CN108452653A - 一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，包括进气风机、除尘模块、废气浓缩模块、废气处理单元、过滤模块、臭氧处理模块和集中排放口，所述进气风机的输出端连接除尘模块的输入端，其中除尘模块的输出端连接废气浓缩模块的输入端，所述废气浓缩模块的输出端分别连接废气处理单元的输入端和集中排放口，其中废气处理单元的输出端连接过滤模块的输入端，所述过滤模块的输出端连接臭氧处理模块的输入端，其中臭氧处理模块的输出端连接集中排放口。本发明通过废气浓缩模块将废气浓缩5~50倍，从而减小进入废气处理单元的风量，在不增加废气处理单元体积的情况下可将废气停留时间延长5~50倍，从而大幅度提升处理效果。

Description

一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备
技术领域
本发明属于环保技术领域的废气处理***，特别是一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备。
背景技术
随着环保法规的颁布，对VOC有机废气的排放限制的要求越来越严格，风量大、浓度低、组分复杂的VOC净化处理项目面临一次性投资大，运行费用大的困境。传统的吸附浓缩+热氧化或催化燃烧组合式VOC处理工艺虽然处理效果好，一般超过90%，但设备一次性投资大且运行与维护成本很高。
在传统的VOC有机废气处理技术中，活性炭吸附技术虽然成本低，但存在使用周期短，固废回收处理麻烦等缺点。有机紫外光氧催化技术由于光源强度不足和催化剂活性有限，导致处理效果不尽理想。等离子体法由于通常采用高压电场产生等离子体，因此对气体的湿度和洁净度有较高要求，导致设备使用过程中处理效果不稳定甚至会导致生产责任事故的发生。微生物法虽然节能环保，但对处理气体的成分、浓度和环境温湿度要求较高，当这些条件发生较大变化时，负责处理废气的菌群可能发生不可逆变化，最终导致设备失效。现有光氧催化和等离子废气处理方法因废气停留时间短而产生处理效果难以达标的问题。因此研发一种新型的废气处理设备很有市场前景。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，主要针对大风量低浓度有机废气进行无害化处理，解决了现有催化燃烧设备成本高、设备体积大、使用维护成本太高，以及现有光氧催化和等离子废气处理方法因废气停留时间短而处理效果难以达标的问题。
为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，包括进气风机、除尘模块、废气浓缩模块、废气处理单元、过滤模块、臭氧处理模块和集中排放口，所述进气风机的输出端连接除尘模块的输入端，其中除尘模块的输出端连接废气浓缩模块的输入端，所述废气浓缩模块的输出端分别连接废气处理单元的输入端和集中排放口，其中废气处理单元的输出端连接过滤模块的输入端，所述过滤模块的输出端连接臭氧处理模块的输入端，其中臭氧处理模块的输出端连接集中排放口。
优选的，还包括浓缩风机和气体加热单元，所述过滤模块的输出端连接浓缩风机的输入端，其中浓缩风机的输出端连接气体加热单元的输入端，所述气体加热单元的输出端连接废气浓缩模块的输入端。
优选的，所述进气风机的输入端连接进气口，其中进气口通过风道与进气风机的输入端连接，所述进气风机和浓缩风机为离心风机或者不锈钢防爆风机。
优选的，所述除尘模块为干式过滤除尘或者湿式喷淋除尘，其中经过除尘模块处理后气体的一次颗粒物含量小于100ug/m3。
优选的，所述废气浓缩模块包括废气浓缩进气口、达标气体排放口、浓缩废气输出口和高温脱吸附气流入口，其中废气浓缩进气口与除尘模块的输出端连接，所述达标气体排放口与集中排放口连接，所述浓缩废气输出口与废气处理单元的输入端连接，所述高温脱吸附气流入口与气体加热单元的输出端连接，所述废气浓缩模块内部设有吸附滤芯，其中吸附滤芯由活性炭和/或氟石制成。
优选的，所述废气处理单元包括微波源、波导、无极紫外灯管、灯管支架和腔体，其中微波源和波导连接并安装在腔体外部，所述微波源产生微波，经过波导传送到腔体内部，所述灯管支架安装在腔体内部，其中无极紫外灯管安装在灯管支架上。
优选的，所述过滤模块包括过滤棉网，其中过滤棉网由合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉或活性炭过滤棉中的一种或者多种制成。
优选的，所述气体加热单元包括电阻丝或微波灯，其中加热温度范围为50℃~400℃。
优选的，所述臭氧处理模块包括活性炭过滤箱，其中活性炭过滤箱中的活性炭表面载有氧化锰、氧化银、二氧化钛或氧化锌中的一种或者多种作为催化剂。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本发明主要针对大风量低浓度有机废气，通过废气浓缩模块将废气浓缩5~50倍，从而减小进入废气处理单元的风量，在不增加废气处理单元体积的情况下可将废气停留时间延长5~50倍，从而大幅度提升处理效果；
（2）本发明运行过程中仅消耗电能，不产生二次污染物，有机废气经处理后直接分解成无毒无害的可排放气体，在VOC治理领域具有广泛应用；
（3）本发明在过滤模块和废气浓缩模块之间增加了浓缩风机和气体加热单元，将过滤模块过滤后的一部分气体通过浓缩风机加压后，进入气体加热单元进行加热，加热后的气体为废气浓缩模块提供高温脱吸附气流，这样可以使吸附在吸附滤芯上的废气被热空气吹洗，使处理更加彻底；
（4）本发明结构简单、操作方便、设计合理、处理废气量大、节约资源，并且环境友好。
附图说明
图1、本发明的工艺流程图。
附图标记说明：
1-进气口，2-进气风机，3-除尘模块，4-废气浓缩模块，5-浓缩废气输出口，6-达标气体排放口，7-高温脱吸附气流入口，8-废气处理单元，9-过滤模块，10-浓缩风机，11-气体加热单元，12-臭氧处理模块，13-集中排放口13，14-废气浓缩进气口。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
如图1所示，本发明公开了一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，包括进气风机2、除尘模块3、废气浓缩模块4、废气处理单元8、过滤模块9、臭氧处理模块12和集中排放口13，所述进气风机2的输出端连接除尘模块3的输入端，其中除尘模块3的输出端连接废气浓缩模块4的输入端，所述废气浓缩模块4的输出端分别连接废气处理单元8的输入端和集中排放口13，其中废气处理单元8的输出端连接过滤模块9的输入端，所述过滤模块9的输出端连接臭氧处理模块12的输入端，其中臭氧处理模块12的输出端连接集中排放口13。
如图1所示，优选的，还包括浓缩风机10和气体加热单元11，所述过滤模块9的输出端连接浓缩风机10的输入端，其中浓缩风机10的输出端连接气体加热单元11的输入端，所述气体加热单元11的输出端连接废气浓缩模块4的输入端。
如图1所示，优选的，所述进气风机2的输入端连接进气口1，其中进气口1通过风道与进气风机2的输入端连接，所述进气风机2和浓缩风机10为离心风机或者不锈钢防爆风机。
如图1所示，优选的，所述除尘模块3为干式过滤除尘或者湿式喷淋除尘，其中经过除尘模块3处理后气体的一次颗粒物含量小于100ug/m3。
如图1所示，优选的，所述废气浓缩模块4包括废气浓缩进气口14、达标气体排放口6、浓缩废气输出口5和高温脱吸附气流入口7，其中废气浓缩进气口14与除尘模块3的输出端连接，所述达标气体排放口6与集中排放口13连接，所述浓缩废气输出口5与废气处理单元8的输入端连接，所述高温脱吸附气流入口7与气体加热单元11的输出端连接，所述废气浓缩模块4内部设有吸附滤芯，其中吸附滤芯由活性炭和/或氟石制成。
如图1所示，优选的，所述废气处理单元8包括微波源、波导、无极紫外灯管、灯管支架和腔体，其中微波源和波导连接并安装在腔体外部，所述微波源产生微波，经过波导传送到腔体内部，所述灯管支架安装在腔体内部，其中无极紫外灯管安装在灯管支架上。
如图1所示，优选的，所述过滤模块9包括过滤棉网，其中过滤棉网由合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉或活性炭过滤棉中的一种或者多种制成。
如图1所示，优选的，所述气体加热单元11包括电阻丝或微波灯，其中加热温度范围为50℃~400℃。
如图1所示，优选的，所述臭氧处理模块12包括活性炭过滤箱，其中活性炭过滤箱中的活性炭表面载有氧化锰、氧化银、二氧化钛或氧化锌中的一种或者多种作为催化剂。
实施例二
如图1所示，本发明公开了一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，包括进气口1、进气风机2、除尘模块3、废气浓缩模块4、废气处理单元8、过滤模块9、浓缩风机10、气体加热单元11、臭氧处理模块12和集中排放口13，所述进气口1通过风道连接进气风机2的输入端，其中进气风机2的输出端连接除尘模块3的输入端，其中除尘模块3的输出端连接废气浓缩模块4的输入端，所述废气浓缩模块4的输出端分别连接废气处理单元8的输入端和集中排放口13，其中废气处理单元8的输出端连接过滤模块9的输入端，所述过滤模块9的输出端连接臭氧处理模块12的输入端，其中臭氧处理模块12的输出端连接集中排放口13，所述过滤模块9的输出端连接浓缩风机10的输入端，其中浓缩风机10的输出端连接气体加热单元11的输入端，所述气体加热单元11的输出端连接废气浓缩模块4的输入端。
优选的，所述进气风机2和浓缩风机10为离心风机或者不锈钢防爆风机，其中进气风机2和浓缩风机10的壳体材料为铁壳、玻璃钢、塑料、铝、不锈钢等。
如图1所示，优选的，所述除尘模块3为干式过滤除尘或者湿式喷淋除尘，其中经过除尘模块3处理后气体的一次颗粒物含量小于100ug/m3，废气经过除尘模块3后其中的固体颗粒物会被大大降低。
优选的，所述干式过滤除尘采用各种滤网进行过滤，针对粉尘浓度不是太大的气源。所述干式过滤除尘还可以包括干式过滤除尘器，是指不用水或其他液体作润滑剂，仅用及离心力等沉降作用去除气体中粉尘粒子的装置，主要的类型有重力沉降室、惯性除尘器、离心力除尘器，干式过滤除尘器主要特点是造价低、施工快、便于维修及阻力小等优点，因而它们广泛用于工业，该类除尘装置对大粒径粉尘具有较高的效率，而对于小粒径粉尘捕获效率很低。
优选的，所述湿式喷淋除尘采用水喷淋塔，主要针对粉尘浓度较大的气源，所述湿式喷淋除尘包括湿式除尘器，俗称“水除尘器”，是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者利用水和粉尘的充分混合作用及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大或留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置。
如图1所示，优选的，所述废气浓缩模块4包括废气浓缩进气口14、达标气体排放口6、浓缩废气输出口5和高温脱吸附气流入口7，其中废气浓缩进气口14与除尘模块3的输出端连接，所述达标气体排放口6与集中排放口13连接，所述浓缩废气输出口5与废气处理单元8的输入端连接，所述高温脱吸附气流入口7与气体加热单元11的输出端连接，所述废气浓缩模块4内部设有吸附滤芯，其中吸附滤芯由活性炭和/或氟石制成。废气进入废气浓缩模块4后，其中的有机挥发性成分会被吸附并浓缩，干净的达标排放气体经过达标气体排放口6进入集中排放口13进行集中排放，被浓缩的有机废气经过浓缩废气输出口5进入废气处理单元8，经过过滤模块9的一部分气体经过浓缩风机10加压后，进入气体加热单元11进行加热，加热后的气体通过高温脱吸附气流入口7为废气浓缩模块4提供高温脱吸附气流，吸附在吸附滤芯上的废气经过热空气吹洗以后，变成浓缩的废气，并再次进入废气处理单元8。
如图1所示，优选的，所述废气处理单元8包括微波源、波导、无极紫外灯管、灯管支架和腔体，其中微波源和波导连接并安装在腔体外部，所述微波源产生微波，经过波导传送到腔体内部，所述灯管支架安装在腔体内部，其中无极紫外灯管安装在灯管支架上。浓缩后的废气在废气处理单元8中停留一定时间后，被微波、紫外和氧化性自由基作用和处理，再进入过滤模块9进行固体颗粒物过滤。
如图1所示，优选的，所述过滤模块9包括过滤棉网，其中过滤棉网由合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉或活性炭过滤棉中的一种或者多种制成，其中优选材料为纤维过滤棉，由上述过滤棉网制成初效过滤棉网和中效过滤棉网，对废气中的颗粒物进行过滤。
如图1所示，优选的，所述气体加热单元11包括电阻丝或微波灯，其中加热温度范围为80℃~350℃。
如图1所示，优选的，所述臭氧处理模块12包括活性炭过滤箱，其中活性炭过滤箱中的活性炭表面载有氧化锰、氧化银、二氧化钛或氧化锌中的一种或者多种作为催化剂。
优选的，所述集中排放口13由铝合金、钢板或不锈钢制成，将经过废气浓缩模块6和臭氧处理模块12的达标气体进行集中排放。
本发明的工作原理如下：
本发明进气口1通过风道与进气风机2的输入端相连，进气风机2给风道提供压力，驱动风道中的废气以一定速度沿设计方向运动，进气风机2的输出端与除尘模块3的输入端连接，废气经过除尘模块3后其中的固体颗粒物会大大降低，经过除尘的废气通过废气浓缩进气口14进入废气浓缩模块4后，其中的有机挥发性成分会被吸附并浓缩，干净的达标排放气体经过达标气体排放口6进入集中排放口13进行集中排放，被浓缩的有机废气经过浓缩废气输出口5进入废气处理单元8，废气处理单元8为微波无极紫外光氧催化单元，浓缩后的废气在废气处理单元8中停留一定时间后，被微波、紫外和氧化性自由基作用和处理，再进入过滤模块9进行固体颗粒物过滤，经过滤后其中一部分进入臭氧处理模块12，进行臭氧消除处理，以将其中的臭氧浓度降低到排放标准，臭氧处理达标后气体的进入集中排放口13进行集中排放，经过过滤模块9的另一部分气体经过浓缩风机10加压后，进入气体加热单元11进行加热，加热后的气体通过高温脱吸附气流入口7输入废气浓缩模块4中，为废气浓缩模块4提供高温脱吸附气流。
本发明主要针对大风量低浓度有机废气，通过废气浓缩模块将废气浓缩5~50倍，从而减小进入废气处理单元的风量，在不增加废气处理单元体积的情况下可将废气停留时间延长5~50倍，从而大幅度提升处理效果。
本发明运行过程中仅消耗电能，不产生二次污染物，有机废气经处理后直接分解成无毒无害的可排放气体，在VOC治理领域具有广泛应用；本发明结构简单、操作方便、设计合理、处理废气量大、节约资源，并且环境友好。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：包括进气风机、除尘模块、废气浓缩模块、废气处理单元、过滤模块、臭氧处理模块和集中排放口，所述进气风机的输出端连接除尘模块的输入端，其中除尘模块的输出端连接废气浓缩模块的输入端，所述废气浓缩模块的输出端分别连接废气处理单元的输入端和集中排放口，其中废气处理单元的输出端连接过滤模块的输入端，所述过滤模块的输出端连接臭氧处理模块的输入端，其中臭氧处理模块的输出端连接集中排放口。
2.根据权利要求1所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：还包括浓缩风机和气体加热单元，所述过滤模块的输出端连接浓缩风机的输入端，其中浓缩风机的输出端连接气体加热单元的输入端，所述气体加热单元的输出端连接废气浓缩模块的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述进气风机的输入端连接进气口，其中进气口通过风道与进气风机的输入端连接，所述进气风机和浓缩风机为离心风机或者不锈钢防爆风机。
4.根据权利要求2所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述除尘模块为干式过滤除尘或者湿式喷淋除尘，其中经过除尘模块处理后气体的一次颗粒物含量小于100ug/m3。
5.根据权利要求2所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述废气浓缩模块包括废气浓缩进气口、达标气体排放口、浓缩废气输出口和高温脱吸附气流入口，其中废气浓缩进气口与除尘模块的输出端连接，所述达标气体排放口与集中排放口连接，所述浓缩废气输出口与废气处理单元的输入端连接，所述高温脱吸附气流入口与气体加热单元的输出端连接，所述废气浓缩模块内部设有吸附滤芯，其中吸附滤芯由活性炭和/或氟石制成。
6.根据权利要求1所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述废气处理单元包括微波源、波导、无极紫外灯管、灯管支架和腔体，其中微波源和波导连接并安装在腔体外部，所述微波源产生微波，经过波导传送到腔体内部，所述灯管支架安装在腔体内部，其中无极紫外灯管安装在灯管支架上。
7.根据权利要求1所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述过滤模块包括过滤棉网，其中过滤棉网由合成纤维过滤棉、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤棉或活性炭过滤棉中的一种或者多种制成。
8.根据权利要求1所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述气体加热单元包括电阻丝或微波灯，其中加热温度范围为50℃~400℃。
9.根据权利要求1所述的一种浓缩式微波无极紫外光氧催化废气处理设备，其特征在于：所述臭氧处理模块包括活性炭过滤箱，其中活性炭过滤箱中的活性炭表面载有氧化锰、氧化银、二氧化钛或氧化锌中的一种或者多种作为催化剂。
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