CN103961973A - 内置电滤器的吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境保护技术领域，目的是克服现有活性炭吸附技术中烟尘水雾对于活性炭吸附层的污堵和竞争吸附问题，并结合吸附装置的具体结构，提供一种内置电滤器的吸附装置，包括壳体、电滤器模块、吸附模块，电滤器模块设置于壳体的中央，吸附模块设置于壳体内、电滤器模块的外侧。吸附装置内部的空腔中所设置的高压静电和/或低温等离子模块，对进入吸附装置的废气进行预处理，有效去除废气中的烟尘、水雾，保护吸附模块免收污染，增强了活性炭吸附层的吸附性能和使用寿命。本发明有效利用了设备空间，与现有电滤器、吸附塔串联工艺相比，减小了风阻，大幅降低了设备的成本和体积，也简化了管路设计和安装工程。

Description

内置电滤器的吸附装置

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种工业废气净化处理的装置与方法。

背景技术

工业有机废气是大气环境的主要污染源之一，涉及行业众多、组成复杂，不仅严重危害生产现场人员健康，而且污染城市空气质量。工业有机废气通常具有大风量、多组分、低浓度、工况波动大的特点，治理难度也较大。国内外处理工业有机废气主要使用吸附法、吸收法、冷凝法、热力焚烧法、催化燃烧法、低温等离子法等方法，不同方法具有各自的特点和适用条件。利用不同单元治理技术的优势，采用组合治理工艺，不仅可以提高处理效率满足排放要求，而且可以降低净化设备的运行费用。

吸附法是传统的有机废气处理技术，设备和工艺简单、净化效果较好，应用非常广泛。据《吸附法工业有机废气治理工程技术规范编制说明》估计，吸附净化设备和以吸附技术为基础的集成设备约占目前我国有机废气治理设备的50％左右。吸附法的缺点也非常突出：一是吸附饱和后需要再生或更换吸附剂；二是常用的活性炭吸附剂吸水性强，在处理高湿度废气时，因水分子占据活性表面而使吸附性能急剧衰减。对于中小规模的工业废气，广泛使用的是液体吸收与活性炭吸附相结合的技术方案，从吸收装置会夹带大量雾沫和潮气，如果不加去除将严重影响活性炭的吸附效果和寿命。

等离子法是在外加电场作用下，通过辉光发电和/或电晕放电产生大量高能电子、正负离子、激发态粒子和强氧化的自由基等活性粒子，使气体分子发生电离、解离和激发，化学键断裂，进而引发一系列复杂的物理、化学反应将有机物彻底分解。等离子法应用范围广、分解效率高、设备启停快，但设备投资较大，存在燃爆危险需要控制。电晕放电是最常见的一种气体放电形式，结构简单、运行可靠，不仅能分解废气中的有机污染物，而且对恶臭异味和烟尘水雾的去除效果也很好。

高压静电方法是常用的电除雾、电除尘技术，适用于处理带有恶臭异味和烟尘水雾的废气。通过在放电极周围形成高压静电场，使气体电离产生大量电子和负电离子，吸附在气流中的烟尘水雾的颗粒上，使荷电颗粒在电场力的作用下向沉淀极作定向运动而被捕获。但高压静电场的能量较低，一般不能破坏气体分子的化学键，因此只能捕集气体中夹带的液固颗粒，并不能对污染物进行分解。

研究者尝试将等离子法与吸附法相结合，至今已有诸多报道。例如：中国专利“用于处理市政设施恶臭气体的装置和方法(CN101234211)”，提出一种由过滤网、等离子反应器、蜂窝活性炭床和风机组成的恶臭气体处理装置；中国专利“低温等离子体活性炭塔(CN201684543U)”，提出一种低温等离子体活性炭塔，依次设置有进风室、低温等离子催化模块、炭过滤模块以及出风室；中国专利“一种吸附法与低温等离子体相结合的室内空气净化方法(CN100441233C)”，废气先通过吸附床层吸附，再通过低温等离子体净化。现有的这些研究，只是把等离子法与吸附法进行串联，形成组合工艺以提高处理效率。

发明内容

本发明要解决的问题是克服现有活性炭吸附技术中烟尘水雾对于活性炭吸附层的污堵和竞争吸附问题，并结合吸附装置的具体结构，提供一种内置除雾器的吸附装置，在现有吸附装置内部空腔中，内置高压静电和/或低温等离子模块，去除进入吸附装置的废气中的烟尘、水雾，以增强活性炭吸附层的吸附性能和使用寿命。

本发明采取的技术方案是一种内置电滤器的吸附装置，包括壳体、电滤器模块、吸附模块，所述壳体设有进风口、出风口、折流板、排污口，所述电滤器模块设置于壳体的中央，所述吸附模块设置于壳体内、电滤器模块的外侧，所述壳体、电滤器模块、吸附模块、折流板形成气流通道，使被处理废气从进风口进入所述吸附装置，先通过电滤器模块处理后再通过吸附模块处理，从出风口流出。所述吸附装置在壳体下方还设有排污口，将电滤器模块所去除的烟尘、水雾排出。

进一步地，所述吸附装置的折流板位于壳体的中部，将所述吸附模块分隔为两段，使被处理废气通过电滤器模块处理后，要先穿过吸附模块的第一段进入壳体、吸附层与折流板之间的空间，然后再次穿过吸附模块的第二段，从出风口流出。

所述电滤器模块，是高压静电模块或低温等离子模块，有蜂窝式、平板式和同心圆式等不同结构形式。高压静电模块包括框架、放电极、沉淀极、直流电源和集污盘，直流电源向放电极和沉淀极间输出高压直流电，形成高压静电场，吸附气体中的液滴、颗粒物和气溶胶，迁移到沉淀极后落入下方的集污盘，从排污口排出。低温等离子模块包括框架、高压电极、接地电极、电源和集污盘，通过输出3～30KV的高频高压脉冲电源，产生电晕放电或辉光发电，将气体中的污染物分解，同时也使气体中的烟尘、水雾荷电而被捕集，落入下方的集污盘，从排污口排出。

吸附模块使用颗粒状或蜂窝状吸附剂，或负载吸附剂的纤维毡，所述吸附剂为活性炭、分子筛、氧化铝、气凝胶或凹凸棒石粘土材料的一种，或采用多种吸附剂混合装填。

本发明提出的内置电滤器的吸附装置，在吸附塔壳体内设置电滤器，对进入吸附装置的废气进行预处理，有效去除废气中的烟尘、水雾，保护吸附模块免收污染，增强了活性炭吸附层的吸附性能和使用寿命。本发明有效利用了设备空间，与现有电滤器、吸附塔串联工艺相比，减小了风阻，大幅降低了设备的成本和体积，也简化了管路和安装工程。

附图说明

图1是现有的活性炭吸附塔的结构示意图。

图2是实施例1的内置电滤器的吸附装置的结构示意图。

图3是实施例2的内置电滤器的吸附装置的顶视图。

图4是实施例2的内置电滤器的吸附装置的侧视图。

具体实施方式

参照附图和下述的实施方式的说明，可以理解本发明的目的、特征及效果。

图1是一种现有的吸附塔的侧视图和顶视图，设有壳体101、进风口102、出风口103、折流板104、挡流板105和活性炭过滤层106，所述壳体101、折流板104、挡流板105和吸附过滤层106组成气流通道，使被处理废气从进风口102进入吸附装置，通过吸附过滤层106处理后，从出风口103流出。所述吸附塔还设有活性炭装填口107和卸料口108。

实施例1：

一种如图2所示的内置低温等离子模块的吸附装置，包括壳体201、电滤器模块209、吸附模块206，所述壳体201设有进风口202、出风口203、折流板212、挡流板204、挡流板205、排污口211。

所述电滤器模块209设置于壳体201的中央，所述吸附模块206设置于壳体201内部、电滤器模块209的外侧。折流板212位于壳体的中部，将吸附模块206分隔为上下两段。折流板212与气流方向成一夹角45°＜a＜75°，本实施例中优选的夹角为60°。

在壳体201的下方还设有排污口211，将电滤器模块所去除的烟尘、水雾排出。本实施例中内置电滤器的吸附装置，还设有活性炭装填口207和卸料口208。

所述壳体201、电滤器模块209、吸附模块206、折流板212、挡流板204和挡流板205＝形成气流通道，使被处理废气从进风口202进入所述吸附装置，从电滤器模块209的入口进入电滤器模块处理后从电滤器模块的出口离开，遇折流板212阻挡后穿过吸附模块206的上段进入壳体201、吸附层206与折流板212之间的空间，然后再次穿过吸附模块206的下段，从出风口203排出所述吸附装置。本实施例中，被处理的废气两次穿过吸附层，提高了对污染物的吸附净化率。

所述电滤器模块是低温等离子装置，具有蜂窝式、平板式和同心圆式等不同结构形式。附图2所示的是蜂窝排列的线筒式电晕放电等离子模块，安装在挡流板205上。低温等离子模块包括框架、内线电极、外筒电极、电源和集污盘，通过输出3～30KV的高频高压脉冲电源产生辉光发电，将气体中的污染物分解，同时也使气体中的烟尘、水雾荷电而被捕集，落入下方的集污盘，从排污口排出。内线电极是高压电极、外筒电极是接地电极。由于电极与放电气体直接接触，电极容易腐蚀，内线电极210通过绝缘柱固定在进风口处，便于拆卸清洗和更换。

本实施例中的低温等离子装置，不仅能分解气体中的有机污染物，提高吸附装置的废气处理效率，而且能有效去除进气中所携带的液滴、颗粒物和气溶胶，保护吸附模块免收污染，增强了活性炭吸附层的吸附性能和使用寿命。

实施例2：

一种如图3所示的内置高压静电模块的吸附装置，包括壳体301、电滤器模块、吸附模块306，所述壳体301设有进风口302、出风口303、折流板304、挡流板305、集污盘313和排污口312。折流板304位于壳体的中部，将吸附模块306分隔为左右两段。折流板304气流方向成一夹角45°＜a＜75°，本实施例中优选的夹角为60°，这种结构有利于废气的流向。

所述电滤器模块是平板式高压静电装置，包括框架311、放电极310、沉淀极309和直流电源，设置于壳体301的中央。直流电源向放电极310和沉淀极309间输出高压直流电，形成高压静电场，吸附气体中的液滴、颗粒物和气溶胶，迁移到沉淀极309后落入下方的集污盘313，从排污口312排出。

所述吸附模块306设置于壳体301内部、电滤器模块的外侧。所述吸附模块306，还设有吸附剂装填口307和卸料口308。吸附模块使用颗粒状或蜂窝状吸附剂，或负载吸附剂的纤维毡，所述吸附剂为活性炭、分子筛、氧化铝、气凝胶或凹凸棒石粘土材料的一种，或采用多种吸附剂混合装填。

所述壳体301、高压静电装置、吸附模块306、折流板304和挡流板305共同组成气流通道，使被处理废气从进风口302进入所述吸附装置，从高压静电装置的入口进入高压静电装置，处理后从高压静电装置的出口离开，遇折流板304阻挡后穿过吸附模块306的第一段进入壳体301、吸附层306与折流板304之间的空间，然后再次穿过吸附模块306的第二段，从出风口203排出所述吸附装置。本实施例中，被处理的废气两次穿过吸附层，提高了对污染物的吸附净化率。

所述内置高压静电模块的吸附装置，壳体301的顶盖板可以拆卸，便于对高压静电装置进行维护和更换。

所述内置高压静电模块的吸附装置，可以是如附图3所示的卧式结构，也可以是立式结构，集污盘和排污口仍然设置于高压静电装置的下方。

与现有高压静电模块与吸附模块串联工艺相比，本发明提出的内置电滤器的吸附装置大幅降低了设备的成本和体积，也减小了风阻，简化了管路和安装工程。

Claims (10)

1.一种内置电滤器的吸附装置，包括壳体、电滤器模块、吸附模块，所述壳体设有进风口、出风口、折流板和排污口，其特征在于：所述电滤器模块设置于壳体的中央，所述吸附模块设置于壳体内、电滤器模块的外侧；所述壳体、电滤器模块、吸附模块、折流板形成气流通道，使被处理废气从进风口进入所述吸附装置后，先通过电滤器模块处理后再通过吸附模块处理，从出风口排出。

2.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述折流板位于壳体的中部，将吸附模块分隔为两段，使被处理废气通过电滤器模块处理后，要先穿过吸附模块的第一段进入壳体、吸附模块与折流板之间，然后再穿过吸附模块的第二段后，从出风口排出。

3.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述折流板与气流方向成45～75°的夹角。

4.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：在壳体下方设有排污口，将电滤器模块所去除的烟尘、水雾排出。

5.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述电滤器模块是高压静电模块，包括框架、放电极、沉淀极、直流电源和集污盘。

6.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述电滤器模块是低温等离子模块，包括框架、高压电极、接地电极、电源和集污盘。

7.根据权利要求6所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述电滤器模块是蜂窝排列的线筒式电晕放电等离子模块，通过高频高压脉冲电源，产生电晕放电或辉光发电。

8.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述电滤器模块结构为蜂窝式、平板式或同心圆式。

9.根据权利要求1所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述吸附模块使用颗粒状或蜂窝状吸附剂，或负载吸附剂的纤维毡。

10.根据权利要求9所述的内置电滤器的吸附装置，其特征在于：所述吸附剂为活性炭、分子筛、氧化铝、气凝胶或凹凸棒石粘土材料的一种，或采用多种吸附剂混合装填。