CN111282426A - 一种基于强电场的有机废气处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于强电场的有机废气处理方法，使用基于强电场的有机废气处理装置，包括以下步骤：步骤1，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，第二喷淋装置喷出的水能够与经过第二喷淋区的废气接触；步骤2，给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，使电离区内空气电离产生臭氧，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧对废气进行降解。本发明提供的基于强电场的有机废气处理方法，处理有机废气的效率高。

Description

一种基于强电场的有机废气处理方法

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其是一种基于强电场的有机废气处理方法。

背景技术

随着工业的飞速发展，人们对废气排放的要求也逐渐提高，现有的废气处理方法包括以下几种：

1、冷凝回收法：把有机废气直接导入冷凝器经吸附、吸收、解板、分离，可回收有价值的有机物，该法适用于有机废气浓度高、温度低、风量小的工况，需要附属冷冻设备；

2、吸附法，有机废气用活性炭吸附；

3、直接燃烧法：利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧，将混合气体加热，使有害物质在高温作用下分解为无害物质；

4、吸收法：一般采用物理吸收，即将废气引入吸收液进净化，待吸收液饱和后经加热、解析、冷凝回收；

5、催化法：把废气加热经催化燃烧转化成无害无臭的二氧化碳和水。

其中催化法因其节能、净化率高、操作方便、占地面积少等优点得到广泛应用，该方法处理高废气的效果能符合工业废气排放的标准，但是效率有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于强电场的有机废气处理方法和装置，以解决上述的至少一个技术问题。

本申请的一个技术方案为：一种基于强电场的有机废气处理装置，包括装置本体，所述装置本体内部由下而上设置有蓄水区、通风区、第一喷水区、电离区和第二喷水区，所述电离区内设置有蜂窝式阳极板和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置和所述第二喷淋装置通过动力装置与所述蓄水区连通；所述装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口以及与所述喷水区连通的引风管道，所述引风管道上安装有引风机。

优选的，所述装置本体上设置有连接管，所述连接管一端与所述蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述连接管上设置有循环泵，所述连接管上位于所述循环泵和第二喷淋装置之间设置有旁通管，所述旁通管上设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置；所述连接管上位于所述旁通管和第二喷淋装置之间设置有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置。

优选的，所述通风区和所述第一喷水区之间安装有吸附装置。

优选的，所述装置本体的底部设置有与所述蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管，所述排污管上设置有排污阀门。

本发明提供的基于强电场的有机废气处理装置在使用时，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，对废气进行前处理，比如去除溶于水的有机物或者通过加药的方式对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理等，第二喷淋装置喷出的水经过电离区形成水雾、水滴或水膜；给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，使电离区内空气与水电离产生臭氧和羟基自由基，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧和羟基自由基对废气进行降解，在此过程中废气中的氧气和喷淋的水雾为电离空气提供原料。

该装置具有以下优点：

处理有机废气的效率高：电离区内空气能够与电离区形成的水雾、以及阳极板上的水滴或水膜充分接触，通过蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，能产生大量臭氧和羟基自由基并快速与水雾、水滴或水膜接触的废气中的有机物反应使有机物降解，处理废气的效率高。

本申请的另一个技术方案为：一种基于强电场的有机废气处理装置，包括第一装置本体和第二装置本体，所述第一装置本体内部由下而上设置有第一蓄水区、通风区、第一喷水区、电离区和气体转换区，所述第二装置本体内部由下而上设置有第二蓄水区和第二喷水区，所述第二喷水区与所述气体转换区连通；所述电离区内设置有蜂窝式阳极板和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置通过第一动力装置与所述第一蓄水区连通，所述第二喷淋装置通过第二动力装置与所述第二蓄水区连通；所述第一装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口；所述第二装置本体上设置有与所述第二喷水区连通的引风管道，所述引风管道上安装有引风机。

优选的，所述第一装置本体上设置有第一连接管，所述第一连接管一端与所述第一蓄水区连通，另一端与所述第一喷淋装置连通，所述第一连接管上设置有第一循环泵和第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置；所述第二装置本体上设置有第二连接管，所述第二连接管一端与所述第二蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述第二连接管上设置有第二循环泵和第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置。

优选的，所述第一通风区和所述第一喷水区之间安装有第一吸附装置；所述第二喷水区内安装有第二吸附装置，所述第二喷淋装置位于所述第二吸附装置的上方，所述引风管的进风口位于所述第二吸附装置的下方。

优选的，所述引风管的进风口与所述第二吸附装置之间安装有加热装置。

优选的，所述第一装置本体的底部和所述第二装置本体的底部均设置有与所述第一蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管，所述排污管上设置有排污阀门。

本发明提供的基于强电场的有机废气处理装置在使用时，通过第一动力装置将第一蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，对废气进行前处理，比如去除溶于水的有机物或者通过加药的方式对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理等，通过第二动力装置将第二蓄水区内的水提升后向下喷水使得第二喷淋装置喷出的水与经过电离区后的废气接触，对废气进行再次处理，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧和羟基自由基对废气进行降解，在此过程中废气中的氧气和水蒸气为电离空气提供原料。

该装置具有以下优点：

处理有机废气的效率高：通过蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，能产生大量臭氧，臭氧与废气中的有机物反应使有机物降解，经过电离区后的废气再与第二喷淋装置喷出的水接触，残留的臭氧与水接触产生羟基自由基能够再次对废气处理，处理废气的效率高。

本申请的再一个技术方案为：一种基于强电场的有机废气处理方法，使用上述的基于强电场的有机废气处理装置，包括以下步骤：

步骤1，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，第二喷淋装置喷出的水能够与经过第二喷淋区的废气接触；

步骤2，给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，使电离区内空气电离产生臭氧，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧对废气进行降解。

本发明提供的基于强电场的有机废气处理方法，利用上述的基于强电场的有机废气处理装置，通过高压电离的方式产生臭氧对废气进行降解处理，处理有机废气的效率高。

附图说明

图1是实施例1的一种基于强电场的有机废气处理装置的结构示意图，其中用箭头示意性标出气体或液体的流动方向；

图2是实施例2的一种基于强电场的有机废气处理装置的结构示意图，其中用箭头示意性标出气体或液体的流动方向；

图3是图2的局部结构示意图；

其中附图标记：装置本体1、第一装置本体1a、第二装置本体1b、蓄水区2、第一蓄水区2a、第二蓄水区2b、通风区3、第一喷水区4、电离区5、第二喷水区6、气体转换区6a、蜂窝式阳极板7、阴极刺针8、第一喷头9、第二喷头10、喇叭口11、引风管道12、引风管的进风口12a、引风机13、连接管14、第一连接管14a、第二连接管14b、循环泵15、第一循环泵15a、第二循环泵15b、旁通管16、第一加药装置17、第二加药装置18、吸附装置19、第一吸附装置19a、第二吸附装置19b、排污管20、排污阀门21、挡水板22、第一支撑22a、第二支撑22b、第三支撑22c、第四支撑22d、加热装置23。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1，本发明提供了一种基于强电场的有机废气处理装置，参见图1，包括装置本体1，所述装置本体内部由下而上设置有蓄水区2、通风区3、第一喷水区4、电离区5和第二喷水区6，所述电离区内设置有蜂窝式阳极板7和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针8，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置和所述第二喷淋装置通过动力装置与所述蓄水区连通，本实施例中所述第一喷淋装置优选为第一喷头9，第二喷淋装置优选为第二喷头10，所述第二喷头位置低于所述引风管道的进风口以防止喷水时水喷入引风管道内；所述装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口，入风口一般连接有喇叭口11，以便于废气吸入，喇叭口的设置是本领域技术人员熟知的，此处不做具体限定，装置本体上还设置有所述喷水区连通的引风管道12，所述引风管道上安装有引风机13。

本发明提供的基于强电场的有机废气处理装置在使用时，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，对废气进行前处理，比如去除溶于水的有机物或者通过加药的方式对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理等，第二喷淋装置喷出的水经过电离区形成水雾、水滴或水膜；给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，使电离区内空气与水电离产生臭氧和羟基自由基，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧和羟基自由基对废气进行降解，在此过程中废气中的氧气和喷淋的水雾为电离空气提供原料。

该装置具有以下优点：

处理有机废气的效率高：电离区内空气能够与电离区形成的水雾、以及阳极板上的水滴或水膜充分接触，通过蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，能产生大量臭氧和羟基自由基并快速与水雾、水滴或水膜接触的废气中的有机物反应使有机物降解，处理废气的效率高。

以下为本装置和现有的催化法处理废气的装置效果对比表

作为一种优选的方案，所述装置本体上设置有连接管14，所述连接管一端与所述蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述连接管上设置有循环泵15作为动力装置，考虑到很多难降解有机物的复杂性，申请人在所述连接管上位于所述循环泵和第二喷淋装置之间设置有旁通管16，所述旁通管上设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置17；所述连接管上位于所述旁通管和第二喷淋装置之间设置有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置18，第一加药装置和第二加药装置可以使用现有的加药装置，第一加药装置主要是对废气进行前处理，比如加碱性介质对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理，第二加药装置主要是在必要时用于向喷淋水中添加硫酸亚铁或芬顿制剂。

为了便于对废气处理，所述通风区和所述第一喷水区之间还可以安装有吸附装置19比如填料，通过吸附装置吸附废气中的难闻气味等，使得废气处理的更干净。

为了便于排污，所述装置本体的底部设置有与所述蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管20，所述排污管上设置有排污阀门21。

实施例2，本发明还提供了另一种基于强电场的有机废气处理装置，参见图2，包括第一装置本体1a和第二装置本体1b，所述第一装置本体内部由下而上设置有第一蓄水区2a、通风区3、第一喷水区4、电离区5和气体转换区6a，所述第二装置本体内部由下而上设置有第二蓄水区2b和第二喷水区6，所述第二喷水区与所述气体转换区连通；所述电离区内设置有蜂窝式阳极板7和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针8，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置通过第一动力装置与所述第一蓄水区连通，所述第二喷淋装置通过第二动力装置与所述第二蓄水区连通，本实施例中所述第一喷淋装置优选为第一喷头9，第二喷淋装置优选为第二喷头10；所述第一装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口，入风口一般连接有喇叭口11，以便于废气吸入，喇叭口的设置是本领域技术人员熟知的，此处不做具体限定，所述第二装置本体上设置有与所述第二喷水区连通的引风管道12，所述引风管道上安装有引风机13。

本发明提供的基于强电场的有机废气处理装置在使用时，通过第一动力装置将第一蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，对废气进行前处理，比如去除溶于水的有机物或者通过加药的方式对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理等，通过第二动力装置将第二蓄水区内的水提升后向下喷水使得第二喷淋装置喷出的水与经过电离区后的废气接触，对废气进行再次处理，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧和羟基自由基对废气进行降解，在此过程中废气中的氧气和水蒸气为电离空气提供原料。

该装置具有以下优点：

处理有机废气的效率高：通过蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，能产生大量臭氧，臭氧与废气中的有机物反应使有机物降解，经过电离区后的废气再与第二喷淋装置喷出的水接触，残留的臭氧与水接触产生羟基自由基能够再次对废气处理，处理废气的效率高。

以下为本装置和现有的催化法处理废气的装置效果对比表

作为一种优选的方案，所述第一装置本体上设置有第一连接管14a，所述第一连接管一端与所述第一蓄水区连通，另一端与所述第一喷淋装置连通，所述第一连接管上设置有第一循环泵15a和第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置17；所述第二装置本体上设置有第二连接管14b，所述第二连接管一端与所述第二蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述第二连接管上设置有第二循环泵15b和第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置18，第一加药装置和第二加药装置可以使用现有的加药装置，第一加药装置主要是对废气进行前处理，比如加碱性介质对废气中的硫化氢(H₂S)或重金属处理，第二加药装置主要是在必要时用于向喷淋水中添加硫酸亚铁或芬顿制剂。

为了便于对废气处理，所述第一通风区和所述第一喷水区之间安装有第一吸附装置19a，比如填料，通过第一吸附装置吸附废气中的难闻气味等，使得废气处理的更干净，所述第二喷水区内安装有第二吸附装置19b，比如填料，所述第二喷淋装置位于所述第二吸附装置的上方，所述引风管的进风口12a位于所述第二吸附装置的下方,气体转换区和第二喷水区连通的位置一般可正对第二吸附装置设置。

为了调节反应速度，所述引风管的进风口与所述第二吸附装置之间还可以安装有加热装置23，比如电加热器。

为了便于排污，所述第一装置本体的底部和所述第二装置本体的底部均设置有与所述第一蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管20，所述排污管上设置有排污阀门21。

为了防止第一喷淋装置喷出的水分向上运动流失，所述喷淋装置的上方设置有挡水板22，以下为一种挡水板的较佳的设置方式，参见图3，所述第一装置本体内设置有第一支撑22a、第二支撑22b、第三支撑22c和第四支撑22d；所述第四支撑靠近所述第一喷淋装置水平设置，边缘位置与所述第一装置本体的内壁连接；所述第二支撑位于所述第四支撑的上方，边缘位置与所述第一装置本体的内壁有间距，所述第三支撑包括两个，两个第三支撑靠近第二支撑的两侧并竖直设置，一端与所述第二支撑连接，另一端与所述第四支撑连接；所述第一支撑位于第二支撑的上方，边缘位置与所述第一装置本体的内壁连接；所述第一支撑、第二支撑、第三支撑和所述第四支撑上均均匀设置有挡水板。该结构，对喷溅的水形成多层多角度阻挡，挡水效果好，且由于第四支撑上的挡板和第三支撑的挡板围成空腔结构，与第一支撑上的挡板不存在复叠，使得的蒸汽能够在第四支撑的底部经第二支撑两侧向上运行，挡水效果好且气体转移的效率高。第四支撑上的挡板和第一支撑上的挡板还可以倾斜设置，可以增加蒸汽的通过空间，并且水滴经过倾斜的挡板阻挡后在重力作用沿着挡板下落聚集后更利于阻挡的水滴下落。

实施例3，本发明还提供了种基于强电场的有机废气处理方法，使用上述的基于强电场的有机废气处理装置，包括以下步骤：步骤1，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，第二喷淋装置喷出的水能够与经过第二喷淋区的废气接触；步骤2，给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，一般的，电压4～20万伏，根据污染物的特性来调整，污染物处理难度越高，通电电压越高，使电离区内空气电离产生臭氧，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧对废气进行降解。

该方法利用上述的基于强电场的有机废气处理装置，通过高压电离的方式产生臭氧对废气进行降解处理，处理高难度废气的效率高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，第一、第二等词语只是用于名称的区分，不是对技术术语的限制，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种基于强电场的有机废气处理装置，包括装置本体(1)，其特征在于，所述装置本体内部由下而上设置有蓄水区(2)、通风区(3)、第一喷水区(4)、电离区(5)和第二喷水区(6)，所述电离区内设置有蜂窝式阳极板(7)和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针(8)，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置和所述第二喷淋装置通过动力装置与所述蓄水区连通；

所述装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口以及与所述喷水区连通的引风管道(12)，所述引风管道上安装有引风机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述装置本体上设置有连接管(14)，所述连接管一端与所述蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述连接管上设置有循环泵(15)，所述连接管上位于所述循环泵和第二喷淋装置之间设置有旁通管(16)，所述旁通管上设置有第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置(17)；所述连接管上位于所述旁通管和第二喷淋装置之间设置有第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置(18)。

3.根据权利要求1所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述通风区和所述第一喷水区之间安装有吸附装置(19)。

4.根据权利要求1所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述装置本体的底部设置有与所述蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管(20)，所述排污管上设置有排污阀门(21)。

5.一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，包括第一装置本体(1a)和第二装置本体(1b)，所述第一装置本体内部由下而上设置有第一蓄水区(2a)、通风区(3)、第一喷水区(4)、电离区(5)和气体转换区(6a)，所述第二装置本体内部由下而上设置有第二蓄水区(2b)和第二喷水区(6),所述第二喷水区与所述气体转换区连通；

所述电离区内设置有蜂窝式阳极板(7)和与所述蜂窝式阳极板配合的阴极刺针(8)，所述第一喷水区内设置有第一喷淋装置，所述第二喷水区内设置有第二喷淋装置，所述第一喷淋装置通过第一动力装置与所述第一蓄水区连通，所述第二喷淋装置通过第二动力装置与所述第二蓄水区连通；

所述第一装置本体上设置有与所述通风区连通的入风口；

所述第二装置本体上设置有与所述第二喷水区连通的引风管道(12)，所述引风管道上安装有引风机(13)。

6.根据权利要求5所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述第一装置本体上设置有第一连接管(14a)，所述第一连接管一端与所述第一蓄水区连通，另一端与所述第一喷淋装置连通，所述第一连接管上设置有第一循环泵(15a)和第一加药口，所述第一加药口连接有第一加药装置(17)；

所述第二装置本体上设置有第二连接管(14b)，所述第二连接管一端与所述第二蓄水区连通，另一端与所述第二喷淋装置连通，所述第二连接管上设置有第二循环泵(15b)和第二加药口，所述第二加药口连接有第二加药装置(18)。

7.根据权利要求5所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述第一通风区和所述第一喷水区之间安装有第一吸附装置(19a)；

所述第二喷水区内安装有第二吸附装置(19b)，所述第二喷淋装置位于所述第二吸附装置的上方，所述引风管的进风口(12a)位于所述第二吸附装置的下方。

8.根据权利要求7所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述引风管的进风口与所述第二吸附装置之间安装有加热装置(23)。

9.根据权利要求5所述的一种基于强电场的有机废气处理装置，其特征在于，所述第一装置本体的底部和所述第二装置本体的底部均设置有与所述第一蓄水区连通的排污口，所述排污口上安装有排污管(20)，所述排污管上设置有排污阀门(21)。

10.一种基于强电场的有机废气处理方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的基于强电场的有机废气处理装置，包括以下步骤：

步骤1，通过动力装置将蓄水区内的水提升后向下喷水，使得第一喷淋装置喷出的水能够与经过第一喷水区的废气接触，第二喷淋装置喷出的水能够与经过第二喷淋区的废气接触；

步骤2，给蜂窝式阳极板和阴极刺针通电，使电离区内空气电离产生臭氧，同时开启引风机，使废气通过电离区，利用臭氧对废气进行降解。

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