CN105107348B - 一种用于处理voc有机废气的多相强氧催化反应成套设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于废气净化设备技术领域，具体涉及一种塑料制品涂料喷涂过程中产生VOC有机废气的处理设备，一种用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，从左到右依次包括通过连接风管依次连接的漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐和智能变频风机，所述漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐和气液相催化处理罐外侧设有进水管、排水管和喷淋管道，内侧安装有喷头，所述的漆雾分离罐内侧还设有旋流板和塔内循环泵。本发明提出的多相强氧催化反应成套设备维护便捷，废气净化效率高，运行费用低，设备结构简单，实用性强，对废气做到有效深度处理。

Description

一种用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备

技术领域

本发明涉及塑料件、金属件喷涂、固化以及清洗喷枪过程中产生的有机废气、静电除尘及粉碎过程产生的粉尘的处理设备，特别是指维护便捷，废气净化效率高，运行费用低，设备结构简单，实用性强，对废气做到有效深度处理的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备。属于废气净化设备技术领域，适用于新建处理塑料件、金属件中VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备。

背景技术

在塑料制品和金属制品喷涂、固化以及清洗喷枪过程中产生的有机废气，将有一定量的VOC有机废气产生，给周围环境带来一定影响。在很多家具企业等作实地监测，往往会发现其超标现象甚为严重，企业频繁地更换活性炭，但是仍然超标，甚至在企业喷涂等未开工的情况下，实地监测结果都是轻微超标，目前通常采用活性炭吸附、紫外线除臭来处理VOC有机废气。

目前也提倡一种有机废气治理法来治理有机废气。有机废气治理法是指用多种技术措施，通过不同途径减少物料损耗、减少尾气排放量或排气净化以消除有机废气污染。有机废气污染源分布广泛。为防止污染，除减少物料损耗以减少有机废气的产生和排放外，排气净化是目前切实可行的治理途径。常用的方法有吸附法、吸收法、生物法、低温等离子体和膜分离法、燃烧法、光催化法及臭氧氧化法等几种处理工艺。选用净化方法时，应根据具体情况由先选用费用低、耗能少、无二次污染的方法，尽量做到无害为利，充分回收利用有效成分和余热。一般情况下，石油化工业因排气浓度高，采用冷凝、吸收回收、燃烧等方法；涂料施工、印刷、塑料等行业因排气浓度低，采用等离子、光催化氧化、吸附、吸附一催化燃烧等方法。针对塑料件、金属件喷涂、固化以及清洗喷枪过程中产生的有机废气、静电除尘及粉碎过程产生的粉尘，采用传统的吸收法并不合适；采用单一的活性碳吸附处理工艺，活性炭消耗量大，运行成本高；吸附一催化燃烧技术虽然能比较彻底去除有机废气，但是由于比较耗能，且投资大，复杂气源下催化剂容易中毒。等离子是一种千法处理废气方式，无需再生处理原料，无需专人负责，更换及维护保养方便(可在设备正常运行情况下更换维护操作)，但单独使用处理效率一般。

现今已有一种VOCs废气治理装置(公开号：CN204093281U)，包括进气口、预处理塔、风管、防火阀、除雾器、VOCs浓度检测***、等离子体净化器、风机、温度监控***、旋流板塔、排气筒和风帽；进气口与预处理塔相连，风管连接预处理塔和除雾器，其中风管上设置防火阀，除雾器一端直接与等离子体净化器入口连接，连接处设置VOCs浓度检测器，等离子体净化器出口连接风机，连接处设置温度监控***，风机与旋流板塔连接，旋流板塔塔顶出口直接设置排气筒，排气筒顶部设置风帽。该装置在适宜的条件下虽能起到一定的作用，而本发明与上述专利的区别点在于，上述专利是通过预处理塔、除雾器、旋流板塔来依次处理废气，而本发明是通过设置漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐依次处理的VOC有机废气中的甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯等污染物，废气处理更加彻底，且两者处理装置不同，处理方式不同。

目前也有一些废气处理设备在一定的情况下取得了较好的效果，但仍存在上述的一些问题。综上所述，为解决现有技术中存在的净化不彻底、运行费用高，处理效率一般，二次污染大等问题，目前亟需发明一种维护便捷，废气净化效率高，运行费用低，设备结构简单，实用性强，对废气做到有效深度处理的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备。

发明内容

本发明提出一种维护便捷，废气净化效率高，运行费用低，设备结构简单，实用性强，对废气做到有效深度处理的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，解决了现有技术中存在的净化不彻底、运行费用高，处理效率一般，二次污染大等问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，所述设备从左到右依次包括通过连接风管依次连接的漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐和智能变频风机，所述漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐和气液相催化处理罐外侧设有进水管、排水管和喷淋管道，内侧安装有喷头，所述的漆雾分离罐内侧还设有分布器、旋流板和塔内循环泵。

进一步地，所述的连接风管两侧分别安装有开关阀，内部设置有压力传感器。

所述液相催化处理罐、强氧催化处理罐和气液相催化处理罐外侧还连接有循环液泵。

所述漆雾分离罐的外侧还连接有废气入口，所述漆雾分离罐中所述喷头下端设置有填料层。

所述的液相催化处理罐和强氧催化处理罐通过连接管道与强氧主机连接，所述强氧主机两侧分别连接有纯水机和智能控制柜，所述的液相催化处理罐和强氧催化处理罐外侧还连接有气液混合***，所述液相催化处理罐和强氧催化处理罐中所述喷头下端分别设置有液相催化剂和强氧催化剂。

所述气液相催化处理罐中所述喷头下端设有气液相催化剂，上端设有多孔材料层。

所述智能变频风机的一侧安装有废气出口。

所述填料层为不锈钢鲍尔环或不锈钢丝网，所述液相催化剂、强氧催化剂和气液相催化剂为负载稀土金属氧化物的陶瓷烧结环。

VOC有机废气在所述智能变频风机的负压作用下，依次通过所述漆雾分离罐、所述液相催化处理罐、所述强氧催化处理罐、所述气液相催化处理罐，在所述漆雾分离罐中对所述VOC有机废气进行漆雾分离，在所述液相催化处理罐和所述强氧催化处理罐中所述喷头喷淋出的改性强氧水的接触下，对所述VOC有机废气中的污染物进行强氧分解，最后从所述废气出口排出。

所述液相催化处理罐、所述循环液泵、所述喷淋管道和所述喷头形成一个循环液相催化回路；所述强氧催化处理罐、所述循环液泵、所述喷淋管道和所述喷头形成一个循环强氧催化回路。

本发明具有以下的特点和有益效果：

(1)本发明中用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备通过漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐中的水帘喷淋、漆雾分离、多相强氧催化来实现对塑料制品涂料喷涂过程中产生VOC有机废气进行逐步漆雾分离，污染物分解、氧化、催化，从而使VOC有机废气中的污染物浓度值在标准限值内。

(2)漆雾分离罐采用旋流离心原理，漆雾分离罐内装有旋流板，工作时，漆雾废气由塔底向上流动，由于切向进塔，尤其是旋流板叶片的导向作用而使漆雾颗粒废气旋转上升，使气液间有很大的接触面积；液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后将油漆颗粒分子甩到塔壁上沿壁下流，经过溢流装置由水带至收集水槽。最终，油漆颗粒会漂浮在水槽表面，人工定期捞出，统一处理。

(3)废气进入液相催化处理罐和强氧催化处理罐，与上部高速高压向下喷淋的改性强氧水发生碰撞接触，改性强氧水在下喷过程中实现高度紊态和气泡化。强氧水含高浓度的O₂和O₃分子，可加强改性强氧水的气泡化，有利于废气污染物“粘附”在气泡上，从而实现改性强氧水对废气污染物吸收接触效率，对废气实现“刷洗”，废气得到净化。

(4)连接风管上设置的压力传感器可防止漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐在长久使用过程中发生的处理罐内压力过大，导致处理罐变形等情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备一个实施例的结构示意图。

图中，1-漆雾分离罐；2-液相催化处理罐；3-强氧催化处理罐；4-气液相催化处理罐；5-废气入口；6-进水管；7-排水管；8-循环液泵；9-气液混合***；10-智能变频风机；11-纯水机；12-强氧主机；13-智能控制柜；14-连接风管；15-开关阀；16-喷头；17-填料层；18-喷淋管道；19-液相催化剂；20-强氧催化剂；21-多孔材料层；22-气液相催化剂；23-压力传感器；24-改性强氧水；25-废气出口；26-分布器；27-旋流板；28-塔内循环泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备一个实施例的结构示意图。一种用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，所述设备从左到右依次包括通过连接风管14依次连接的漆雾分离罐1、液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3、气液相催化处理罐4和智能变频风机10，所述漆雾分离罐1、液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3和气液相催化处理罐4外侧设有进水管6、排水管7和喷淋管道18，内侧安装有喷头16，漆雾分离罐1内侧还设有分布器26、旋流板27和塔内循环泵28。塔内循环泵28的流量为25m³/h，扬程为25m，功率为2.5kw。

连接风管14两侧分别安装有开关阀15，内部设置有压力传感器23。连接风管14上设置的压力传感器23可防止漆雾分离罐1、液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3、气液相催化处理罐4在长久使用过程中发生的处理罐内压力过大，导致处理罐变形等情况发生。

液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3和气液相催化处理罐4外侧还连接有循环液泵8。循环液泵8的流量为50m³/h，扬程为50m，功率为7.5kw。

漆雾分离罐1的外侧还连接有废气入口5，漆雾分离罐1中所述喷头16下端设置有填料层17。漆雾分离罐1采用旋流离心原理，漆雾分离罐1内装有旋流板27，工作时，漆雾废气由塔底向上流动，由于切向进塔，尤其是旋流板27叶片的导向作用而使漆雾颗粒废气旋转上升，使气液间有很大的接触面积；液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后将油漆颗粒分子甩到塔壁上沿壁下流，经过溢流装置由水带至收集水槽。最终，油漆颗粒会漂浮在水槽表面，人工定期捞出，统一处理。漆雾分离罐1为材质是304不锈钢，Φ800×4200mm的立式罐体，填料层17堆高为500mm，填料为负载催化剂的Φ30mm×50mm的不锈钢鲍尔环或不锈钢丝网，填料层17上方设置高密度喷头16。

液相催化处理罐2和强氧催化处理罐3通过连接管道与强氧主机12连接，强氧主机12两侧分别连接有纯水机11和智能控制柜13。智能控制柜13机壳尺寸为1.0m×0.6m×2.2m。

液相催化处理罐2和强氧催化处理罐3外侧还连接有气液混合***9，液相催化处理罐1和强氧催化处理罐3中喷头16下端分别设置有液相催化剂19和强氧催化剂20，气液相催化处理罐4中喷头16下端设有气液相催化剂22，上端设有多孔材料层21。气液混合***9的流量为2m³/h，扬程为40m，功率为1.5kw。处理VOC有机废气进入液相催化处理罐1和强氧催化处理罐3，与上部高速高压向下喷淋的改性强氧水24发生碰撞接触，改性强氧水24在下喷过程中实现高度紊态和气泡化。改性强氧水24含高浓度的O₂和O₃分子，可加强改性强氧水24的气泡化，有利于废气污染物“粘附”在气泡上，从而实现改性强氧水24对废气污染物吸收接触效率，对VOC有机废气实现“刷洗”，去除VOC有机废气中的甲苯、醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯等污染物质，废气得到净化。液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3和气液相催化处理罐4是材质为304不锈钢，Φ800×4200mm的立式罐体，液相催化剂19、强氧催化剂20和气液相催化剂22为负载稀土金属氧化物的Φ30mm×50mm的陶瓷烧结环。液相催化剂19、强氧催化剂20和气液相催化剂22上方设置高密度喷头16。

智能变频风机10的一侧安装有废气出口25。智能变频风机10采用定制离心风机，风量为1000m³/h，全压为2000Pa，功率为2kw。

液相催化处理罐2、循环液泵8、喷淋管道18和喷头16形成一个循环液相催化回路。循环液相催化回路中的喷头16所喷淋的改性强氧水24可循环利用。

强氧催化处理罐3、循环液泵8、喷淋管道18和喷头16形成一个循环强氧催化回路。循环强氧催化回路中的喷头16所喷淋的改性强氧水24可循环利用。

VOC有机废气在智能变频风机10的负压作用下，依次通过漆雾分离罐1、液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3、气液相催化处理罐4，在漆雾分离罐1中对VOC有机废气进行漆雾分离，在液相催化处理罐2和强氧催化处理罐3中喷头16喷淋出的改性强氧水24的接触下，对VOC有机废气中的污染物进行强氧分解，最后从废气出口25排出。

本发明中用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备通过漆雾分离罐1、液相催化处理罐2、强氧催化处理罐3、气液相催化处理罐4中的水帘喷淋、漆雾分离、多相强氧催化来实现对塑料制品涂料喷涂过程中产生VOC有机废气进行逐步漆雾分离，污染物分解、氧化、催化，从而使VOC有机废气中的污染物浓度值在标准限值内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，其特征在于所述设备从左到右依次包括通过连接风管依次连接的漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐、气液相催化处理罐和智能变频风机，所述漆雾分离罐、液相催化处理罐、强氧催化处理罐和气液相催化处理罐外侧设有进水管、排水管和喷淋管道，内侧安装有喷头，所述的漆雾分离罐内侧还设有分布器、旋流板和塔内循环泵，所述液相催化处理罐、强氧催化处理罐和气液相催化处理罐外侧还连接有循环液泵，所述液相催化处理罐和强氧催化处理罐内装有改性强氧水，所述的连接风管两侧分别安装有开关阀，内部设置有压力传感器，所述漆雾分离罐的外侧还连接有废气入口，所述漆雾分离罐中所述喷头下端设置有填料层，所述的液相催化处理罐和强氧催化处理罐通过连接管道与强氧主机连接，所述强氧主机两侧分别连接有纯水机和智能控制柜，所述的液相催化处理罐和强氧催化处理罐外侧还连接有气液混合***，所述液相催化处理罐和强氧催化处理罐中所述喷头下端分别设置有液相催化剂和强氧催化剂，所述智能变频风机的一侧安装有废气出口。

2.根据权利要求1所述的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，其特征在于所述气液相催化处理罐中所述喷头下端设有气液相催化剂，上端设有多孔材料层。

3.根据权利要求1所述的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，其特征在于所述填料层为不锈钢鲍尔环或不锈钢丝网，所述液相催化剂、强氧催化剂和气液相催化剂为负载稀土金属氧化物的陶瓷烧结环。

4.根据权利要求2所述的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，其特征在于VOC有机废气在所述智能变频风机的负压作用下，依次通过所述漆雾分离罐、所述液相催化处理罐、所述强氧催化处理罐、所述气液相催化处理罐，在所述漆雾分离罐中对所述VOC有机废气进行漆雾分离，在所述液相催化处理罐和所述强氧催化处理罐中所述喷头喷淋出的改性强氧水的接触下，对所述VOC有机废气中的污染物进行强氧分解，最后从所述废气出口排出。

5.根据权利要求1所述的用于处理VOC有机废气的多相强氧催化反应成套设备，其特征在于所述液相催化处理罐、所述循环液泵、所述喷淋管道和所述喷头形成一个循环液相催化回路；所述强氧催化处理罐、所述循环液泵、所述喷淋管道和所述喷头形成一个循环强氧催化回路。