CN203648389U

CN203648389U - 一种催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置

Info

Publication number: CN203648389U
Application number: CN201420002034.XU
Authority: CN
Inventors: 马少娜; 柯爌琼; 刘瑞聪; 于德强
Original assignee: QINGDAO NORTH ENERGY AND ENVIRONMENT Co Ltd
Current assignee: QINGDAO NORTH ENERGY AND ENVIRONMENT Co Ltd
Priority date: 2014-01-03
Filing date: 2014-01-03
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2024-01-03

Abstract

本实用新型公开了一种TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，由喷淋塔、TiO₂光催化氧化室和活性炭吸附室组成；喷淋塔底部通过一级进气风管与废气进气管道相连，顶部与一级出气风管相连；TiO₂光催化氧化室底部与二级进气风管相连，顶部与二级出气风管相连，二级进气风管通过管道与一级出气风管相连；活性炭吸附室通过其顶部的管道与二级出气风管相连，通过风机软连接与离心风机相连，离心风机与发电机连接，离心风机和发电机位固定于减震底座上。本实用新型装置用于处理高温、高浓度、大分子量挥发性废气，可以有效提高挥发性废气的处理效率，装置投资少、运行成本低、二次污染少、操作简单、运行高效。

Description

一种催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置

技术领域

本实用新型涉及一种TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，具体涉及一种是由喷淋塔、TiO₂光催化氧化装置和活性炭吸附装置耦合而成的组合处理装置。

背景技术

挥发性有机污染物（VOCs）是形成PM2.5的重要前体物之一，也是形成霾污染的因素之一。VOCs总量控制是下一步改善我市大气污染指数的重要途径。处理挥发性有机污染物通常采用通过充分燃烧法、催化氧化法、吸收法和吸附法等。普通的燃烧法和催化氧化法耗能高，而吸收法和吸附法则因为吸收或吸附材料的更换成本过高，均对企业造成经济压力，限制了挥发性有机废气的治理进程。

TiO₂光催化氧化技术是近年来出现的新型废气治理技术，在废气治理方面具有独特优势，如处理效率高、运行成本低，二次污染少等，但国内主要应用于垃圾处理厂、污水处理站、屠宰场等含硫化氢、氨、甲醛等较小分子量低浓度恶臭气体的治理，而对于一些废气产生量大、含苯系物、难降解的高分子量的高温高浓度挥发性有机废气的工程案例则较为少见，TiO₂光催化氧化处理废气的优势未能充分推广。

发明内容

为了克服现有技术中处理高温、高浓度、大分子量挥发性废气存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，由喷淋塔、TiO₂光催化氧化装置和活性炭吸附装置耦合而成的组合处理装置可以有效提高挥发性废气的处理效率，装置投资少、运行成本低、二次污染少、操作简单、运行高效。

基于上述见解，本实用新型是这样实现的：

一种催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，包括具有对废气进行喷淋、降温、除油作用的喷淋塔，催化、氧化废气的TiO₂光催化氧化室和具有吸附作用的活性炭吸附室；所述的喷淋塔底部通过一级进气风管与废气进气管道相连，顶部与一级出气风管相连；所述的TiO₂光催化氧化室底部与二级进气风管相连，顶部与二级出气风管相连；二级进气风管通过管道与一级出气风管相连；所述的活性炭吸附室通过其顶部的管道与二级出气风管相连，活性炭吸附室通过外壁的风机软连接与离心风机相连，离心风机与发电机连接，离心风机和发电机位固定于减震底座上。

上述的喷淋塔内部设置有三层旋流踏板，每层旋流踏板上设有2个喷头，喷头内部具有十字交叉分布的喷头水管。

上述的喷淋塔的底部设有一个蓄积废水的蓄水池，蓄水池的池底放置起抽提淋水作用的水泵；喷淋塔底部外侧有水阀，为蓄水池更换新水。

上述的喷淋塔内部顶端具有监测经喷淋后废气温度的测温元件，喷淋塔外壁具有检测、维修内部构件的圆形检修孔。

上述的TiO₂光催化氧化室的室体内部具有竖向平行排布的具有氧化分解废气作用的纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体和UV灯管；底部的外壁上具有观察UV灯管运行情况的方形检修孔。

上述的活性炭吸附室的内部具有吸附废气作用的蜂窝状活性炭，外部具有检修、更换活性炭的检修门。

上述的蓄水池的池底呈5°坡面型。

本实用新型采用喷淋、TiO₂光催化氧化、活性炭吸附耦合装置进行废气处理，废气通过设置于工艺末端的风机负压牵引，由废气进气管道进入喷淋塔，喷淋塔内部设置有水泵、喷头和蓄水池，经喷淋降温除油后的废气进入光催化氧化室体；有机废气借助负载于蜂窝陶瓷填料上的纳米TiO₂催化作用，经UV灯管照射发生氧化反应，再经活性炭层进一步吸收未完全氧化的废气后剩余达标排放；全程通过PLC自动控制。本实用新型用于高温高浓度挥发性有机废气的处理，极大的增强了高温高浓度挥发性有机废气的处理效率、节省了占地面积和运行成本，且全过程几乎不产生二次污染。

附图说明

图1：本实用新型整体结构示意图；

图2：本实用新型喷淋塔内部结构示意图；

图3：本实用新型TiO₂光催化氧化室内部结构示意图；

图4：本实用新型活性炭吸附室内部结构示意图；

其中，1、喷淋塔，2、喷头，3、旋流踏板，4、测温元件，5、一级进气风管，6、蓄水池，7、水泵，8、水阀，9、废气进气管道，10、圆形检修孔，11、一级出气风管，12、喷头水管，13、管道，14、纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体，15、UV灯管，16、方形检修孔，17、TiO₂光催化氧化室，18、二级进气风管，19、二级出气风管，20、活性炭吸附室，21、蜂窝活性炭，22、检修门，23、风机软连接，24、离心风机，25、发电机，26、减震底座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置做进一步详细说明。

如图1所示，一种TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，由喷淋塔1、TiO₂光催化氧化室17和活性炭吸附室20组成。喷淋塔1底部与废气进气管道9相连，顶部与一级出气风管11相连；TiO₂光催化氧化室17的底部与二级进气风管18相连，顶部与二级出气风管19相连；二级进气风管18通过管道13与一级出气风管11相连；活性炭吸附室20通过其顶部的管道13与二级出气风管19相连，活性炭吸附室通过外壁的风机软连接23与离心风机24相连，离心风机24与发电机25连接，离心风机和发电机位固定于减震底座26上。

如图1和图2所示，喷淋塔1内部通过一级进气风管5与废气进气管道9相连；喷淋塔内部设置有三层旋流踏板3，每层旋流踏板3上设有2个喷头2，喷头内部具有十字交叉分布的喷头水管12，可以对废气进行全方位的喷淋；喷淋塔的底部设有蓄水池6，蓄水池6的池底放置水泵7，水泵7将水抽提到喷淋塔顶部通过喷头2实现对气体的喷淋，废水蓄积与废水池6中，每月对蓄水池进行换水，可通过喷淋塔的水阀8更换新水；而蓄水池的池底采用5°坡度设计，换水时既有利于完全排水，又不会妨碍进水。喷淋塔1内部顶端具有监测经喷淋后废气温度的测温元件4，喷淋塔1外壁具有检测、维修内部构件的圆形检修孔10。

如图1和图3所示，TiO₂光催化氧化室17的室体内部具有竖向平行排布的纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体14和UV灯管15；底部的外壁上具有观察UV灯管15运行情况的方形检修孔16。

如图1和图4所示，活性炭吸附室20的内部具有吸附废气作用的蜂窝状活性炭21，外部具有检修、更换活性炭的检修门22。

本实用新型装置工作时：

（1）从车间通过废气进气管道9和一级进气风管5将废气引入到喷淋塔1，废气自喷淋塔1底部进入，水泵7将水抽吸至喷淋塔1顶部经喷头2喷出，利用碰撞、导流作用在喷淋塔1内部形成旋流，增加液态水与气相分子的接触面积，达到降温除油的效果；喷淋水洗后的废水继续积存于蓄水池6中循环使用，蓄水池中的水每月更换一次；喷淋塔顶部设有测温元件4，用于监测经喷淋后的废气温度。

（2）经喷淋水洗后的废气进入核心装置TiO₂光催化氧化室体17中，催化剂纳米TiO₂采用蜂窝陶瓷作为载体形成纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体14，将TiO₂利用化学反应均匀的附着在蜂窝陶瓷的空隙表面，UV灯管15固定在TiO₂光催化氧化室体17的壁板上，可通过检修门16检查和维护灯管，纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体14安放在UV灯管15之间，在UV灯管15的照射下，催化剂发生光解反应，产生大量具有强氧化作用的自由基，将有机废气分子的键能裂解、氧化从而转化为小分子的CO₂、H₂O等气体。优选的，每根灯管的功率密度约为15W/CM，UV灯管15通过镇流器外控，保证发光的正常，整个设备外壳采用SUS304制作，可防止气流在产生光催化反应过程中对设备的损坏。

（3）经光催化氧化后的气体经进入活性碳吸附室20中，活性碳吸附层优选为固定床形式，将蜂窝状活性炭21堆在吸附床上，通过检修门22进入，更换活性碳简捷方便。

（4）离心风机24放置在设备最末端，形成负压，风机底部配减振台座26，可以减少风机振动对风管的破坏，处理达标的气体可通过风管引入烟囱进行排放。

本实用新型TiO₂光催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，由喷淋塔、TiO₂光催化氧化装置和活性炭吸附装置耦合而成的组合处理装置可以有效提高挥发性废气的处理效率，装置投资少、运行成本低、二次污染少、操作简单、运行高效。

上述实例只是为说明本实用新型的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，包括具有对废气进行喷淋、降温、除油作用的喷淋塔（1），催化、氧化废气的TiO₂光催化氧化室（17）和具有吸附作用的活性炭吸附室（20）；所述的喷淋塔（1）底部通过一级进气风管（5）与废气进气管道（9）相连，顶部与一级出气风管（11）相连；所述的TiO₂光催化氧化室（17）底部与二级进气风管（18）相连，顶部与二级出气风管（19）相连；二级进气风管（18）通过管道（13）与一级出气风管（11）相连；所述的活性炭吸附室（20）通过其顶部的管道（13）与二级出气风管（19）相连，活性炭吸附室（20）通过外壁的风机软连接（23）与离心风机（24）相连，离心风机（24）与发电机（25）连接，离心风机（24）和发电机位（25）固定于减震底座（26）上。

2.根据权利要求1所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的喷淋塔（1）内部设置有三层旋流踏板（3），每层旋流踏板（3）上设有2个喷头（2），喷头（2）内部具有十字交叉分布的喷头水管（12）。

3.根据权利要求1所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的喷淋塔（1）的底部设有一个蓄积废水的蓄水池（6），蓄水池（6）的池底放置起抽提淋水作用的水泵（7）；喷淋塔（1）底部外侧有水阀（8），为蓄水池（6）更换新水。

4.根据权利要求1所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的喷淋塔（1）内部顶端具有监测经喷淋后废气温度的测温元件（4），喷淋塔（1）外壁具有检测、维修内部构件的圆形检修孔（10）。

5.根据权利要求1所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的TiO₂光催化氧化室（17）的室体内部具有竖向平行排布的具有氧化分解废气作用的纳米TiO₂及蜂窝陶瓷载体（14）和UV灯管（15）；底部的外壁上具有观察UV灯管（15）运行情况的方形检修孔（16）。

6.根据权利要求1所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的活性炭吸附室（20）的内部具有吸附废气作用的蜂窝状活性炭（21），外部具有检修、更换活性炭的检修门（22）。

7.根据权利要求3所述的催化氧化处理高温高浓度有机废气的组合装置，其特征在于，所述的蓄水池（6）的池底呈5°坡面型。