CN108246070A - 一种一体化二次硫化废气处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化二次硫化废气处理装置，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、喷淋塔和一体式净化设备；废气收集装置包括集风罩和风管，集风罩连接在风管的一端，风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，吸滤式油烟净化器的出气端连接喷淋塔的进气端，喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，一体式净化设备的出气端连接有烟囱。本发明还提供一种一体化二次硫化废气处理方法。本发明的废气处理装置同时解决了废气除油、降温、去除VOCs等问题，对二次硫化机废气处理效果良好，运行稳定，操作维护简便，且不会增加二次污染、设备紧凑占地面积小、能耗小，装置能长期稳定运行并达到国家排放标准。

Description

一种一体化二次硫化废气处理装置及方法
技术领域
本发明涉及二次硫化机废气处理领域，尤其涉及一种一体化二次硫化废气处理装置及方法。
背景技术
目前，对于橡塑橡胶生产企业的二次硫化机所产生的废气VOCs成分复杂，波动大，温度高至40-80℃，湿度高，含有油烟，异味强度高。现有的治理技术主要是通过碱液喷淋洗涤+活性炭吸附工艺对废气进行处理；喷淋洗涤工艺对废气起到初步治理效果，但是对于VOCs及除臭效果不明显；活性炭吸附效果衰减快、效果不稳定、易堵塞、更换活性炭操作困难、有造成新的环境污染的可能性及倾向。
现有处理工艺中碱液喷淋洗涤+活性炭吸附工艺，初期处理效果勉强达标，但长期运行效能下降，各项指标(颗粒物、非甲烷总烃、臭气)不能稳定达到国家相关排放标准。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种一体化二次硫化废气处理装置，该装置通过废气收集装置、吸滤式油烟净化器、喷淋塔和一体式净化设备，将二次硫化机排出的废气依次收集处理后从烟囱排放出，此废气处理装置同时解决了废气除油、降温、去除VOCs等问题，对二次硫化机废气处理效果良好，在增加异味废气净化效率的同时，抗冲击能力强，运行稳定，操作维护简便，一次投资适中，运行费用低，且不会增加二次污染、设备紧凑占地面积小、能耗小，装置能长期稳定运行并达到国家排放标准。
本发明的目的之二在于提供一种一体化二次硫化废气处理方法，该方法采用集气步骤、预处理步骤、初级处理步骤、二次处理步骤和排出步骤，对二次硫化机排出的废气进行处理，处理后的废气的各项指标(颗粒物、非甲烷总烃和臭气)能稳定满足橡胶制品工业污染物排放标准GB27632-2011。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种一体化二次硫化废气处理装置，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、喷淋塔和一体式净化设备；所述废气收集装置包括集风罩和风管，所述集风罩连接在风管的一端，所述风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，所述吸滤式油烟净化器的出气端连接喷淋塔的进气端，所述喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，所述一体式净化设备的出气端连接有烟囱。
进一步地，所述风管上安装有调节风阀。
进一步地，所述喷淋塔的底部设有循环水箱，循环水箱内盛装有碱液，喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与循环水箱之间连接有喷淋循环泵。
进一步地，所述喷淋塔内还设有用于除去水雾的组合填料。
进一步地，所述一体式净化设备包括光催化设备和异味控制器，所述光催化设备内安装有布气装置，异味控制器安装在光催化设备的出气端，布气装置与异味控制器连接。
进一步地，所述光催化设备内铺设有光催化板材，所述光催化板材由泡沫镍基体上均匀负载纳米TiO2组成。
进一步地，所述光催化设备上还安装有紫外灯。
进一步地，所述一体式净化设备与烟囱之间连接有引风机。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种一体化二次硫化废气处理的方法，包括，
集气步骤：每个二级硫化机上均安装有集风罩，二级硫化机排放的废气分别通过集风罩吸收后汇集至风管；
预处理步骤：风管中收集的废气进入吸滤式油烟净化器中，废气中的油烟分子被吸滤式油烟净化器处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；
初级处理步骤：一级处理气体被输送至喷淋塔中，喷淋塔中的喷淋水以雾状形式进行喷洒，喷洒后的一级处理气体除去水雾后得到二级处理气体；
二次处理步骤：二级处理气体被输送至一体式净化设备中，二级处理气体中的挥发性有机化合物气体被催化分解，得到三级处理气体；
排出步骤：三级处理气体被输送至烟囱中，从烟囱的出气端排出。
进一步地，光解步骤和排出步骤之间还包括除臭步骤，除臭步骤具体为：三级处理气体输送至光催化设备的布气装置中，异味控制器中释放的脱臭分子进入布气装置中与三级处理气体中结合，通过沉降作用将三级处理气体中的异味气体除去，得到净气，净气输送至烟囱中。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
(1)本发明的一体化二次硫化废气处理装置，该装置通过废气收集装置、吸滤式油烟净化器、喷淋塔和一体式净化设备，将二次硫化机排出的废气依次收集处理后从烟囱排放出，此废气处理装置同时解决了废气除油、降温、去除VOCs等问题，对二次硫化机废气处理效果良好，在增加异味废气净化效率的同时，抗冲击能力强，运行稳定，操作维护简便，一次投资适中，运行费用低，且不会增加二次污染、设备紧凑占地面积小、能耗小，装置能长期稳定运行并达到国家排放标准；
(2)本发明的一体化二次硫化废气处理装置将光催化设备和异味控制器采用一体式净化设备，将两段工艺设计成一台装置运行，在提高净化效率的同时，使得运行更加稳定、减少能耗、投资较低、设备紧凑占地小等优点；
(3)本发明的一体化二次硫化废气处理方法，该方法采用集气步骤、预处理步骤、初级处理步骤、二次处理步骤和排出步骤，对二次硫化机排出的废气进行处理，处理后的废气的各项指标(颗粒物、非甲烷总烃和臭气)能稳定满足橡胶制品工业污染物排放标准GB27632-2011。
附图说明
图1为本发明的一体化二次硫化废气处理装置的结构示意图。
图中：1、二次硫化机；2、集风罩；3、调节风阀；4、风管；5、吸滤式油烟净化器；6、喷淋塔；61、组合填料；7、循环水箱；8、喷淋循环泵；9、光催化设备；91、光催化板材；92、紫外灯；10、异味控制器；11、引风机；12、烟囱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1：
参照图1，一种一体化二次硫化废气处理装置，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器5、喷淋塔6和一体式净化设备。
废气收集装置包括集风罩2和风管4，集风罩2连接在风管4的一端，风管4的另一端连接吸滤式油烟净化器5的进气端，吸滤式油烟净化器5的出气端连接喷淋塔6的进气端，喷淋塔6的出气端连接一体式净化设备的进气端，一体式净化设备的出气端连接有烟囱12。
吸滤式油烟净化器5的材质为经特殊设计的SUS304材质，吸滤式油烟净化器5初步过滤油烟，减少后续处理设备负荷。
风管4上安装有调节风阀3，调节风阀3的设置可以调节废气排入废气处理装置中的流量。
喷淋塔6的底部设有循环水箱7，循环水箱7内盛装有碱液，喷淋塔6的顶部设有喷淋头，喷淋头与循环水箱7之间连接有喷淋循环泵8，喷淋塔6内还设有用于除去水雾的组合填料61。喷淋头喷淋碱液进行前处理，废气被送至喷淋塔6内先初级处理，内部结构不会产生堵塞，通过加压，喷淋水以雾状形式进行喷洒，净化除去油烟分子等，同时，降低废气温度；前处理洗涤净化后的废气中含有水雾，通过组合填料61除去水雾，有利于后续工段废气治理。
一体式净化设备包括光催化设备9和异味控制器10，光催化设备9内安装有布气装置，异味控制器10安装在光催化设备9的出气端，布气装置与异味控制器10连接。
光催化设备9内铺设有光催化板材91，光催化板材91由泡沫镍基体上均匀负载纳米TiO2组成。光催化设备9上还安装有紫外灯92。
经过前面预处理后，废气进入一体式净化设备，一体式净化设备的光催化设备9内铺设有光催化板材91采用泡沫金属尖端纳米复合技术，整合纳米光触媒材料与泡沫镍的优良特性，在泡沫镍基体上均匀负载一定量的纳米TiO2而获得的一种负载型光催化功能材料，泡沫镍因其独特的三维网状结构，可做为一种优良的光催化剂载体，而负载在其表面的纳米TiO2的一种光催化剂，在降解废水中有机污染物、去除有害无机气体和空气净化方面具有广阔的应用前景。TiO2其电子结构特点为一个满的价带和一个空的导带，在大于其带隙能(Eg＝3.2ev，相当于波长387.5nm的光子能量)的光照条件下，电子就可从价带激发到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，形成电子—空穴对。
TiO2+hυ→(TiO2)h++(TiO2)e-
价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂。空穴一般与表面吸附的H2O或OH-离子反应形成具有强氧化性的活性羟基(·OH)
h++H2O→·OH+H+
h++OH-→·OH
电子则与表面吸附的氧分子(O2)反应，生成超氧离子(·O2 -)。超氧离子可与水进一步反应，生成过羟基(·OOH)和双氧水(H2O2)
e-+O2→·O2 -
·O2 -+H2O→·OOH+OH-
2·OOH→H2O2+O2
·OOH+H2O+e-→H2O2+OH-
H2O2+e-→·OH+OH-
TiO2光催化氧化是活性羟基(·OH)和其他活性氧化类物质(·O2-，·OOH，H2O2)共同作用的结果。在TiO2表面生成的·OH基团反应活性很高，具有高于有机物中各类化学键能的反应能，加上·O2 -，·OOH，H2O2活性氧化类物质的协同作用，能迅速有效地分解有机物，主要作用：将前端未处理的微量VOC进行光催化分解，主要包括甲硫醇、二甲基硫、醛类、酯类等进行光催化分解，达到无机化和无害化。
一体式净化设备与烟囱12之间连接有引风机11。
异味控制器10利用Vaportek脱臭膜片释放的VP粒子净化臭气分子，确保憎水性、不明废气分子、活跃性、低浓度高强度、波动大的异味去除，能达到理想净化的效果。靠风机产生的负压将异味控制箱里的VP微粒子送入净化区域，VP粒子迅速主动捕捉空气中的异味气体分子，并将异味粒子包裹住，Vaportek粒子为天然油性脱臭分子，该粒子通过分子间非极性相互作用与废气分子发生非共价结合，从而大大稳定该类分子，降低其活性与刺激性，进而，由于结合后比重的增加，通过沉降作用解决，此过程既不同于化学反应过程而生成第三种物质，也不同于掩盖作用，不会造成二次污染，可彻底去除异味气体，最后净气排放。
净气最后通过烟囱12引高排放，烟囱12的高度大于15m。
本发明的一体化二次硫化废气处理装置，该装置通过废气收集装置、吸滤式油烟净化器5、喷淋塔6和一体式净化设备，将二次硫化机1排出的废气依次收集处理后从烟囱12排放出，此废气处理装置同时解决了废气除油、降温、去除VOCs等问题，对二次硫化机1废气处理效果良好，在增加异味废气净化效率的同时，抗冲击能力强，运行稳定，操作维护简便，一次投资适中，运行费用低，且不会增加二次污染、设备紧凑占地面积小、能耗小，装置能长期稳定运行并达到国家相关排放标准；本发明的一体化二次硫化废气处理装置将光催化设备9和异味控制器10采用一体式净化设备，将两段工艺设计成一台装置运行，在提高净化效率的同时，使得运行更加稳定、减少能耗、投资较低、设备紧凑占地小等优点。
实施例2：
一种一体化二次硫化废气处理的方法，包括，
集气步骤：每个二级硫化机上均安装有集风罩2，二级硫化机排放的废气分别通过集风罩2吸收后汇集至风管4；
预处理步骤：风管4中收集的废气进入吸滤式油烟净化器5中，废气中的油烟分子被吸滤式油烟净化器5处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；
初级处理步骤：一级处理气体被输送至喷淋塔6中，喷淋塔6中的喷淋水以雾状形式进行喷洒，喷洒后的一级处理气体除去水雾后得到二级处理气体；
二次处理步骤：二级处理气体被输送至一体式净化设备中，二级处理气体中的挥发性有机化合物气体被催化分解，得到三级处理气体；
排出步骤：三级处理气体被输送至烟囱12中，从烟囱12的出气端排出。
光解步骤和排出步骤之间还包括除臭步骤，除臭步骤具体为：三级处理气体输送至光催化设备9的布气装置中，异味控制器10中释放的脱臭分子进入布气装置中与三级处理气体中结合，通过沉降作用将三级处理气体中的异味气体除去，得到净气，净气输送至烟囱12中。
本发明的一体化二次硫化废气处理方法，该方法采用集气步骤、预处理步骤、初级处理步骤、二次处理步骤和排出步骤，对二次硫化机1排出的废气进行处理，处理后的废气的各项指标中，颗粒物<10mg/m3、非甲烷总烃<10mg/m3、臭气<2000，满足橡胶制品工业污染物排放标准GB27632-2011。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，包括废气收集装置、吸滤式油烟净化器、喷淋塔和一体式净化设备；所述废气收集装置包括集风罩和风管，所述集风罩连接在风管的一端，所述风管的另一端连接吸滤式油烟净化器的进气端，所述吸滤式油烟净化器的出气端连接喷淋塔的进气端，所述喷淋塔的出气端连接一体式净化设备的进气端，所述一体式净化设备的出气端连接有烟囱。
2.如权利要求1所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述风管上安装有调节风阀。
3.如权利要求1所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述喷淋塔的底部设有循环水箱，循环水箱内盛装有碱液，喷淋塔的顶部设有喷淋头，喷淋头与循环水箱之间连接有喷淋循环泵。
4.如权利要求1所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述喷淋塔内还设有用于除去水雾的组合填料。
5.如权利要求1所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述一体式净化设备包括光催化设备和异味控制器，所述光催化设备内安装有布气装置，异味控制器安装在光催化设备的出气端，布气装置与异味控制器连接。
6.如权利要求5所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述光催化设备内铺设有光催化板材，所述光催化板材由泡沫镍基体上均匀负载纳米TiO2组成。
7.如权利要求5所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述光催化设备上还安装有紫外灯。
8.如权利要求1所述的一体化二次硫化废气处理装置，其特征在于，所述一体式净化设备与烟囱之间连接有引风机。
9.一种一体化二次硫化废气处理的方法，其特征在于包括，
集气步骤：每个二级硫化机上均安装有集风罩，二级硫化机排放的废气分别通过集风罩吸收后汇集至风管；
预处理步骤：风管中收集的废气进入吸滤式油烟净化器中，废气中的油烟分子被吸滤式油烟净化器处理后，初步过滤油烟，得到一级处理气体；
初级处理步骤：一级处理气体被输送至喷淋塔中，喷淋塔中的喷淋水以雾状形式进行喷洒，喷洒后的一级处理气体除去水雾后得到二级处理气体；
二次处理步骤：二级处理气体被输送至一体式净化设备中，二级处理气体中的挥发性有机化合物气体被催化分解，得到三级处理气体；
排出步骤：三级处理气体被输送至烟囱中，从烟囱的出气端排出。
10.如权利要求9所述的一体化二次硫化废气处理的方法，其特征在于，光解步骤和排出步骤之间还包括除臭步骤，除臭步骤具体为：三级处理气体输送至光催化设备的布气装置中，异味控制器中释放的脱臭分子进入布气装置中与三级处理气体中结合，通过沉降作用将三级处理气体中的异味气体除去，得到净气，净气输送至烟囱中。
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