一种光电催化氧化装置的制作方法

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，具体地说是一种光电催化氧化装置。

背景技术：

工业生产中产生的有机废气中含有挥发性有机污染物，如果不做有效处理，将严重影响周边的环境安全和周边居民的身体健康。

现在最常用的有机废气处理装置多为各类型的活性炭吸附器和低温等离子有机废气处理装置。

活性炭吸附装置由于吸附饱和后的活性炭处理能力大幅降低，加上活性炭再生技术不成熟，活性炭再生率极低，饱和后的活性炭相当于高污染物浓度的危险固体废弃物，一旦处理不当，容易对周围环境造成极大的二次污染。而低温等离子装置由于现有技术的瓶颈，对有机污染物的处理效率相对不高，废气排放无法满足现有的国家排放标准。因此，现有有机废气处理装置的结构有待进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型之目的是弥补上述之不足，向社会公开一种结构简单，废气处理效率高，运行稳定的光电催化氧化装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种光电催化氧化装置，包括光电催化氧化器，所述的光电催化氧化器的进气口与进气风管相连接，所述的光电催化氧化器内设置有等离子模块和紫外灯模块，所述的紫外灯模块的两侧分别设置有内含贵金属催化剂的光触媒网，所述的光电催化氧化器的出气口与化学氧化塔下部的进口相连接；所述的化学氧化塔内从上至下设置有除雾层、波纹板层以及填料层，所述的化学氧化塔内还设置有喷淋装置，所述的化学氧化塔顶部的出口与排气烟囱相连接，所述的排气烟囱的下部设置有烟囱风机。

进一步优化本技术方案的措施是：

所述的喷淋装置包括设置于所述化学氧化塔内的循环水箱、循环水泵、布水管、喷淋管以及螺旋喷淋头；所述的循环水箱经循环水泵与所述布水管相连接，所述的喷淋管与布水管相连接，所述的螺旋喷淋头设置于所述喷淋管上，所述的喷淋管设置于所述波纹板层的下方。

所述的循环水箱上连接有加药箱，该加药箱与循环水箱的连接管上设置有加药泵，所述的循环水箱上设置有pH探头。

所述的电催化氧化器内设置有等离子区和紫外灯区，所述的电催化氧化器的进气口与所述等离子区相通，所述的等离子区内并列设置有两组等离子模块，所述的紫外灯模块设置于所述紫外灯区内，所述的电催化氧化器的出气口与所述紫外灯区相通；所述的等离子区和紫外灯区通过变径管相连接，所述的变径管其等离子区侧的直径大于紫外灯区侧的直径。

所述的紫外灯模块的两侧分别设置有光触媒网。

所述的紫外灯区的下部设置有喷淋水箱，该喷淋水箱与设置于所述紫外灯模块上方的喷淋头相连通。

所述的光电催化氧化器内还设置有过滤网格。

所述的排气烟囱的顶部的排气口外设置有防雨帽。

所述的进气风管上设置有进口MOT在线检测仪，所述的排气烟囱上还设置有出口MOT在线检测仪。

本实用新型与现有技术相比的优点是：

本实用新型通过光电催化氧化器内的等离子模块将一部分有机污染物氧化分解为二氧化碳和水，然后再通过紫外灯模块及两侧内含贵金属催化剂的光触媒网构成的光解区域，由于紫外光光解产生的臭氧在贵金属催化剂的催化下，氧化有机废气中的有机污染物，进一步降低有机废气中的污染物浓度，之后再通过化学氧化塔，进一步去除污染物，从而达到去除有机废气中的污染物的目的，使废气达到排放标准。本光电催化氧化装置结构简单，废气处理效率高，且能够长期稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中光电催化氧化器的剖视结构图；

图3是图1中化学氧化塔的剖视结构图。

具体实施方式

本实用新型附图中各附图标记的名称是：

光电催化氧化器1、等离子区1a、紫外灯区1b、进气口11、等离子模块12、紫外灯模块13、出气口14、变径管15、光触媒网16、喷淋水箱17、喷淋头18、过滤网格19、进气风管2、进口MOT在线检测仪21、化学氧化塔3、进口31、除雾层32、波纹板层33、填料层34、出口35、排气烟囱4、烟囱风机41、出口MOT在线检测仪42、防雨帽43、循环水箱51、pH探头51a、循环水泵52、布水管53、喷淋管54、螺旋喷淋头55、加药箱6、加药泵61。

下面结合附图进一步详细描述本实用新型：

如图1至图3所示，一种光电催化氧化装置，包括光电催化氧化器1，所述的光电催化氧化器1的进气口11与进气风管2相连接，所述的光电催化氧化器1内设置有等离子模块12和紫外灯模块13，所述的紫外灯模块13的两侧分别设置有内含贵金属催化剂的光触媒网16，所述的光触媒网16上的贵金属催化剂为二氧化钛，所述的光电催化氧化器1的出气口14与化学氧化塔3下部的进口31相连接；所述的化学氧化塔3内从上至下设置有除雾层32、波纹板层33以及填料层34，所述的化学氧化塔3内还设置有喷淋装置，所述的化学氧化塔3顶部的出口35与排气烟囱4相连接，所述的排气烟囱4的下部设置有烟囱风机41。

所述的喷淋装置包括设置于所述化学氧化塔3内的循环水箱51、循环水泵52、布水管53、喷淋管54以及螺旋喷淋头55；所述的循环水箱51经循环水泵52与所述布水管53相连接，所述的喷淋管54与布水管53相连接，所述的螺旋喷淋头55设置于所述喷淋管54上，所述的喷淋管54设置于所述波纹板层33的下方。

所述的循环水箱51上连接有加药箱6，该加药箱6与循环水箱51的连接管上设置有加药泵61，所述的循环水箱51上设置有pH探头51a。所述的加药箱6内添加的药剂为氢氧化钠或/和次氯酸钠。

所述的电催化氧化器1内设置有等离子区1a和紫外灯区1b，所述的电催化氧化器1的进气口11与所述等离子区1a相通，所述的等离子区1a内并列设置有两组等离子模块12，所述的紫外灯模块13设置于所述紫外灯区1b内，所述的电催化氧化器1的出气口14与所述紫外灯区1b相通；所述的等离子区1a和紫外灯区1b通过变径管15相连接，所述的变径管15其等离子区侧的直径大于紫外灯区侧的直径。

所述的紫外灯区1b的下部设置有喷淋水箱17，该喷淋水箱17与设置于所述紫外灯模块13上方的喷淋头18相连通。

考虑到有些有机废气中夹带一些油雾和粉尘，长期使用后，会在紫外灯管上结垢，严重影响废气处理效果。在紫外灯管上方设置喷淋头18，在紫外灯管下方设置一个喷淋水箱17用于供水，随着装置的运行，位于装置外的循环水泵开启，将喷淋水箱17内的水均匀喷洒在紫外灯管上，不断清洗紫外灯管。

所述的光电催化氧化器1内还设置有过滤网格19。设置过滤网格19能够进一步去除废气中的杂质。

所述的排气烟囱4的顶部的排气口外设置有防雨帽43。防雨帽43的作用是为了防止雨水进入到排气烟囱4内，而影响设备的稳定运行。

所述的进气风管2上设置有进口MOT在线检测仪21，所述的排气烟囱4上设置有出口MOT在线检测仪42。检测探头与废气接触，对整个装置的进、出口的废气成分进行检测对比，并将检测数据显示在检测仪上。

工作原理：

废气从进气风管2进入，经光电催化氧化器1的进气口11进入到电催化氧化器1内，先经过过滤网格19去除一部分杂质，再通过等离子区1a内等离子模块12，等离子模块12的工作原理是其在等离子电控系统的控制下，位于等离子模块的电场发生区产生高压脉冲电场，通过前后沿陡峭、脉宽极窄(ns)的高压脉冲电晕放电，在常温下获得非平衡高能低温等离子体，即产生大量高能电子、具有极强氧化性能的羟基自由基(·OH、·HO₂、·O )以及子氧化性极强O₃ 等高能活性粒子。当有机废气进入到高压脉冲电场中时，废气中有机物分子与脉冲电场中产生的大量活性电子和羟基自由基(·OH)等高能活性粒子进行非弹性碰撞，使有机物分子化学键断裂，发生一系列复杂氧化、降解化学反应，最终使废气中有毒有害有机物转变为无害的物质，使废气得到净化。

通过等离子模块12的废气，经变径管15后进入紫外灯区1b，在紫外灯区1b内紫外灯模块12及两侧内含贵金属催化剂的光触媒网16构成的光解区域对废气产生光解作用；废气在该区域内，大体要经历电子轰击、羟基自由基(·OH)的氧化、185nm以下紫外线光解、臭氧氧化、电子轰击、强氧化剂-OH的氧化、正氧离子氧化等过程,从而达到净化废气的目的。紫外灯模块13中采用紫外线无极灯，由于紫外线无极灯采用高频激发技术，185nm以下波长的比例明显提高，合理设计可以达到12%，同时由于高频技术的空间传播特性，微波本身就具有催化功能，从而使光解区域具备了双重催化功能。光触媒网16是由二氧化钛制成，其具有双层金属网状结构，双层催化剂结构不但保证了催化比表面积，同时发挥了均布导流的高能，在有限的空间最大限度保证空间上和紫外线无极灯的充分接触，增加和提高活性粒子和污染物的接触机会和时间。

经过光解后的废气经光电催化氧化器1的出气口14、化学氧化塔3下部的进口31进入到化学氧化塔3内。废气在上升过程中依次经过填料层34、波纹板层33以及除雾层32，同时喷淋装置工作循环喷水，进一步去除废气中的杂质。其中，填料层34中的填料为空心塑料球，可以增大气液的接触面积，增强反应的效果，而波纹板层33可以去除废气中夹带的大颗粒的液滴，除雾层32也是一层空心塑料球，用于去除废气中的水雾。

最后，净化后达到排放标准的气体从化学氧化塔3顶部的出口35进入排气烟囱4，并最终从排气烟囱4的顶部排出。