3種途徑:①臭氧在堿性條件下分解生成? 0H;②臭氧在紫外線光 的作用下生成? 0H;③臭氧在金屬催化劑的催化作用下生成? 0H。
[0036] 在氧化體系內(nèi)加入過渡金屬離子，能夠?qū)Τ粞跹趸a(chǎn)生明顯的催化效果，可以催 化臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的? 0H濃度，從而提高臭氧氧化效果。目前，催化臭 氧工藝分為兩種類型：均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中加入一 些溶解性的過渡金屬離子以達(dá)到催化臭氧氧化的效果。
[0037]廢氣處理原理:有機(jī)廢氣從塔底進(jìn)入，利用微氣泡發(fā)生器提高循環(huán)水中臭氧濃度， 催化劑選擇為貴金屬氧化物。
[0039]產(chǎn)生的羥基自由基與有機(jī)物產(chǎn)生二氧化碳和水
[0041] 小分子的有機(jī)物經(jīng)過細(xì)菌的吸附和吸收。為了是細(xì)菌和真菌能夠再2個放映區(qū)分 別生長，在微生物訓(xùn)化的階段，細(xì)菌去的PH之控制在6.5，真菌的PH為5.5，馴化后細(xì)菌真菌 生長穩(wěn)定，ph可分別維持在6.3-7.0和5.0-5.8而且真菌的濕度比細(xì)菌的要小，溫度變化在 14°C_23°C 最好。
[0042] 復(fù)合生物催化技術(shù)中細(xì)菌和真菌扮演了不同的角色，細(xì)菌適合再水中或者是潮濕 的環(huán)境中，因此對于水溶性好的污染物，利用細(xì)菌驚醒生物降解會得到良好的去除效果，但 是，對于在水中溶解性低的物質(zhì)，細(xì)菌表面上的水層將影響傳遞效率，導(dǎo)致處理效率降低。 [0043]在以往的研究中多數(shù)涉及一種生物反應(yīng)器處理某一種氣體，本實用新型采用了細(xì) 菌一真菌生物反應(yīng)器，克服了單一生物放映器的缺陷，哪呢過有效的將氣體中的親水性和 疏水性物質(zhì)同事除掉，并且設(shè)備操作簡單，運(yùn)行成本低，能耗低等特點。
[0044]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一 個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說 明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以理解的其他實施方式。
[0045]需要說明的是:在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語"中心"、"上"、"下"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或 位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元 件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。 此外，術(shù)語"第一"、"第二"、"第三"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。 [0046]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本申請的可行性實施方式的具體說 明，它們并非用以限制本申請的保護(hù)范圍，凡未脫離本申請技藝精神所作的等效實施方式 或變更均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，用于處理廢氣中的有機(jī)污染物， 所述廢氣處理系統(tǒng)包括鼓風(fēng)機(jī)、微氣泡發(fā)生器、混合反應(yīng)塔、循環(huán)栗以及儲液箱;其特征在 于:所述鼓風(fēng)機(jī)靠近廢氣排放口設(shè)置;所述混合反應(yīng)塔具有兩個輸入口，第一輸入口位于所 述混合反應(yīng)塔底部且與所述廢氣排放口連通，第二輸入口與所述微氣泡發(fā)生器的輸出口連 通;所述廢氣排放口與混合反應(yīng)塔的第一輸入口之間設(shè)有一第一閥門，所述微氣泡發(fā)生器 與混合反應(yīng)塔的第二輸入口之間設(shè)有第二閥門；所述混合反應(yīng)塔由上至下依次分為除霧 區(qū)、真菌區(qū)、細(xì)菌區(qū)、催化區(qū)以及沉淀區(qū)，所述除霧區(qū)與真菌區(qū)之間設(shè)有第一噴淋設(shè)備，所述 真菌區(qū)與細(xì)菌區(qū)之間設(shè)有第二噴淋設(shè)備，所述細(xì)菌區(qū)和催化區(qū)之間設(shè)有第三噴淋設(shè)備;所 述催化區(qū)內(nèi)安裝有若干金屬催化劑板，所述金屬催化劑板中涂有金屬催化劑;所述第一噴 淋設(shè)備、第二噴淋設(shè)備以及第三噴淋設(shè)備均通過所述循環(huán)栗連接至所述沉淀區(qū)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述金屬催化劑板上設(shè)有貴金屬催化劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述貴金屬及鐵、鈷或鎳過渡元素。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述微氣泡發(fā)生器包括反應(yīng)筒、水栗以及空氣壓縮器，所述反應(yīng)筒為一筒狀結(jié)構(gòu)，所述反應(yīng)筒 具有兩個輸入端，第一輸入端連接所述水栗的輸出端，第二輸入端連接所述空氣壓縮器的 輸出端連接一噴嘴。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述廢氣處理系統(tǒng)統(tǒng)還包括一酸堿吸收設(shè)備，所述酸堿吸收設(shè)備的輸入口連接所述混合反應(yīng) 塔的輸出口。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述酸堿吸收設(shè)備采用酸堿吸附塔。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述廢氣處理系統(tǒng)在連續(xù)運(yùn)行或間歇運(yùn)行工況下處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于復(fù)合生物催化技術(shù)的有機(jī)廢氣處理系統(tǒng)，其特征在于:所 述循環(huán)栗和混合反應(yīng)塔之間設(shè)有第三閥門。
【文檔編號】B01D53/44GK205461801SQ201620269691
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】程輝
【申請人】蘇州楚風(fēng)環(huán)?？萍加邢薰?br>