CN110604989A - 一种改性塑料挤出机烟气净化装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性塑料挤出机烟气净化装置，包括若干连接管、密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器，密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器通过连接管依次连通，密闭收集装置将废气控制在固定区域并通过连接管进入链条式除尘器，废气经链条式除尘器过滤去除油脂和粉尘后进入复合光催化装置分解有机物，再进入喷淋洗涤装置水洗初步除臭，初步除臭后的废气再进入布气装置及异味控制器彻底除臭。改性塑料挤出机烟气净化装置对大风量中、高浓度的废气净化效果较好，废气监测浓度，远远低于环保排放标准。本发明还涉及一种改性塑料挤出机烟气净化方法。

Description

一种改性塑料挤出机烟气净化装置及方法

技术领域

本发明涉及废气净化，尤其是涉及一种改性塑料挤出机烟气净化装置。

背景技术

改性塑料挤出机一般为双螺杆挤出机、切粒机后，废气中含有烟气、粉尘、VOC物质(苯、甲苯、乙苯等烃类物质)和恶臭。废气的污染强度大、排放量大、污染成分复杂多变，尤其是废气中恶臭成分容易对周围环境、厂区环境造成较大的污染，扰民现象难以避免。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够针对废气多样性、多变性、污染浓度高、处理量大等特点的改性塑料挤出机烟气净化装置。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种改性塑料挤出机烟气净化装置，包括若干连接管、密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器，所述密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器通过所述连接管依次连通，所述密闭收集装置将废气控制在固定区域并通过所述连接管进入所述链条式除尘器，废气经所述链条式除尘器过滤去除油脂和粉尘后进入所述复合光催化装置分解有机物，再进入喷淋洗涤装置水洗初步除臭，初步除臭后的废气再进入所述布气装置及所述异味控制器彻底除臭。

进一步地，所述密闭收集装置包括集气罩及收集风管，所述收集风管与所述集气罩连通，所述集气罩与所述链条式除尘器连通。

进一步地，所述链条式除尘器的链条上附带有玻纤过滤布和高效空气过滤棉，所述废气经过所述玻纤过滤布和所述高效空气过滤棉形成的过滤层时，气体中的颗粒物、粉尘和油脂被拦截。

进一步地，所述链条式除尘器还包括两压差计、报警器及刮渣板，两所述压差计安装于所述过滤层的前段和后段，当两所述压差计的压差超过设定范围时，所述报警器报警，同时所述刮渣板启动，并来回刮下过滤层上的截留物，以恢复正常工作。

进一步地，所述复合光催化结构包括预处理段，所述预处理段包括若干模块化的复合纤维，所述复合纤维吸附废气中的有害化学气体。

进一步地，所述复合光催化结构包括复合光催化段，所述复合光催化段包括高能紫外灯，废气在高能紫外灯光束的灯照射下，分解有机物。

进一步地，所述高能紫外灯的紫外线波长为182nm、254nm或365nm。

进一步地，所述喷淋洗涤装置包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，所述循环水箱内加入NEW BIO-C除臭液。

进一步地，所述布气装置向所述异味控制器布气，所述异味控制器包括脱臭膜片，除臭微粒子均匀分布于所述脱臭膜片表面，所述除臭微粒子能够迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降。

一种改性塑料挤出机烟气净化方法，包括以下步骤：

密封收集：改性塑料挤出机的废气，被集气罩和收集风管控制在固定的区域，在离心风机的作用下被送到各废气处理单元进行净化；

初级过滤处理：链条式除尘器的链条上附带有玻纤过滤布和高效空气过滤棉，废气经过玻纤过滤布和高效空气过滤棉形成的过滤层时，气体中的颗粒物、粉尘和油脂被拦截；

复合光催化：在高能紫外灯光束的灯照射下，分解废气中的有机物；

臭液洗涤：将废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；

脱水处理：当带有雾沫的气体上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；

布气除臭：除臭微粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子能够迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；

排放：通过烟囱引高15米以上排放。

相比现有技术，本发明改性塑料挤出机烟气净化装置对于改性塑料挤出机烟气多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点，有针对性的选择处理工艺，以保证废气经过后，能达标排放。

1.本发明的改性塑料挤出机烟气净化装置安装方便，现场占地面积少；

2.改性塑料挤出机烟气净化装置的运行过程安全稳定和可靠，操作和维护方便；

3.将多种处理工艺组合成一体式设备，能承受的废气浓度和成分负荷大；

4.对废气成份针对性的选择处理工艺，能较好的控制***的运行和维护成本；

5.设备选用选用不锈钢材质，最大限度的保证了***的外观和使用寿命；

6.废气治理***未端设计了干式中和法(工业脱臭膜片)，不但保证了排放废气的成本指标，更能有效控制排放口的恶臭浓度。

附图说明

图1为本发明改性塑料挤出机烟气净化装置的立体图；

图2为本发明改性塑料挤出机烟气净化方法的流程图。

图中：10、密闭收集装置；20、链条式除尘器；30、复合光催化装置；40、喷淋洗涤装置；50、布气装置；60、异味控制器；70、中低压离心风机；80、烟囱。

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做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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图2，本发明一种改性塑料挤出机烟气净化装置包括密闭收集装置10、链条式除尘器20、复合光催化装置30、喷淋洗涤装置40、布气装置50、异味控制器60、中低压离心风机70以及烟囱80。密闭收集装置10、链条式除尘器20、复合光催化装置30、喷淋洗涤装置40、布气装置50、异味控制器60、中低压离心风机70以及烟囱80之间通过连接管依次连通。

密闭收集装置10包括集气罩及收集风管，收集风管与集气罩连通，集气罩与链条式除尘器连通20。

链条式除尘器20属于机械式过滤，链条上附带着玻纤过滤布和高效空气过滤棉，把松散多孔的滤料填充在链条框架内作为过滤层，当含有絮状物、尘粒、颗粒物和油脂类混合物的气体穿过过滤层时，气体与过滤层进行惯性碰撞、扩散沉降，直接截留，通过滤料的表面捕集尘粒，从而达到净化的作用。

链条式除尘器20主要是在相对密闭空间里，废气经过的过滤面有链条框架、玻璃纤维过滤棉和活性炭过滤棉。其中链条框架主要起到支撑和传动的作用，而玻璃纤维过滤棉和活性炭过滤棉起到关键的过滤作用。在装置过滤层前段和后段，分别装有压差计，两段之间的压差设定波动范围。当含油脂、粉尘和颗粒物型的废气穿过过滤层时，废气中的大部分油脂、粉尘和颗粒物被截留在过滤层上，反复的过滤和截留，致使过滤层上的截留物越来越多，过滤层的透过率越来越小，过滤层的前段和后段之间的压差越来越多。当压差超过设定范围时，电控***的报警声响取，同时装置内部的刮渣板启动，并来回刮下过滤层上的截留物，以恢复正常工作。

复合光催化装置30分为高效预处理段与复合光催化段，通常为一体式，这样能有效的减少占地面积和安装工作量。高效预处理段主要由模块化的专业复合纤维组合而成，主要作用是对废气的各成份进行处理，以吸附去除废气中有害化学气体，降低后端处理的压力和提高废气处理效率。

特定波长的紫外线灯作为光催化氧化的光能提供体，光催化剂纳米粒子在一定波长的紫外光线照射下才能受激发生成电子—空穴对，空穴分解催化剂。TiO₂光催化氧化是活性羟基(·OH)和其他活性氧化类物质(·O^2-，·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。

粗略的反应机理为：

H₂S+O₂、O^2-、O²⁺→SO₃+H₂O

NH₃+O₂、O^2-、O²⁺→NOx+H₂O

VOCs+O₂、O^2-、O²⁺→SO₃+CO₂+H₂O

高能紫外灯的紫外线波长为182nm、254nm或365nm。

喷淋洗涤装置40包含多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化。填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱。在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物。

NEW BIO-C除臭液中含有脱臭粒子，脱臭粒子的表面不仅能有效地吸附空气中的异味分子，同时也促使吸附的异味分子的立体构型发生改变。脱臭粒子可以向臭气分子提供电子，加速与臭气分子发生反应；该表面能可以吸附空气中的臭气分子，并使臭气分子中的立体结构发生变化，变得不稳定；同时，吸附在脱臭粒子表面的臭气分子也能与空气中氧气发生反应。详细过程如下：

酸碱反应——如脱臭粒子中含有微量生物碱，它可以与硫化氢等酸性臭气分子反应。与一般酸碱反应不同的是，一般的碱是有毒的，不可食用的，不能生物降解的。而高纯度的植物提取液能进行生物降解，无毒。

催化氧化反应——如硫化氢等酸性气体在一般情况下，不能与空气中的氧进行反应。但在植物提取液的催化用下，可以与空气中的氧气发生反应。以硫化氢的反应为例：

R-NH₂+H₂S→R-NH³⁺+SH^-

R-NH₂+SH^-+O₂+H₂O→R-NH₃+SO₄ ^2-+OH^-

R-NH³⁺+OH^-→R-NH₂+H₂O

氧化还原反应——例如甲醛具有氧化性，在植物液中有的有效分子具有还原性。它们可以直接进行反应。与甲醛和氨的反应：

HR-NH₂+HCHO→R-HN₂+H-C＝CO₂+H₂O

NH₂+NH₃→R-NH₂+N₂+H₂O

布气装置50向异味控制器60布气，Vaportek异味控制器60为核心设备，Vaportek脱臭膜片为主要除臭单元。通过VP除臭微粒子均匀分布于膜片表面，并利用空气对流动力带出而迅速消除臭味的同时，不会吸入外在的其它物质，永葆植物提取液的天然性。进入废气中的除臭微粒子可迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住。而常见的臭气分子大多为小分子有机物(酯类、醇类、芳烃类等)，同时也包括部分无机小分子如臭氧、氨、硫化氢、碳氢类等，它们通常在嗅觉细胞表面活性较高，刺激性较强，即使在各臭气成分浓度均达标排放的前提下，仍然具有极强的嗅觉污染能力，也就是具有通常所说的低污染浓度、高臭气强度的特性。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臭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，可彻底去除臭味。

使用改性塑料挤出机烟气净化装置时，废气被密闭收集装置10的集气罩和收集风管控制在固定的区域，在离心风机的作用下被送到各废气处理单元进行净化，以达到环保排放的目标。收集后的废气在抽吸口、输送风管和风机作用下被送至预处理段进行初级处理。通过链条式除尘器20的预处理，将废气中的絮状物、颗粒物、粉尘、油脂、烟尘去除；最重要的是具有除油脂和粉尘作用，为下级处理提供了条件。

预处理出来的烟气，被送至复合光催化装置30，在高能紫外灯光束的灯照射下，形成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：去除一部分废气中的容易被分解和氧化的废气成份(苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃和VOCs等，并只有较好的消毒和除臭效果)。

经复合光催化装置30处理后的废气，送至喷淋洗涤装置40(也称之除臭液洗涤装置)进一步处理。在喷淋循环液里加入少量的吸收剂(New Bio-C植物提取液)。臭味气体与New Bio-C植物提取液充分接触，空气中或水中的恶臭粒子被New Bio-C植物提取液吸收并除去。本级处理***将废气中易溶于水的成分、易被生物降解的成分处理掉一部分，同时可效降低异味浓度。

经洗涤后的废气，属于气液混合状态，为避免影响下一个处理工段，须经过高效脱水除湿层处理脱去气体中大部分的水汽。由于废气上升的惯性作用，水汽与脱水层相碰撞而被附着在表面上，使得液滴越来越大，达到重力沉降。(主要作用：将气体中的絮状物拦截，脱去气体中的大部分水汽)

经前几级预处理的异味气体，依然留下最大的臭味污染问题。此时，采用Vaportek异味控制器60，利用一台中低压离心风机70进行鼓风(实现变频控制)，将异味控制器60里的除臭微粒子带走，并迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住。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臭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，从而达到彻底去除臭味。(主要作用：废气中的恶臭去除至达排放)。

经处理达标的废气，通过烟囱80引高15米以上排放。

本发明还涉及一种改性塑料挤出机烟气净化方法，包括以下步骤：

密封收集：改性塑料挤出机的废气，被集气罩和收集风管控制在固定的区域，在离心风机的作用下被送到各废气处理单元进行净化；

初级过滤处理：链条式除尘器20的链条上附带有玻纤过滤布和高效空气过滤棉，废气经过玻纤过滤布和高效空气过滤棉形成的过滤层时，气体中的颗粒物、粉尘和油脂被拦截；

复合光催化：在高能紫外灯光束的灯照射下，分解废气中的有机物；

臭液洗涤：将废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；

脱水处理：当带有雾沫的气体上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；

布气除臭：除臭微粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子能够迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；

排放：通过烟囱80引高15米以上排放。

相比现有技术，本发明改性塑料挤出机烟气净化装置对于改性塑料挤出机烟气多样性、多变性、污染浓度高和处理风量大等特点，有针对性的选择处理工艺，以保证废气经过后，能达标排放。

1.本发明的改性塑料挤出机烟气净化装置安装方便，现场占地面积少；

2.改性塑料挤出机烟气净化装置的运行过程安全稳定和可靠，操作和维护方便；

3.将多种处理工艺组合成一体式设备，能承受的废气浓度和成分负荷大；

4.对废气成份针对性的选择处理工艺，能较好的控制***的运行和维护成本；

5.设备选用选用不锈钢材质，最大限度的保证了***的外观和使用寿命；

6.废气治理***未端设计了干式中和法(工业脱臭膜片)，不但保证了排放废气的成本指标，更能有效控制排放口的恶臭浓度。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性塑料挤出机烟气净化装置，包括若干连接管，其特征在于：所述改性塑料挤出机烟气净化装置还包括密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器，所述密闭收集装置、链条式除尘器、复合光催化装置、喷淋洗涤装置、布气装置及异味控制器通过所述连接管依次连通，所述密闭收集装置将废气控制在固定区域并通过所述连接管进入所述链条式除尘器，废气经所述链条式除尘器过滤去除油脂和粉尘后进入所述复合光催化装置分解有机物，再进入喷淋洗涤装置水洗初步除臭，初步除臭后的废气再进入所述布气装置及所述异味控制器彻底除臭。

2.根据权利要求1所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述密闭收集装置包括集气罩及收集风管，所述收集风管与所述集气罩连通，所述集气罩与所述链条式除尘器连通。

3.根据权利要求1所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述链条式除尘器的链条上附带有玻纤过滤布和高效空气过滤棉，所述废气经过所述玻纤过滤布和所述高效空气过滤棉形成的过滤层时，气体中的颗粒物、粉尘和油脂被拦截。

4.根据权利要求3所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述链条式除尘器还包括两压差计、报警器及刮渣板，两所述压差计安装于所述过滤层的前段和后段，当两所述压差计的压差超过设定范围时，所述报警器报警，同时所述刮渣板启动，并来回刮下过滤层上的截留物，以恢复正常工作。

5.根据权利要求1所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述复合光催化结构包括预处理段，所述预处理段包括若干模块化的复合纤维，所述复合纤维吸附废气中的有害化学气体。

6.根据权利要求5所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述复合光催化结构包括复合光催化段，所述复合光催化段包括高能紫外灯，废气在高能紫外灯光束的灯照射下，分解有机物。

7.根据权利要求6所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述高能紫外灯的紫外线波长为182nm、254nm或365nm。

8.根据权利要求1所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述喷淋洗涤装置包括交叉流洗池、位于所述交叉流洗池中的填料床、位于所述填料顶部的喷淋结构及循环水箱，在所述交叉流洗池中，废气水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，所述循环水箱内加入NEW BIO-C除臭液。

9.根据权利要求1所述的改性塑料挤出机烟气净化装置，其特征在于：所述布气装置向所述异味控制器布气，所述异味控制器包括脱臭膜片，除臭微粒子均匀分布于所述脱臭膜片表面，所述除臭微粒子能够迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降。

10.一种改性塑料挤出机烟气净化方法，其特征在于，包括以下步骤：

密封收集：改性塑料挤出机的废气，被集气罩和收集风管控制在固定的区域，在离心风机的作用下被送到各废气处理单元进行净化；

初级过滤处理：链条式除尘器的链条上附带有玻纤过滤布和高效空气过滤棉，废气经过玻纤过滤布和高效空气过滤棉形成的过滤层时，气体中的颗粒物、粉尘和油脂被拦截；

复合光催化：在高能紫外灯光束的灯照射下，分解废气中的有机物；

臭液洗涤：将废气收集和输送到多级交叉流洗池，在交叉流洗池中，气体水平地通过一个或多个填料床后得到净化，填料从顶部清洗，清洗液喷淋在填料顶部，流过填料后进入循环水箱，在循环水箱加入NEW BIO-C除臭液或双氧水，能有效的去除废气中的多种污染物；

脱水处理：当带有雾沫的气体上升通过喷淋洗涤层时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与化学洗涤层相碰撞而被附着在化学洗涤层表面上，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从化学洗涤层上分离下落；

布气除臭：除臭微粒子均匀分布于脱臭膜片表面，除臭微粒子能够迅速主动捕捉空气中的臭味气体分子，并将臭味粒子包裹住发生非共价结合，由于结合后比重的增加，产生沉降；

排放：通过烟囱引高15米以上排放。