CN103816782A - 用于处理制药废气的光解催化净化装置及相应的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于处理制药废气的光解催化净化装置，包括箱体和箱体内依次连通的前置过滤***、带紫外线灯管的UV光解***、后置除臭***，紫外线灯管间设有第二滤网，紫外线灯管经导线与电子镇流器连接，该装置结构简单，适用性强，无噪声，运行成本低，设备占地小，节省空间；本发明还公开了相应的制药废气处理工艺，废气经除尘器除尘、光解催化净化装置转化处理后，再由离心引风机排放，能去除挥发性有机物质（VOC）、硫化氢、氨气、硫醇类等污染物，脱臭率≥99.2%，废气处理量大，脱臭速率快，工艺流程简单易于控制，生产成本低。本发明适于对抗生素类产品生产车间的废气，以及餐饮、食品加工、机械加工、喷漆、造纸等行业所产生的废气进行处理。

Description

用于处理制药废气的光解催化净化装置及相应的处理工艺

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，涉及一种废气处理装置及相应的制药废气处理工艺，具体地说是一种用于处理制药废气的光解催化净化装置及相应的处理工艺。 

背景技术

随着社会的发展, 世界范围的环境危机越来越严重，人们的环保意识也越来越强：一方面, 经济的快速发展产生了一系列污染物，如在生产过程中排放挥发性有机物（VOC）及硫化物，它们是危害人体健康的罪魁祸首。VOC 侵犯人的神经、血液、呼吸和生育***，尤其是常见的三苯（苯、甲苯和二甲苯）废气，通过呼吸、皮肤侵入体内，轻则使人头昏、眩晕、恶心，重则导致再生障碍性贫血、癌症等; 另一方面,社会的进步使人类对自己所处的生存环境也提出了更高的要求, 民众对环境污染反应强烈, 各级环保部门对污染物排放的限制也越来越严格。 

目前，我国对环境的治理主要面临着如下问题： 

1、工厂生产中的废气一般仅经简单的水喷淋设备或通过活性炭吸附等简单处理后排入空气中，所排废气往往不达标，含有有毒、恶臭物质，仍然会污染环境，危害人类健康；另外，有些化工产品还会混杂在废气中排出，收率受到影响。

2、因治理设施本身的技术问题，工厂废气治理率不高或处理成本及投资成本过 

高。

申请号为201310324091.X的中国发明专利申请，公开了一种“有机废气的综合治理方法及有机废气治理装置”，有机废气依次通过吸收调节液吸收调节、生物生态处理和UV 催化光解处理，吸收调节液吸收调节可除去有机废气中的颗粒物并调节进入生物生态处理的有机废气中挥发性有机物的浓度，生物生态处理可将挥发性有机物降解并为生态层提供养分，经UV 催化光解处理可分解未被生物降解的挥发性有机物并进行杀菌、除臭。有机废气治理装置包括抽风机、吸收调节机构、生物生态处理机构、UV 催化光解处理机构和风管等。该处理方法中生物态处理的时间长，处理量较小，对于一些连续生产的工厂中排放的大量废气无能为力；另外该有机废气治理装置针对有机废气，对于一些无机污染气体无法治理使之达到国家的排放标准。 

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种用于处理制药废气的光解催化净化装置，该装置结构简单，适用性强，无噪声、运行成本低，设备占地小，节省空间； 

本发明的另外一个目的，是提供一种制药废气处理工艺，依托上述的净化装置来实现，能去除挥发性有机物质（VOC）、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，废气的脱臭率高，废气处理量大，脱臭速率快，工艺流程简单易于控制，生产成本低。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 

 一种用于处理制药废气的光解催化净化装置，包括箱体和设置在箱体内且依次连通的前置过滤***、UV光解***、后置除臭***，所述UV光解***包括固定于箱体的顶部的紫外线灯管、固定于箱体内且间隔分布于紫外线灯管之间的第二滤网、固定于箱体内的电子镇流器，所述电子镇流器由导线与紫外线灯管连接。

作为本发明的一种限定，它还包括过滤排风***；所述过滤排风***包括设于箱体侧壁上的排风扇和排风网。 

作为本发明的另一种限定，所述箱体侧壁上固定有用于控制 UV光解***开关的控制面板。 

作为本发明的第三种限定，所述的后置除臭***包括设于箱体的出风口的第三滤网，第三滤网上涂覆有用于催化臭氧分解的二氧化钛。 

作为本发明的第四种限定，所述的前置过滤***包括设于箱体的进风口的第一滤网。 

本发明还有一种限定，所述的紫外线灯管发射的光解光源是波长为185nm或254nm的紫外光源。 

本发明还提供了一种制药废气处理工艺，所述的废气先经过除尘器除尘，再经本发明所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置转化处理，最后经离心引风机排放。 

作为上述制药废气处理工艺的一种具体化，它按照如下的步骤顺序进行: 

⑴废气在压强为0.03MPa负压下经过口径为φ2.4×7.0m的水膜除尘器进行初步除尘后，得气体A;

⑵气体A经过用于处理制药废气的光解催化净化装置处理0.7-1.3s后，得气体B;

⑶气体B经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。 

作为上述制药废气处理工艺的另一种具体化，所述的制药废气处理工艺按照如下的步骤顺序进行: 

⑴废气经过过滤面积为378㎡、处理能力为21000 m³/h的布袋除尘器进行初步除尘后，得气体C;

⑵气体C经过用于处理制药废气的光解催化净化装置处理0.7-1.3s后，得气体D;

⑶气体D经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。

除尘器为布袋除尘器时，除去废气中的大量粉尘，这些粉尘中混杂的一些工厂生产中的产品可进行回收再利用；除尘器为水膜除尘器时，除去废气中可溶于水的气体以及粉尘。 

本发明的用于处理制药废气的光解催化净化装置，是利用UV-C照射与臭氧相结合的光解氧化技术，对废气和其中的臭味进行净化。它的工作原理是利用 UV－C 波段的照射光来改变废气的分子链，同时这种光线与空气中的氧反应后产生臭氧，紫外线光束及臭氧对恶臭气体进行协同分解氧化反应，使恶臭气体物质其降解转化成低分子化合物、水和二氧化碳，同时烟道中的异味也随之消除。整个分解氧化过程在1.3秒内完成。反应过程如图4所示。 

离心引风机将光解催化净化装置中降解转化的低分子化合物、水和二氧化碳负压抽出，送入烟囱达标排放。 

本发明的制药废气处理工艺作为一个整体，处理后的废气脱臭率高，废气处理量大，脱臭速率快，工艺流程简单易于控制，生产成本低。 

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于： 

本发明所提供的用于处理制药废气的光解催化净化装置，结构简单，适用性强，无噪声、运行成本低，设备占地小，节省空间；

本发明的制药废气处理工艺，使废气依次经过除尘器、光解催化净化装置、离心引风机等设备处理后排放，废气的脱臭率≥99%，脱臭效果超过国家颁布的排放标准，废气处理量大，脱臭速率快，工艺流程简单易于控制，生产成本低。

将本发明的用于处理制药废气的光解催化净化装置应用于制药废气处理工艺中，能去除挥发性有机物质（VOC）、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物，废气的脱臭率≥99.2%，脱臭效果大大超过国家颁布的排放标准，粉尘残留低，废气处理量大，脱臭速率快，工艺流程简单易于控制，生产成本低；用于处理制药废气的光解催化净化装置结构简单，适用性强，无噪声、运行成本低，设备占地小，节省空间。 

本发明适用于对抗生素类产品生产车间的废气，以及餐饮、食品加工、机械加工、喷漆、造纸等行业产生的废气进行处理。 

本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。 

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图； 

图2为图1所示实施例的剖视图；

图3为本发明实施例1中UV光解***2的结构示意图；

图4为本发明光解氧化反应过程示意图。

图中：1—前置过滤***，2—UV光解***，3—后置除臭***，4—紫外线灯管，5—过滤排风***，51—排风网，52—排风扇，6—第二滤网，7—箱体，8—电子镇流器，9—控制面板，10—第一滤网，11—第三滤网，12—进风口，13—出风口。 

具体实施方式

以下结合附图以及实施例对本发明作进一步的说明。 

实施例1 一种用于处理制药废气的光解催化净化装置

如图1所示，本实施例为一种用于处理制药废气的光解催化废气净化装置，包括箱体7和设置在箱体7内且依次连通的前置过滤***1、UV光解***2、过滤排风***5、后置除臭***3，箱体7的侧壁上还设有控制面板9。

前置过滤***1设有第一滤网10，第一滤网10设于箱体7的进风口12，固定于箱体7内，沿着箱体7宽度方向延伸。 

如图2和图3所示，UV光解***2设于箱体7的中部，包括紫外线灯管4、第二滤网6、电子镇流器8。多根紫外线灯管4固定于箱体7的顶部。多个第二滤网6固定于箱体7内沿着箱体7宽度方向延伸，且间隔分布于紫外线灯管4之间。电子镇流器8固定于箱体7内，由导线与紫外线灯管4连接，紫外线灯管4启动时，发射光解光源是波长为185nm或254nm的紫外光源，紫外线灯管4、电子镇流器8、控制面板9、电源间串接为发光回路，各紫外线灯管4间并联。 

过滤排风***5包括排风扇52和排风网51，排风扇52设于箱体7的侧壁上部，排风网51设于箱体7的侧壁下部。 

后置除臭***3设有第三滤网11，第三滤网11设于箱体7的出风口13，第三滤网11上涂覆有用于催化臭氧分解的二氧化钛。 

当废气从光解废气净化装置的进风口12进入，启动控制UV光解***开关的控制面板9上的按钮，前置过滤***1的第一滤网10降低废气风速、浓度，捕捉废气中的水汽后，混合气体进入UV光解***2，UV光解***2的第二滤网6再次降低废气的风速和浓度，紫外光源照射空气中的氧气分子变为臭氧，污染性的恶臭气体被臭氧氧化为CO₂和H₂O小分子物质，产生的热量通过过滤排风***5排出，减小热量对设备的损耗，处理后的混合气体进入后置除臭***3，通过后置除臭***3的第三滤网11表面涂覆的二氧化钛将臭氧还原为氧气，进行下一循环，后置除臭***3的混合气体从出风口13排出。 

实施例1所提供的光解催化废气净化装置，结构简单，适用范围广，无噪声、脱臭率高、运行成本低。 

实施例2 一种制药废气处理工艺

该制药废气处理工艺按照如下的步骤顺序进行：

⑴气量为60000 m³/h的废气在压强为0.03MPa负压下经过口径为φ2.4×7.0m的水膜除尘器进行初步除尘后，得气体A1;

⑵气体A1经过水膜除尘器进入实施例1所提供的用于处理制药废气的光解催化净化装置，在部件前置过滤单元的作用下进入UV光解单元处理0.7s后，得气体B1;

⑶气体B1经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。

本实施例所处理的废气脱臭率为99.4%，废气处理量大，脱臭速率快，粉尘残留低，工艺流程简单易于控制，生产成本低。 

实施例3 一种制药废气处理工艺

该制药废气处理工艺按照如下的步骤顺序进行：

⑴气量为21000 m³/h的废气经过过滤面积为378m³、处理能力为21000 m³/h的布袋除尘器进行初步除尘后，得气体C1;

⑵气体C1经过布袋除尘器进入实施例1所提供的用于处理制药废气的光解催化净化装置，在部件前置过滤单元的作用下进入UV光解单元处理0.7s后，得气体D1;

⑶气体D1经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。

本实施例所处理的废气脱臭率为99.3%，废气处理量大，脱臭速率快，粉尘残留低，工艺流程简单易于控制，生产成本低。 

实施例4-7  制药废气处理工艺

实施例4-7分别为一种制药废气处理工艺，各实施例中制药废气处理工艺过程及涉及的设备与实施例2相似，所用的用于处理制药废气的光解催化净化装置与实施例1相同，不同之处如表1所示，在于制药废气处理工艺中相关的控制参数不同，还有除尘器的类型也可能不同。

表1  制药废气处理工艺中相应的控制参数 

由上表可知，实施例4-7中所处理的废气脱臭率≥99.2%，废气处理量大，脱臭速率快，粉尘残留低，工艺流程简单易于控制，生产成本低。

实施例8  不同的用于处理制药废气的光解催化净化装置对废气脱臭率的影响

本实施例的制药废气处理工艺与实施例2相似，不同之处在于制药废气处理工艺中相关的参数不同，另外所用的用于处理制药废气的光解催化净化装置为现有的装置，具体见表2：

表2  制药废气处理工艺中相应的控制参数

由上表可知，应用现有的用于处理制药废气的光解催化净化装置处理废气，当废气的气量为20000 m³/h，光解催化时间为1.5s，脱臭率达到92-95%，光解催化时间较本发明的时间长，且脱臭率低，设备的能耗较高，废气净化的工艺成本较高；另外，随着废弃气量的增大，光解催化时间增长，脱臭率降低。

实施例1-7，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示，加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明权利要求保护的范围。 

Claims (9)

1.一种用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：包括箱体（7）和设置在箱体（7）内且依次连通的前置过滤***（1）、UV光解***（2）、后置除臭***（3），所述UV光解***（2）包括固定于箱体（7）的顶部的紫外线灯管（4）、固定于箱体（7）内且间隔分布于紫外线灯管（4）之间的第二滤网（6）、固定于箱体（7）内的电子镇流器（8），所述电子镇流器（8）由导线与紫外线灯管（4）连接。

2. 根据权利要求1所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：它还包括过滤排风***（5）；所述过滤排风***（5）包括设于箱体（7）侧壁上的排风扇（52）和排风网（51）。

3. 根据权利要求1所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：所述箱体（7）侧壁上固定有用于控制 UV光解***（2）开关的控制面板（9）。

4. 根据权利要求1所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：所述的后置除臭***（3）包括设于箱体（7）的出风口（13）的第三滤网（11），第三滤网（11）上涂覆有用于催化臭氧分解的二氧化钛。

5.根据权利要求1所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：所述的前置过滤***（1）包括设于箱体（7）的进风口（12）的第一滤网（10）。

6.根据权利要求1所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置，其特征在于：所述的紫外线灯管（4）发射的光解光源是波长为185nm或254nm的紫外光源。

7. 一种制药废气处理工艺，其特征在于：所述的废气先经过除尘器除尘，再经权利要求1-6中任一项所述的用于处理制药废气的光解催化净化装置转化处理，最后经离心引风机排放。

8.根据权利要求7所述的制药废气处理工艺，其特征在于它按照如下的步骤顺序进行:

⑴废气在压强为0.03MPa负压下经过口径为φ2.4×7.0m的水膜除尘器进行初步除尘后，得气体A;

⑵气体A经过用于处理制药废气的光解催化净化装置处理0.7-1.3s后，得气体B;

⑶气体B经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。

9.根据权利要求7所述的制药废气处理工艺，其特征在于它按照如下的步骤顺序进行:

⑴废气经过过滤面积为378㎡、处理能力为21000 m³/h的布袋除尘器进行初步除尘后，得气体C;

⑵气体C经过用于处理制药废气的光解催化净化装置处理0.7-1.3s后，得气体D;

⑶气体D经过离心引风机负压抽出，送入烟囱达标排放。

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