一种喷涂废气净化处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种挥发性有机物（VOCs）的污染防治装置，特别涉及一种喷涂废气净化处理装置。

背景技术：

喷涂废气主要包括涂料的生产过程中、以及使用过程中产生的废气，是现代工业不可避免的污染物，其对人们的感官体验、甚至身体健康造成危害，亟需进行治理。特别是涂料的使用范围广泛，可应用于汽车喷涂、家具喷涂、装备喷涂、电子产品喷涂、包装物表面喷涂等领域。在实际生产中，许多中小企业采用露天喷涂；某些环保要求严格的地方，生产企业采用水帘过滤、活性炭吸附等权益之策；同时，由于喷涂废气为低浓度、大流量、常温废气，对照《大气污染综合排放标准》，某些企业采取高空排放的办法，这种办法虽然可以满足目前排放标准，但废气实质上是未经处理稀释排放，对大气造成的危害也非常严重。

喷漆废气中的挥发性污染物不溶于水，才用水幕或水帘的目的是去除漆雾而形成漆渣，而漆渣需要定期清理后作为固体废气物进行专门处理，也需要进行污水处理。

利用活性炭多微孔的吸附特性吸附喷涂废气是一种有效的工业处理手段，有机废气通过吸附床，与活性炭接触，废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面，从而从气流中脱离出来，达到净化效果。但考虑到处理过程的经济性和环境友好性，即将饱和吸附杂质的活性炭必须进行解析和再生，使其恢复吸附能力。因此活性炭使用一次后是丢弃、还是再生利用是一个不可忽略的因素，但许多采用活性炭吸附的企业没有采用活性炭再生技术和装备，其使用效果可想而知。

为了切实保证民生、指导企业选择适当的污染防治技术进行废气处理，国家环境保护部发布了《挥发有机物污染防治政策》（公告2013年第31号2013-05-24实施），在该政策及政策编制说明中明确提出：

1）鼓励采用密闭一体化生产技术、并对生产过程中产生的废气分类收集后处理。

2）对于含低浓度VOCs的废气，有回收价值时可采用吸附技术、吸收技术对有机溶剂回收后达标排放；不宜回收时，可采用吸附浓缩燃烧技术、生物技术、吸收技术、等离子体技术或紫外光高级氧化技术等净化后达标排放。

在实际生产中，喷涂废气中的三苯浓度一般低于300mg/m³, 其中喷漆房废气浓度更低，通常在100mg/m³左右；对于低浓度、大风量的有机废气治理，采用催化燃烧法（适用于浓度大于500mg/m³）处理不合适, 而“目前光催化氧化技术存在反应速率慢、光子效率低、催化剂失活、难以固定等缺点，在工业vocs的净化中还未大规模应用”（编制说明2.2.7内容）。对技术特点综合分析后，我们认为采用等离子体技术来处理喷涂废气是较好的方案。

在环保部《挥发有机物污染防治政策（征求意见稿）编制说明》里，列举了采用等离体技术的结构配置，参见2.2.6以及5.6.2节内容，主要有以下类型：

1）水帘除雾+水吸收塔吸收+低温等离子体净化；

2）工艺示意图如下：废气-旋流喷淋塔-除雾器-等离子体净化器-风机-排气筒-达标排放冷却水。

技术实现要素：

为解决现有技术的问题，本实用新型提供了一种不产生二次污染，能处理低浓度大风量废气，运行可靠稳定的喷涂废气净化处理装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种喷涂废气净化处理装置，包括空气输入装置，等离子发生器，废气输入装置，反应腔，后处理装置，所述等离子发生器一端与空气输入装置相连通，等离子发生器另一端与反应腔一端相连通，反应腔连通废气输入装置，反应腔另一端和后处理装置相连通,后处理装置包括与反应腔另一端相连通的氧化器和与氧化器相连通的还原器,空气输入装置包括第一风机和净化器,等离子发生器与反应腔之间设置阀门,所述等离子发生器数量至少一台，反应腔数量至少一台，后处理装置数量至少一台,所述废气输入装置包括第二风机和处理器,后处理装置出口与第三风机相连通。

所述等离子发生器腔体里排布若干等离子发生器石英管，等离子发生器石英管内部安装金属网，金属网与激励电源连接。

本实用新型对生产涂料工作环境和使用涂料工作环境进行废气净化处理，实现废气达标排放，干式处理的方式在净化处理过程中，不采用水喷淋、水吸收塔、旋流喷淋塔、化学洗池等方法，运行过程无需添加任何添加剂、化学药剂，不会产生废水、废渣、和二次污染；分离式离子活化技术使得离子发生器不与异味废气直接接触，废气和离子在反应腔内反应解决了设备腐蚀和反应器易损伤易中毒的问题，降低设备维修周期和频率，且防爆安全性能大为提高；后处理装置末端还原，用于将少量残余臭氧还原去除，确保臭氧达标排放。净化器过滤掉空气中的水分等杂质，保证空气纯度，提高反应速率，处理器除去废气中的颗粒等杂质，阀门的设置可以调节等离子气体进入反应腔的量，保证反应腔内废气与等离子体达到最佳的反应配比，同时也可以调节反应腔内的压力。

附图说明

图1是本实用新型喷涂废气净化处理装置第一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型喷涂废气净化处理装置第二实施例的结构示意图。

图3是本实用新型喷涂废气净化处理装置第三实施例的结构示意图。

图4是本实用新型喷涂废气净化处理装置实施例中等离子发生器内部结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明,实施例仅用来说明本实用新型，并不限制本实用新型的范围。

如图1、4所示喷涂废气净化处理装置，包括第一风机，等离子发生器2，废气输入装置，反应腔3，氧化器4，还原器6，所述等离子发生器2一端与第一风机1相连通，等离子发生器2另一端与反应腔3一端相连通，反应腔3为具有一定体积的圆形腔，是迷宫式结构，目的为了让离子风和废气的混合均匀、充分，延长反应时间；废气入口端沿腔体切向进入，其容量应能够保证废气与等离子体充分反应，可根据使用状况选择，反应腔3一侧连通第二风机7，反应腔3另一端和后处理装置相连通。

后处理装置包括与反应腔3另一端相连通的氧化器4，与氧化器4相连通的还原器6，氧化器为圆锥形腔，为迷宫式结构，从反应腔进入的气体沿腔体切向进入，目的为了让离子风和废气进一步混合均匀、充分，延长反应时间，还原器6里沿风送方向设置几道隔网，也可以是活性炭固定床，利用活性碳丰富的内表面积极发达的空隙结构，提供一个载体，促使多余的臭氧催化还原，后处理装置也可以为其它对气体进一步处理的装置。

在等离子发生器2腔体里排布若干等离子发生器石英管11，等离子发生器石英管11内部安装金属网10，金属网10与激励电源5连接。当气体以8-15m/s风速进入等离子发生器时产生等离子体。

等离子发生器2与反应腔3之间设置阀门12，阀门12的设置可以调节等离子气体进入反应腔3的量，保证反应腔3内废气与等离子体达到最佳的反应配比，同时也可以调节反应腔内的压力，等离子发生器2出口与反应腔3一端进口相连通，

等离子发生器2数量至少一台，反应腔3数量至少一台，后处理装置数量至少一台，所有连接管道数量至少一条。

新鲜空气经过第一风机1进入低温等离子发生器2，产生高能电子、离子、激发态的原子与自由基等活性离子，这些活性离子被迅速注入到反应腔3（也可称为激发腔）内；废气输入装置为第二风机7 ，废气经过第二风机7也进入反应腔3内，在这里异味分子受到激发，其分子化学键断裂，同时产生大量高强度氧化物质（例如0₃、OH^-），与异味分子发生碰撞、氧化反应，最终异味分子分解或氧化成为对人体无害的其他物质、CO₂、H₂O等。例如：大分子碳氢化合物的终端生产物为CO₂、H₂O，氨（NH₃）反应终端生产物为N₂和水，硫化氢终止反应的生产物为SO4^2-，甲硫醇与硫化氢类似，HS结构破坏而失去臭味，终止反应的生产物为SO4^2-。

在反应腔3内，大部分气体异味气体在这里被离子风激发后变成无毒、无色、无味的气体（CO₂、H₂0），含有少量异味分子的气体与强氧化物质、以及次生氧化剂进入氧化器4继续反应，然后气体继续向后移动至还原器6，少量异味气体在此反应区内被完全净化，并将少量残余臭氧还原去除，臭氧浓度≤0.2mg/m³（测量位置在尾气排放口附近），最终符合排放标准的气体排入大气。

如图2、4所示喷涂废气净化处理装置，改进点在于: 空气输入装置包括第一风机1，和与第一风机1连通的净化器9，第一风机1用于等离子发生器2补充新鲜空气，净化器9过滤掉空气中的水分等杂质，新鲜空气经过第一风机1后进入净化器9过滤后，洁净空气进入反应腔3；废气输入装置包括第二风机7和处理器8，废气经过第二风机7进入处理器8后进入反应腔3内；从反应腔3进入氧化器4内，然后混合气体进入还原器6，极少量异味气体在此反应区内被完全净化，将少量残余臭氧还原去除，最终符合排放标准的气体排入大气。

处理器8为过滤棉或过滤网，净化器9为过滤棉或过滤网。过滤件为过滤棉或过滤网等其它能起到过滤作用的过滤器件。除去废气中的颗粒等杂质。

如图3、4所示喷涂废气净化处理装置，改进点在于:反应腔3与还原器6相连通，第三风机13置于还原器6的出口，通过调整管道上的阀门，以及第一风机1的风量，可以使等离子发生器内保持负压状态，废气输入装置为处理器8，废气经过处理器8后进入反应腔3内。

处理器8为过滤棉或过滤网，净化器9为过滤棉或过滤网。过滤件为过滤棉或过滤网等其它能起到过滤作用的过滤器件。除去废气中的颗粒等杂质。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。