CN102895871B - 一种废气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种废气净化装置，其包括紫外催化装置、臭氧处理装置和喷淋装置，紫外催化装置的出气口与臭氧处理装置的进气口连通，臭氧处理装置的出气口与喷淋装置的进气口连通；紫外催化装置设有紫外光解腔体和装设在该紫外光解腔体中的紫外灯管，紫外光解腔体中设有光催化剂，处理废气时，紫外灯管的紫外光照射在光催化剂上；臭氧处理装置设有臭氧分解腔体，臭氧分解腔体设有用于催化臭氧分解的复合催化剂。与现有技术相比。本发明将紫外催化光解、剩余臭氧处理和废液喷淋吸收废气有机结合，不仅高效分解有机污染物、而且无臭氧二次污染，具有处理废气快速高效、操作简单及净化效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种集紫外光催化分解、喷淋吸收及臭氧处理有机结合的废气净化装置。
背景技术
近年来随着经济的发展，各种化工、涂料、家具、玩具、电子、喷涂等企业的大量产生，导致了大量工业有机废气的排放，严重影响大气环境质量，危害人体健康。对有机废气的治理，目前主要采用活性炭法、冷凝法、喷淋吸收法等，近年来也出现了生物膜法、光分解法及等离子体分解法等。但是，常规的活性炭法的废气吸附设备庞杂，吸附剂易饱和，需要频繁更换或再生废气处理费用高；单纯的喷淋吸收法对有机废气效果不理想，仅能除去废气中部分有机物和颗粒物，难以达到排放标准；受催化剂降解效率的影响，光分解法在工业上处理废气的应用还待开发。此外，紫外灯产生的臭氧会污染空气，破坏环境，目前的光分解法设备由于没有臭氧后续处理的措施会造成气体二次污染，废气处理效果不好。
中国发明专利（专利号为201010142279.9）公开了一种挥发性有机废气处理方法及装置。在该方法中，挥发性有机废气首先进入包含有旋流板的旋流布气***，旋流板内设有数片旋风叶片，然后经由旋流布气***细分后的气体随后进入光激化高级氧化***，接收大功率紫外灯管照射，在照射分解部分废气的同时，生成活性氧，对废气中的有机物进行氧化；此后废气均匀通过高效复合材料吸附***，被高效复合材料所吸附；最后，废气经由防爆风机***经由废气出口排出。该方法中，紫外灯管照射废气产生活性氧，该活性氧对有机物再进行氧化，但是在化学反应中，活性氧氧化有机物难以完全反应，该方法产生活性氧如臭氧混入处理后的废气中，污染处理后的废气，排出大气中会破坏大气环境。
因此，为避免现有技术中的不足之处亟需提供一种净化效果好、高效实用的废气净化装置。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种快速高效处理废气、操作简单、净化效果好的废气净化装置。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种废气净化装置，包括紫外催化装置、臭氧处理装置和喷淋装置，紫外催化装置的出气口与臭氧处理装置的进气口连通，臭氧处理装置的出气口与喷淋装置的进气口连通； 紫外催化装置设有紫外光解腔体和装设在该紫外光解腔体中的紫外灯管，紫外光解腔体中设有光催化剂，处理废气时，紫外灯管的紫外光照射在光催化剂上； 臭氧处理装置设有臭氧分解腔体，臭氧分解腔体设有用于催化臭氧分解的复合催化剂。
其中，光催化剂为含过渡金属氧化物的复合催化剂。
其中，光催化剂为含钛氧化物或者锰氧化物的光催化剂。
其中，用于催化臭氧分解的复合催化剂为含过渡金属氧化物的复合催化剂。
其中，喷淋装置包括水泵和喷头，喷头设置于喷淋装置的腔体内、并与水泵连通。
其中，喷淋装置还包括除雾器，除雾器位于喷头的上方。
其中，还包括鼓风机，紫外催化装置的壳体呈圆筒状设置，鼓风机与紫外催化装置的进气口连通，且鼓风机的出风口沿紫外催化装置的壳体的内壁的切线方向设置。
横向依次排布设置
其中，喷淋装置设置于臭氧处理装置的上方、且沿纵向成为组合体，组合体设置于紫外催化装置内、且喷淋装置延伸出紫外催化装置，紫外催化装置的内壁与臭氧处理装置的外壁之间形成紫外光解腔体，紫外光解腔体中装设有紫外灯管，且紫外催化装置的内壁与臭氧处理装置的外壁涂有催化废弃光解的过渡金属氧化物复合催化剂。
其中，紫外催化装置、臭氧处理装置和喷淋装置横向依次排布设置，喷淋装置的底部设有排除喷淋废液的排液口。
其中，紫外灯管发射的紫外光为微波激发的无极紫外光，波长为170~200nm。
本发明的有益效果：一种废气净化装置包括紫外催化装置、臭氧处理装置和喷淋装置，紫外催化装置的出气口与臭氧处理装置的进气口连通，臭氧处理装置的出气口与喷淋装置的进气口连通；紫外催化装置设有紫外光解腔体和装设在该紫外光解腔体中的紫外灯管，紫外光解腔体中设有光催化剂，处理废气时，紫外灯管的紫外光照射在光催化剂上；臭氧处理装置设有臭氧分解腔体，臭氧分解腔体设有用于催化臭氧分解的复合催化剂。
废气进入本发明后，废气中的水汽H2O在紫外催化装置的紫外光和光催化剂作用下分解产生OH·、臭氧等强氧化性物质，废气中的有机污染被强氧化性物质氧化成C2O、H2O、N2、酸及其他小分子物质，经催化光解的废气进入臭氧处理装置，剩余的臭氧等强氧化性物质在臭氧处理装置中的复合催化剂的作用下分解除去，最后通过喷淋装置将有机碱性废液喷淋吸收废气。本发明将紫外催化光解、剩余臭氧处理和废液喷淋吸收废气有机结合，不仅高效分解有机污染物、而且无臭氧二次污染，具有处理废气快速高效、操作简单及净化效果好等优点，而且利用有机废液吸收废气，实现以废治废的效果，无需专门购买废气吸收剂，不但成本低，且减轻产生碱性有机废水的且的废水处理成本及排污总量，更加环保。
附图说明
利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明的一种废气净化装置的实施例1的结构示意图。
图2是本发明的一种废气净化装置的实施例7的结构示意图。
图3是本发明的一种废气净化装置的实施例8的结构示意图。
图1至图3中包括有：
1紫外催化装置、11紫外光解腔体、12紫外灯管、13固化光解催化床、
2臭氧处理装置、21臭氧分解腔体、22复合催化剂、
3喷淋装置、31喷头、32水泵、33除雾器、
4鼓风机、5排液口。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
一种废气净化装置，如图1所示，包括紫外催化装置1、臭氧处理装置2和喷淋装置3，在本实施例中，紫外催化装置1、臭氧处理装置2及喷淋装置3均呈圆筒状设置，喷淋装置3设置于臭氧处理装置2的上方、且沿纵向成为组合体，该组合体设置于紫外催化装置1内、且喷淋装置3延伸出紫外催化装置1，臭氧处理装置2的下端与紫外催化装置1的出气口连通，喷淋装置3的下端与所述臭氧处理装置2的上端连通。
在本实施例中，紫外催化装置1的内壁与臭氧处理装置2的外壁之间形成紫外光催化废气中成分分解的紫外光解腔体11，在该紫外光解腔体11中装设有紫外灯管12，紫外灯管12发射的紫外光为微波激发的无极紫外光，波长为170nm。同时，紫外催化装置1的内壁与臭氧处理装置2的外壁均涂有催化废弃光解的光催化剂，该光催化剂为含有过渡金属氧化物的复合催化剂，处理废气时，紫外灯管12的紫外光照射在光催化剂上。同时，臭氧处理装置2设有臭氧分解腔体21，臭氧分解腔体21设有用于催化臭氧分解的复合催化剂22。本实施例的喷淋装置3包括水泵32、喷头31和除雾器33，喷头31与水泵32连通，喷头31设于臭氧处理装置2的上方，除雾器33设于喷头31的上方。
在本实施例中，紫外灯管12与紫外催化装置1的内壁之间形成第一光解区，第一光解区的下部为紫外催化装置1的进气口；紫外灯管12与臭氧处理装置2的外壁之间形成第二光解区，第二光解区的下部为紫外催化装置1的出气口。本废气净化装置还包括鼓风机4，鼓风机4与紫外催化装置1的进气口连通，且鼓风机4的出风口沿紫外催化装置1的壳体的内壁的切线设置。
当有机废气被鼓风机4沿着紫外催化装置1内壁的切线进入紫外催化装置1的内部，沿着紫外催化装置1螺旋上升并通过紫外催化装置1的进气口进入第一光解区，光催化剂中的过渡金属氧化物在紫外光的照射激活，使气态H2O分解成OH·和臭氧等强化性物质，有机污染物被强氧化性物质氧化成CO2、H2O和其他中间物质等小分子物质，同时，在紫外光照射下，卤代物迅速分解成氧气和卤族气体，混合气体继续前进流入第二光解区再次光解反应，最后混合气体从紫外催化装置1的出气口流出进入臭氧处理装置2的内部，在用于催化臭氧分解的复合催化剂22下，臭氧被分解除去，避免臭氧排出大气中造成二次污染。同时，喷淋装置3通过水泵32将碱性有机废液例如电镀厂除蜡水或者碱性溶液等喷洒到往上流动的混合气体，除去混合气体可溶性物质及有机气体，再次对废气进行净化处理，不仅废气净化效果好，而且实现以废治废的目的，具有成本低、环保、高效等优点。喷淋后的废液落在紫外催化装置1的下部，而紫外催化装置1的下部设有排除喷淋废液的排液口5，当废液积累到一定程度，通过排液口5排出废液。
本废气净化装置将紫外催化光解、剩余臭氧处理和废液喷淋吸收废气有机结合，不仅高效分解有机污染物、而且无臭氧二次污染，具有处理废气快速高效、操作简单及净化效果好等优点，而且利用有机废液吸收废气，实现以废治废的效果，无需专门购买废气吸收剂，不但成本低，且减轻产生碱性有机废水的且的废水处理成本及排污总量，更加环保。
实施例2。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的光催化剂为含过渡金属氧化物的复合催化剂。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例3。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，光催化剂为含钛氧化物的光催化剂。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例4。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，用于催化臭氧分解的复合催化剂为含过渡金属氧化物的复合催化剂，臭氧分解腔体中的复合催化剂填料具体为含改性TiO2为主催化剂的塑料多面空心球。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例5。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的紫外灯管发射的无极紫外光，波长为185nm。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例6。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，本实施例的紫外灯管发射的无极紫外光，波长为200nm。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例7。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，如图2所示，紫外催化装置1、臭氧处理装置2和喷淋装置3从下往上依次组装，且紫外催化装置1的上端与臭氧处理装置2的下端连通，臭氧处理装置2的上端与喷淋装置3的下端连通。其中，紫外灯管12装设于紫外催化装置1的内壁。本实施例的紫外催化装置1、臭氧处理装置2和喷淋装置3依次纵向设置，节省用地面积，本实施例的光催化剂设为固化光解催化床13，该固化光解催化床13设于紫外催化装置1的内部。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
实施例8。
本实施例的一种废气净化装置与实施例1的不同之处在于，如图3所示，紫外催化装置1、臭氧处理装置2与喷淋装置3分体设置，本实施例中个，紫外催化装置1、臭氧处理装置2和喷淋装置3横向依次排布设置，紫外催化装置1的出气口与臭氧处理装置2的进气口通过管道连通，臭氧处理装置2的出气口与喷淋装置3的进气口通过管道连通，喷淋装置3的下部设有排液口5。本实施例的废气净化处理装置分体设置，可用于事故排放时应急处理等场合，紫外催化装置1、臭氧处理装置2与喷淋装置3可分别独立使用，灵活方便。本实施例的其它结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种废气净化装置，其特征在于：包括紫外催化装置、臭氧处理装置和喷淋装置，所述紫外催化装置的出气口与所述臭氧处理装置的进气口连通，所述臭氧处理装置的出气口与所述喷淋装置的进气口连通； 所述紫外催化装置设有紫外光解腔体和装设在该紫外光解腔体中的紫外灯管，所述紫外光解腔体中设有光催化剂，处理废气时，所述紫外灯管的紫外光照射在光催化剂上； 所述臭氧处理装置设有臭氧分解腔体，所述臭氧分解腔体设有用于催化臭氧分解的复合催化剂；
所述喷淋装置设置于所述臭氧处理装置的上方、且沿纵向成为组合体，所述组合体设置于所述紫外催化装置内、且所述喷淋装置延伸出所述紫外催化装置， 所述紫外催化装置的内壁与所述臭氧处理装置的外壁之间形成紫外光解腔体，所述紫外光解腔体中装设有紫外灯管，且所述紫外催化装置的内壁与所述臭氧处理装置的外壁涂有催化废气光解的过渡金属氧化物复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种废气净化装置，其特征在于：所述过渡金属氧化物为钛氧化物或者锰氧化物。
3.根据权利要求1所述的一种废气净化装置，其特征在于：所述用于催化臭氧分解的复合催化剂为含过渡金属氧化物的复合催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种废气净化装置，其特征在于：所述喷淋装置包括水泵和喷头，所述喷头设置于所述喷淋装置的腔体内、并与所述水泵连通。
5.根据权利要求4所述的一种废气净化装置，其特征在于：所述喷淋装置还包括除雾器，所述除雾器位于所述喷头的上方。
6.根据权利要求1所述的一种废气净化装置，其特征在于：还包括鼓风机，所述紫外催化装置的壳体呈圆筒状设置，所述鼓风机与所述紫外催化装置的进气口连通，且所述鼓风机的出风口沿所述紫外催化装置的壳体的内壁的切线方向设置。
7.根据权利要求1所述的一种废气净化装置，其特征在于：所述紫外灯管发射的紫外光为微波激发的无极紫外光，波长为170~200nm。
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