CN113230858A - VOCs废气处理*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种VOCs废气处理***，包括低温等离子设备、一级流变吸附塔、二氧化氯激发***、二级流变吸附塔、光化学催化氧化设备、活性炭吸附设备、风机和排气筒；低温等离子设备的输出端连接于与一级流变吸附塔连接的一废气输入管道上；二氧化氯激发***连接一级流变吸附塔；一级流变吸附塔、二氧化氯激发***、二级流变吸附塔、光化学催化氧化设备、风机和排气筒依次连接；活性炭吸附设备连接于光化学催化氧化设备与风机之间。本发明的一种VOCs废气处理***，能够处理烟草行业香料厨房车间的废气，经过该***处理的气体能够达标排放。

Description

VOCs废气处理***
技术领域
本发明涉及废气处理***技术领域，尤其涉及一种VOCs废气处理***。
背景技术
香料厨房车间的废气主要来源于调配罐生产过程。调配罐为自动加料，密封操作，上有呼吸阀。调配罐区废气主要为调配罐在搅拌过程中，罐内混合化合物存在波动，通过呼吸阀释放出大量VOCs，浓度较高，影响车间生产环境。废气主要成分为丙二醇、乙醇、山梨醇等醇类和其他致香物质,如果不及时进行处理，不仅影响员工的工作环境，而且对环境造成很大的污染。随着环保意识增强，需要对该部分废气进行收集并处理。
车间生产情况为：每天上午8点左右所有调配罐同时开启搅拌约10min，在其他时间段，只会同时有1～3个调配罐搅拌工作，其他处于静止状态。在调配罐搅拌过程中通过呼吸阀会释放出大量的VOCs，最高浓度可达400～500mg/m3，停止搅拌约10min后浓度降低至50mg/m3以下。调配罐在静止状态下通过呼吸阀扩散浓度为约10～60mg/m3。因此，应根据废气排放情况，有针对性地进行工艺设计，设计“活性炭吸附”备用设备。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种VOCs废气处理***，能够处理烟草行业香料厨房车间的废气，经过该***处理的气体能够达标排放。
为了实现上述目的，本发明提供一种VOCs废气处理***，包括一低温等离子设备、一一级流变吸附塔、一二氧化氯激发***、一二级流变吸附塔、一光化学催化氧化设备、一活性炭吸附设备、一风机和一排气筒；所述低温等离子设备的输出端连接于与所述一级流变吸附塔连接的一废气输入管道上；所述二氧化氯激发***连接所述一级流变吸附塔；所述一级流变吸附塔、所述二氧化氯激发***、所述二级流变吸附塔、所述光化学催化氧化设备、一第一废气输送管道、所述风机和所述排气筒依次连接；所述活性炭吸附设备连接于所述光化学催化氧化设备与所述风机之间并与所述第一废气输送管道并联，且所述活性炭吸附设备的一输入管道连接所述废气输入管道；所述输入管道与所述废气输入管道的连接处位于所述低温等离子设备与所述一级流变吸附塔之间。
优选地，所述低温等离子设备与所述废气输入管道之间的管道上安装有一第一阀门。
优选地，所述一级流变吸附塔内设置有一第一喷淋管路；所述一级流变吸附塔的顶部设置有第一填料和第一折流板除雾层；所述废气输入管道通入所述一级流变吸附塔的底部且所述废气输入管道位于所述一级流变吸附塔内的部分向下弯曲；所述活性炭吸附设备的输入管道与所述废气输入管道的连接处与所述一级流变吸附塔之间的所述废气输入管道上设置有一第二阀门；所述一级流变吸附塔的顶端连接一第二废气输送管道。
优选地，所述二氧化氯激发***连接所述第一喷淋管路；所述二氧化氯激发***用于产生氧化态氯的水溶液；所述二氧化氯激发***与所述第一喷淋管路的连接管路上安装有水泵。
优选地，所述二级流变吸附塔内设置有一第二喷淋管路；所述二级流变吸附塔的顶部设置有第二填料和第二折流板除雾层；所述第二废气输送管道通入所述二级流变吸附塔的底部且所述第二废气输送管道位于所述二级流变吸附塔内的部分向下弯曲；所述二级流变吸附塔的顶端连接一第三废气输送管道。
优选地，所述光化学催化氧化设备的前端连接所述第三废气输送管道；所述光化学催化氧化设备的后端连接一第一废气输送管道，所述第一废气输送管道连接所述风机；所述光化学催化氧化设备的内部邻近前端的区域设置有第三填料和第三折流板除雾层；所述光化学催化氧化设备的内部邻近后端的区域设置有光化学催化模块；所述第一废气输送管道上安装有一第三阀门和一第四阀门。
优选地，所述活性炭吸附设备的一端连接所述输入管道，所述活性炭吸附设备的另一端连接一输出管道，所述输出管道连通所述风机；所述活性炭吸附设备内填装有耐水型蜂窝活性炭。
优选地，所述活性炭吸附设备的输入管道中部与所述第一废气输送管道连接于所述第三阀门和所述第四阀门之间；所述活性炭吸附设备的输入管道在与所述第一废气输送管道连接部的两侧分别设置有一第五阀门和一第六阀门；所述活性炭吸附设备的输出管道上设置有一第七阀门。
优选地，所述排气筒下端连接有一消音器，所述消音器连接所述风机的出口；所述排气筒上端连接有一锥型风帽。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
本阀门可以通过阀门的控制来满足不同工况下需求。高浓度时采用根据废气排放情况，采用“注入式低温等离子+二级流变吸附+光化学催化氧化+活性炭吸附”组合处理工艺。低浓度时采用“注入式低温等离子+二级流变吸附+光化学催化氧化”处理工艺，不经活性炭吸附设备。并设计了完善的应急方案，当二级流变吸附和光化学催化氧化处理***出现故障时，采用“注入式低温等离子+活性炭吸附”处理工艺。当等离子设备出现故障时，采用“二级流变吸附+光化学催化氧化+活性炭吸附”处理工艺。不影响车间生产线的正常运行。
附图说明
图1为本发明实施例的VOCs废气处理***的结构示意图；
图2为本发明实施例的VOCs废气处理***的废气高浓度时的流向图；
图3为本发明实施例的VOCs废气处理***的废气低浓度时的流向图；
图4为本发明实施例的VOCs废气处理***的应急工况之一的流向图；
图5为本发明实施例的VOCs废气处理***的应急工况之二的流向图。
具体实施方式
下面根据附图图1～图5，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
请参阅图1～图5，本发明实施例的一种VOCs废气处理***，包括一低温等离子设备1、一一级流变吸附塔2、一二氧化氯激发***3、一二级流变吸附塔4、一光化学催化氧化设备5、一活性炭吸附设备6、一风机7和一排气筒8；低温等离子设备1的输出端连接于与一级流变吸附塔2连接的一废气输入管道上；二氧化氯激发***3连接一级流变吸附塔2；一级流变吸附塔2、二氧化氯激发***3、二级流变吸附塔4、光化学催化氧化设备5、第一废气输送管道、风机7和排气筒8依次连接；活性炭吸附设备6连接于光化学催化氧化设备5与风机7之间并与第一废气输送管道并联，且活性炭吸附设备6的一输入管道连接废气输入管道；输入管道与废气输入管道的连接处位于低温等离子设备1与一级流变吸附塔2之间。
连接于废气输入管道与风机7之间；活性炭吸附设备6的一输入管道与废气输入管道的连接处位于低温等离子设备1与一级流变吸附塔2之间。
低温等离子设备1与废气输入管道之间的管道上安装有一第一阀门9。低温等离子设备1为注入结构，低温等离子体注入到废气输入管道内部，充分混合发生一系列氧化还原反应，生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。
一级流变吸附塔2内设置有一第一喷淋管路；一级流变吸附塔2的顶部设置有第一填料和第一折流板除雾层；废气输入管道通入一级流变吸附塔2的底部且废气输入管道位于一级流变吸附塔2内的部分向下弯曲；活性炭吸附设备6的输入管道与废气输入管道的连接处与一级流变吸附塔2之间的废气输入管道上设置有一第二阀门10；一级流变吸附塔2的顶端连接一第二废气输送管道。废气从底部废气入口输入，经处理后从顶部出口排出，进入二级流变吸附塔4。
二氧化氯激发***3连接第一喷淋管路；二氧化氯激发***3用于产生氧化态氯的水溶液；二氧化氯激发***3与第一喷淋管路的连接管路上安装有水泵。二氧化氯激发***3产生的氧化态氯的水溶液通过一级流变吸附塔2的第一喷淋管路进行喷淋，其含有氧化态氯的气雾具有氧化性，可有效去除多种有害气体，消除废气中的异味，强化废气的净化效率。
本实施例中，二氧化氯激发***3靠电解盐水的原理来生产二氧化氯的，含有一定浓度的氯化钠水溶液通过特殊的激发器激发产生氧化态氯的水溶液，第一喷淋管路采用喷雾装置，喷雾装置主要采用细孔喷头，喷头上独特的撞针设计，通过特殊电激发装置激发出含强氧化物质的水溶液，当含有强氧化物质的水溶液经高压水泵输送至第一喷淋管路时，高压水泵使喷射后水滴携带强大冲击力，带有强大冲击力的水滴与喷头撞针形成强力碰撞后，水滴击碎成若干更细水雾，使喷雾粒径达到几十微米甚至几微米粒径大小。巨大的细水雾具有超大的比表面积，增加强氧化物质的水雾与废气的接触机率，此时废气中挥发性有机物得以氧化去除。流变吸附塔部分水雾会沉降至底部水槽，该部分废水溢流排放至厂区内的污水处理站处理。含有氧化态氯的气雾具有氧化性，可有效去除多种有害气体，消除废气中的异味，强化废气的净化效率。
二级流变吸附塔4内设置有一第二喷淋管路；二级流变吸附塔4的顶部设置有第二填料和第二折流板除雾层；第二废气输送管道通入二级流变吸附塔4的底部且第二废气输送管道位于二级流变吸附塔4内的部分向下弯曲；二级流变吸附塔4的顶端连接一第三废气输送管道。
二级流变吸附塔4采用水溶液作为循环液，废气通过第二废气输送管道从底部进入塔内，气体与顶部喷头喷淋所形成的液膜呈逆流并充分混合，塔内设置有第二填料形成填料层，由于填料层提供的巨大比表面积，气液两相在其表面增大接触反应时间，达到高效溶解污染物同时去除废气中含氯化合物的目的，进一步净化废气的同时可有效防止后端设备出现腐蚀现象。此外，喷淋塔内集成有除雾模块，经洗涤喷淋净化后的废气最后通过除雾模块除去废气中夹杂的雾滴。
光化学催化氧化设备5的前端连接第三废气输送管道；光化学催化氧化设备5的后端连接一第一废气输送管道，第一废气输送管道连接风机7；光化学催化氧化设备5的内部邻近前端的区域设置有第三填料和第三折流板除雾层；光化学催化氧化设备5的内部邻近后端的区域设置有光化学催化模块；第一废气输送管道上安装有一第三阀门11和一第四阀门12。
光化学催化氧化设备5前端设置第三折流板除雾层及第三填料除雾，用于去除喷淋后的水气。后端设置光化学催化模块，光化学催化模块整合纳米光触媒材料与泡沫镍的优良特性，是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化学催化功能材料。TiO2光化学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。同时，废气分子在紫外光的照射下，分子由低能态激发至高能态，更易于与TiO2表面生成的·OH基团和超氧负离子发生氧化反应。废气成份在氧化剂和光的协同作用下持续发生氧化分解，最终生成二氧化碳和水。
活性炭吸附设备6的一端连接输入管道，活性炭吸附设备6的另一端连接一输出管道，输出管道连通风机7；活性炭吸附设备6内填装有耐水型蜂窝活性炭，便于装填及更换。
活性炭吸附设备6的输入管道中部与第一废气输送管道连接于第三阀门11和第四阀门12之间；活性炭吸附设备6的输入管道在与第一废气输送管道连接部的两侧分别设置有一第五阀门13和一第六阀门14；活性炭吸附设备6的输出管道上设置有一第七阀门15。当车间废气处于高浓度时，废气经活性炭吸附设备6吸附，并通过风机7排出。
排气筒8下端连接有一消音器，消音器连接风机7的出口，可有效降低噪音；排气筒8上端连接有一锥型风帽。
本发明实施例的一种VOCs废气处理***，其工作过程如下：
废气经收集后进入异味处理***，第五阀门13、第六阀门14和第七阀门15关闭，其他阀门开启，首先流经低温等离子设备1，异味气体在末端风机7作用下进入废气输入管道内的离子反应区，异味气体与注入的低温等离子体充分混合发生一系列氧化还原反应，生成二氧化碳和水等稳定无害的小分子。
随后废气继续流经一级流变吸附塔2，一级流变吸附塔2采用通过特殊电激发装置激发出含强氧化性物质的水溶液作为循环液，废气通过管道从底部进入塔内，气体与顶部喷头喷淋所形成的液膜呈逆流并充分混合，塔内设计有填料层，喷淋***采用喷雾装置，喷雾装置主要采用细孔喷头，巨大的细水雾具有超大的比表面积，增加强氧化物质的水雾与废气的接触机率。同时由于填料层提供的巨大比表面积，气液两相在其表面增大接触反应时间，达到高效降解污染物的目的。此外，喷淋塔内集成有除雾模块，经洗涤喷淋净化后的废气最后通过除雾模块除去废气中夹杂的雾滴。
废气继续进入二级流变吸附塔4，二级流变吸附塔4采用水溶液作为循环液，废气通过管道从底部进入塔内，气体与顶部喷头喷淋所形成的液膜呈逆流并充分混合，塔内设计有填料层，由于填料层提供的巨大比表面积，气液两相在其表面增大接触反应时间，达到高效溶解污染物同时去除废气中含氯化合物的目的，进一步净化废气的同时可有效防止后端设备出现腐蚀现象。此外，喷淋塔内集成有除雾模块，经洗涤喷淋净化后的废气最后通过除雾模块除去废气中夹杂的雾滴。
异味气体经过二级流变吸附塔4净化后，接着进入光化学催化设备，在光化学催化模块中集成有除雾模块和光化学催化模块，除雾模块可进一步除去废气中夹杂的少量雾滴，光化学催化模块综合利用了高强辐照场对恶臭物质起到破坏作用，同时，氧在高强辐照下分解所产生的活泼的次生氧化剂对恶臭物质的氧化作用来去除异味气体。
针对本项目废气排放特征，设计有活性炭吸附设备6备用，设置在在光化学催化设备后端主管路旁路上，在浓度排放高峰期时废气经活性炭吸附器净化后经烟囱达标排放，第四阀门12和第五阀门13关闭，其他阀门开启，此时***状态如图2所示；在其他时间段则不经过活性炭吸附设备6，直接排至烟囱，此时***状态如图3所示。活性炭吸附器内填充耐水型蜂窝活性炭，废气与具有大表面的多孔性的蜂窝活性炭接触，废气中的污染物被吸附，从而起到净化作用。
经处理后的气体经风机7通过排气筒8排入大气，达标排放。
本发明有完善的应急方案，在***出现故障时，可沿应急通道达标排放。
请参阅图4，当二级流变吸附塔4和光化学催化氧化设备5出现故障时，第二阀门10、第三阀门11和第四阀门12关闭，其他阀门开启，废气经低温等离子设备1和活性炭吸附设备6处理后应急达标排放，不影响车间生产线的正常运行，排放的废气仍可满足标准要求。
请参阅图5，当低温等离子设备1出现故障时，第一阀门9、第四阀门12和第五阀门13关闭，其他阀门开启，废气经由一级流变吸附塔2、二级流变吸附塔4、光化学催化氧化设备5以及活性炭吸附设备6处理后应急达标排放，不影响车间生产线的正常运行。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种VOCs废气处理***，其特征在于，包括一低温等离子设备、一一级流变吸附塔、一二氧化氯激发***、一二级流变吸附塔、一光化学催化氧化设备、一活性炭吸附设备、一风机和一排气筒；所述低温等离子设备的输出端连接于与所述一级流变吸附塔连接的一废气输入管道上；所述二氧化氯激发***连接所述一级流变吸附塔；所述一级流变吸附塔、所述二氧化氯激发***、所述二级流变吸附塔、所述光化学催化氧化设备、一第一废气输送管道、所述风机和所述排气筒依次连接；所述活性炭吸附设备连接于所述光化学催化氧化设备与所述风机之间并与所述第一废气输送管道并联，且所述活性炭吸附设备的一输入管道连接所述废气输入管道；所述输入管道与所述废气输入管道的连接处位于所述低温等离子设备与所述一级流变吸附塔之间。
2.根据权利要求1所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述低温等离子设备与所述废气输入管道之间的管道上安装有一第一阀门。
3.根据权利要求2所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述一级流变吸附塔内设置有一第一喷淋管路；所述一级流变吸附塔的顶部设置有第一填料和第一折流板除雾层；所述废气输入管道通入所述一级流变吸附塔的底部且所述废气输入管道位于所述一级流变吸附塔内的部分向下弯曲；所述活性炭吸附设备的输入管道与所述废气输入管道的连接处与所述一级流变吸附塔之间的所述废气输入管道上设置有一第二阀门；所述一级流变吸附塔的顶端连接一第二废气输送管道。
4.根据权利要求3所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述二氧化氯激发***连接所述第一喷淋管路；所述二氧化氯激发***用于产生氧化态氯的水溶液；所述二氧化氯激发***与所述第一喷淋管路的连接管路上安装有水泵。
5.根据权利要求4所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述二级流变吸附塔内设置有一第二喷淋管路；所述二级流变吸附塔的顶部设置有第二填料和第二折流板除雾层；所述第二废气输送管道通入所述二级流变吸附塔的底部且所述第二废气输送管道位于所述二级流变吸附塔内的部分向下弯曲；所述二级流变吸附塔的顶端连接一第三废气输送管道。
6.根据权利要求5所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述光化学催化氧化设备的前端连接所述第三废气输送管道；所述光化学催化氧化设备的后端连接所述第一废气输送管道，所述第一废气输送管道连接所述风机；所述光化学催化氧化设备的内部邻近前端的区域设置有第三填料和第三折流板除雾层；所述光化学催化氧化设备的内部邻近后端的区域设置有光化学催化模块；所述第一废气输送管道上安装有一第三阀门和一第四阀门。
7.根据权利要求6所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述活性炭吸附设备的一端连接所述输入管道，所述活性炭吸附设备的另一端连接一输出管道，所述输出管道连通所述风机；所述活性炭吸附设备内填装有耐水型蜂窝活性炭。
8.根据权利要求7所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述活性炭吸附设备的输入管道中部与所述第一废气输送管道连接于所述第三阀门和所述第四阀门之间；所述活性炭吸附设备的输入管道在与所述第一废气输送管道连接部的两侧分别设置有一第五阀门和一第六阀门；所述活性炭吸附设备的输出管道上设置有一第七阀门。
9.根据权利要求8所述的VOCs废气处理***，其特征在于，所述排气筒下端连接有一消音器，所述消音器连接所述风机的出口；所述排气筒上端连接有一锥型风帽。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114191907A (zh) * 2022-01-13 2022-03-18 卓宇轩 一种异味处理***

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