一种环保烟气高效净化处理装置的制作方法

本发明属于环保领域，具体涉及烟气脱硫脱硝脱重金属领域，具体涉及一种环保烟气高效净化处理装置。

背景技术

随着环保制度的进一步严苛，对于工厂里烟气的处理技术得到了进一步的发展。目前研究人员主要关注针对于特定生产环境以及特定生产过程而产生的特定组分烟气的有针对性的烟气处理方法。对于一些短流程的生产企业，其烟气量并不是很大，其烟气处理设备无法实现大型化，但是其烟气的有害成分相对含量较大，针对这样的生产企业，如何在相对的小型化的设备中实现对其烟气的除重金属、除氮氧化物、除硫氧化物以及除固体颗粒物成为这类企业臻待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的提出一种环保烟气高效净化处理装置。

通过如下技术手段实现：

一种环保烟气高效净化处理装置，包括第一喷淋室、第一废液过滤室，氧化钙吸附层、氧化层、第二喷淋室、活塞供液装置、活性炭吸附层和光触媒室。

所述第一喷淋室包括第一喷淋室外壳、主进气管、气泵、下挡水板、上挡水板、v形管、第一废水出口、高压喷嘴以及第一回液管；所述主进气管以“l”形式设置在第一喷淋室外壳外部，其中主进气管的底端出口与第一喷淋室外壳侧壁底端固接并与第一喷淋室内部连通，在所述主进气管上设置有气泵，用于将进入到主进气管中的外部烟气进行加压，在第一喷淋室外壳的内底壁上竖直设置有多个下挡水板，在与多个下挡水板间隔位置的第一喷淋室外壳的内顶壁上设置有多个上挡水板，在每个上挡水板下部设置有一个v形管，在第一喷淋室外壳内顶壁下部水平设置有第一回液管，在第一回液管下部固设有多个高压喷嘴，所述高压喷嘴向下喷射高锰酸钾溶液，使得在第一喷淋室内部充有液体，在与主进气管相对的第一喷淋室外壳侧壁上设置有第一废水出口，所述第一废水出口的高度设置为高于所述上挡水板的最低端但是低于所述下挡水板的最高端同时也低于所述v形管的最高端，所述第一废水出口的高度也即为第一喷淋室的液面的高度；所述第一喷淋室外壳的顶壁在远离主进水管的一端设置有开口，使得第一喷淋室外壳的顶壁形成横挡气板。

所述第一废液过滤室包括第一废液出液管、第一过滤板、第二过滤板以及处理液出口，所述第一废液出液管与所述第一废水出口相连通，且设置在第一废液过滤室侧壁顶端，在第一废液过滤室中从上到下依次设置有第一过滤板和第二过滤板，在第二过滤板下部的第一废液过滤室侧壁上设置有处理液出口，所述处理液出口与所述第一回液管连通。

所述氧化钙吸附层设置在所述第一喷淋室的所述横挡气板上部，所述氧化钙吸附层为上下两层铜合金板中间夹持有氧化钙颗粒的结构，在与所述横挡气板的开口部相接处的氧化钙吸附层的底部铜合金板上设置有氧化钙吸附层入气口，在与所述氧化钙吸附层入气口相对一侧的顶部铜合金板上设置有氧化钙吸附层出气口。

所述氧化层设置在所述氧化钙吸附层的上部，包括氧化层外壳、臭氧储存盒、氧化层入气口和氧化层出气口；所述氧化层入气口设置在氧化层外壳底壁上并与所述氧化钙吸附层出气口相连通，在氧化层入气口的正上方设置有臭氧储存盒，所述臭氧储存盒用于向氧化层中供入臭氧，在远离所述氧化层入气口一侧的氧化层外壳顶壁上设置有氧化层出气口。

所述第二喷淋室包括第二喷淋室侧壁、离心喷淋装置、第二喷淋室入气口第二喷淋室入液口以及第二喷淋室出液口；所述第二喷淋室入气口设置在第二喷淋室底部且与所述氧化层出气口连通，所述离心喷淋装置设置有2个，左右各设置1个，每个所述离心喷淋装置包括上轴承、下轴承、电机、竖转管、横转管、储液管以及出液盘；所述下轴承设置在所述氧化层外壳的外顶壁上，在下轴承正上方设置有上轴承，在上轴承和下轴承之间设置有竖直的竖转管，所述竖转管底部封闭且顶部开口形成所述第二喷淋室入液口，在竖转管中部设置有2个或3个横转管，所述横转管中空设置，且一端与所述竖转管连通另一端连通有储液管，所述储液管一端与所述横转管连通另一端连通有出液盘，所述出液盘以圆盘状设置，在圆盘的轴心部位与所述储液管连通，所述出液盘外壁上设置有密布的通孔；在所述下轴承处设置有电机，用于驱动所述竖转管以自身为轴转动；在第二喷淋室侧壁底端设置有第二喷淋室出液口，且所述第二喷淋室出液口的高度低于所述第二喷淋室入气口的高度。

所述活塞供液装置左右各设置有1个，分别与左右各设置1个的离心喷淋装置连通，每个所述活塞供液装置包括第二废液出液管、第二废液过滤室、液缸、活塞板、活动板、凸轮、凸轮轴、驱动电机、竖杆、弹性部件、进液单向阀板、出液单向阀板和回液管；所述第二废液出液管一端与所述第二喷淋室出液口相连通，另一端连通有第二废液过滤室，在所述第二废液过滤室中设置有倾斜过滤板，所述第二废液过滤室通过进液单向阀板与所述液缸连通，所述进液单向阀板设置在液缸底部且只能单向向内传送液体，在所述液缸内横置有活塞板，活塞板通过1个或2个以上的竖杆与设置在液缸外部的活动板固接，在所述活动板与液缸的顶壁的上表面之间设置有弹性部件，在所述活动板上部设置有凸轮，所述凸轮设置有凸轮轴，所述凸轮轴设置在所述凸轮中大轮的轴心位置，所述凸轮轴与所述驱动电机的输出轴固接，所述驱动电机驱动所述凸轮以凸轮轴为轴转动；所述回液管一端与所述第二喷淋室入液口连通，另一端通过所述出液单向阀板与所述液缸连通，所述出液单向阀板设置在液缸侧底部且只能单向向外传送液体。

所述活性炭吸附层横置于第二喷淋室上部，为上下密布通孔板中间夹持有活性炭颗粒和氧化钙颗粒的结构设置。

所述光触媒室包括光触媒室外壳、上无极灯、下无极灯、光触媒室入气口、洁净气体出口；所述光触媒室入气口设置在光触媒室外壳底壁上，且设置有多个，所述洁净气体出口设置在光触媒室外壳顶壁上，且也设置有多个，在光触媒室外壳内顶壁上设置有多个上无极灯，在光触媒室外壳内底壁上设置有多个下无极灯，所述上无极灯和所述下无极灯外表面上都设置有光触媒层。

作为优选，所述主进气管的顶端开口的水平位置高于所述液面的高度。

作为优选，所述v形管的开口分别设置在顶端侧部。

作为优选，所述第一回液管上设置有水泵。

作为优选，所述第一喷淋室外壳的侧壁、所述第二喷淋室侧壁以及所述光触媒室外壳的侧壁均以下小上大的方式设置（整个装置下部的宽度均小于上部的宽度，也即整个装置从下往上横截面的面积是逐步变大的）。

作为优选，所述弹性部件为弹簧，且所述弹簧环形设置在所述竖杆外部，且顶部与所述活动板固接，底部与所述液缸的顶壁的上表面固接。

作为优选，两个所述凸轮的转动不同步，转动角度相差90°。

作为优选，所述光触媒层为纳米级二氧化钛活性材料涂层。

作为优选，所述活塞供液装置的所述驱动电机相对所述液缸的位置恒定。

作为优选，所述第二喷淋室中所喷射的液体为氢氧化钙溶液。

本发明的效果在于：

1，通过设置第一喷淋室、氧化钙吸附层、氧化层、第二喷淋室、活性炭吸附层和光触媒室这样一个烟气处理流程，使得烟气中的重金属、氮氧化物、硫氧化物和其他有害元素被逐一顺序除去，而每个过程紧凑高效，从而使得对于处理烟量相对较小同时环保设备存放面积有限的厂区能够高效的对烟气进行处理，有效的拓展了烟气处理设备的使用领域。

2，通过设置特定结构的第一喷淋室，使得烟气在体积相对较小的空间内蜿蜒流动，从而延长了烟气与喷淋液体的高效接触时间，实现了烟气中重金属的高效去除。并且通过设置其入口的高度使得第一喷淋室中液面保持在即能分隔液体还能使得烟气正常流动。

通过设置第一废液过滤室，使得喷淋之后的液体能够通过过滤实现液体的回用，避免在重复喷淋的时候杂物富集（杂物富集既能对喷嘴造成堵塞，同时还会影响喷淋效果），大大延长了喷淋液体的使用时间。同样的通过设置第二废液过滤室，同样道理也延长了喷淋液体的使用时间。

3，通过设置特定结构的离心喷淋装置，通过凸轮使得进入到喷淋竖转管中的液体压力有规律的变化，通过竖转管带动横转管、储液管和出液盘整体旋转，从而液体从出液盘上的通孔离心喷洒而出（液滴存在横向的动能，同时也存在势能），使得细密的液体能够更加充分的和烟气反应，而周期的不均匀性的喷洒使得烟气形成局部涡流，从而延长了烟气在第二喷淋室中滞留时间，从而提高了反应效率。更进一步的，设置两个凸轮转动不同步（相差一定角度），更加强化了气体的涡流效应，进一步的提高了反应效率，从而高效的实现了对烟气中氮氧化物和硫氧化物的去除。

附图说明

图1为本发明一种环保烟气高效净化处理装置的结构示意图。

其中：10-液面，11-主进气管，111-气泵，12-下挡水板，13-上挡水板，14-v形管，15-高压喷嘴，16-第一回液管，2-第一废液过滤室，21-第一废液出液管，22-第一过滤板，23-第二过滤板，31-横挡气板，32-氧化钙吸附层，33-氧化钙吸附层出口，4-氧化层，41-臭氧储存盒，51-电机，52-竖转管，53-横转管，54-储液管，55-出液盘，61-第二废液出液管，62-第二废液过滤室，63-液缸，64-活塞板，65-凸轮，651-凸轮轴，66-竖杆，67-弹性部件，68-进液单向阀板，69-出液单向阀板，71-活性炭颗粒，72-氧化钙颗粒，81-上无极灯，82-下无极灯，83-光触媒层，84-光触媒室入气口，85-洁净气体出口。

具体实施方式

实施例1

如图1所示：

一种环保烟气高效净化处理装置，包括第一喷淋室、第一废液过滤室，氧化钙吸附层、氧化层、第二喷淋室、活塞供液装置、活性炭吸附层和光触媒室。

所述第一喷淋室包括第一喷淋室外壳、主进气管、气泵、下挡水板、上挡水板、v形管、第一废水出口、高压喷嘴以及第一回液管；所述主进气管以“l”形式设置在第一喷淋室外壳外部，其中主进气管的底端出口与第一喷淋室外壳侧壁底端固接并与第一喷淋室内部连通，在所述主进气管上设置有气泵，用于将进入到主进气管中的外部烟气进行加压，在第一喷淋室外壳的内底壁上竖直设置有3个下挡水板，在与3个下挡水板间隔位置的第一喷淋室外壳的内顶壁上设置有3个上挡水板，在每个上挡水板下部设置有一个v形管，在第一喷淋室外壳内顶壁下部水平设置有第一回液管，在第一回液管下部固设有多个高压喷嘴，所述高压喷嘴向下喷射高锰酸钾溶液，使得在第一喷淋室内部充有液体，在与主进气管相对的第一喷淋室外壳侧壁上设置有第一废水出口，所述第一废水出口的高度设置为高于所述上挡水板的最低端但是低于所述下挡水板的最高端同时也低于所述v形管的最高端，所述第一废水出口的高度也即为第一喷淋室的液面的高度；所述第一喷淋室外壳的顶壁在远离主进水管的一端设置有开口，使得第一喷淋室外壳的顶壁形成横挡气板。

所述第一废液过滤室包括第一废液出液管、第一过滤板、第二过滤板以及处理液出口，所述第一废液出液管与所述第一废水出口相连通，且设置在第一废液过滤室侧壁顶端，在第一废液过滤室中从上到下依次设置有第一过滤板和第二过滤板，在第二过滤板下部的第一废液过滤室侧壁上设置有处理液出口，所述处理液出口与所述第一回液管连通。

所述氧化钙吸附层设置在所述第一喷淋室的所述横挡气板上部，所述氧化钙吸附层为上下两层铜合金板中间夹持有氧化钙颗粒的结构，在与所述横挡气板的开口部相接处的氧化钙吸附层的底部铜合金板上设置有氧化钙吸附层入气口，在与所述氧化钙吸附层入气口相对一侧的顶部铜合金板上设置有氧化钙吸附层出气口。

所述氧化层设置在所述氧化钙吸附层的上部，包括氧化层外壳、臭氧储存盒、氧化层入气口和氧化层出气口；所述氧化层入气口设置在氧化层外壳底壁上并与所述氧化钙吸附层出气口相连通，在氧化层入气口的正上方设置有臭氧储存盒，所述臭氧储存盒用于向氧化层中供入臭氧，在远离所述氧化层入气口一侧的氧化层外壳顶壁上设置有氧化层出气口。

所述第二喷淋室包括第二喷淋室侧壁、离心喷淋装置、第二喷淋室入气口第二喷淋室入液口以及第二喷淋室出液口；所述第二喷淋室入气口设置在第二喷淋室底部且与所述氧化层出气口连通，所述离心喷淋装置设置有2个，左右各设置1个，每个所述离心喷淋装置包括上轴承、下轴承、电机、竖转管、横转管、储液管以及出液盘；所述下轴承设置在所述氧化层外壳的外顶壁上，在下轴承正上方设置有上轴承，在上轴承和下轴承之间设置有竖直的竖转管，所述竖转管底部封闭且顶部开口形成所述第二喷淋室入液口，在竖转管中部设置有2个个横转管，所述横转管中空设置，且一端与所述竖转管连通另一端连通有储液管，所述储液管一端与所述横转管连通另一端连通有出液盘，所述出液盘以圆盘状设置，在圆盘的轴心部位与所述储液管连通，所述出液盘外壁上设置有密布的通孔；在所述下轴承处设置有电机，用于驱动所述竖转管以自身为轴转动；在第二喷淋室侧壁底端设置有第二喷淋室出液口，且所述第二喷淋室出液口的高度低于所述第二喷淋室入气口的高度。

所述活塞供液装置左右各设置有1个，分别与左右各设置1个的离心喷淋装置连通，每个所述活塞供液装置包括第二废液出液管、第二废液过滤室、液缸、活塞板、活动板、凸轮、凸轮轴、驱动电机、竖杆、弹性部件、进液单向阀板、出液单向阀板和回液管；所述第二废液出液管一端与所述第二喷淋室出液口相连通，另一端连通有第二废液过滤室，在所述第二废液过滤室中设置有倾斜过滤板，所述第二废液过滤室通过进液单向阀板与所述液缸连通，所述进液单向阀板设置在液缸底部且只能单向向内传送液体，在所述液缸内横置有活塞板，活塞板通过2个竖杆与设置在液缸外部的活动板固接，在所述活动板与液缸的顶壁的上表面之间设置有弹性部件，在所述活动板上部设置有凸轮，所述凸轮设置有凸轮轴，所述凸轮轴设置在所述凸轮中大轮的轴心位置，所述凸轮轴与所述驱动电机的输出轴固接，所述驱动电机驱动所述凸轮以凸轮轴为轴转动；所述回液管一端与所述第二喷淋室入液口连通，另一端通过所述出液单向阀板与所述液缸连通，所述出液单向阀板设置在液缸侧底部且只能单向向外传送液体。

所述活性炭吸附层横置于第二喷淋室上部，为上下密布通孔板中间夹持有活性炭颗粒和氧化钙颗粒的结构设置。

所述光触媒室包括光触媒室外壳、上无极灯、下无极灯、光触媒室入气口、洁净气体出口；所述光触媒室入气口设置在光触媒室外壳底壁上，且设置有多个，所述洁净气体出口设置在光触媒室外壳顶壁上，且也设置有5个，在光触媒室外壳内顶壁上设置有5个上无极灯，在光触媒室外壳内底壁上设置有5个下无极灯，所述上无极灯和所述下无极灯外表面上都设置有光触媒层。

所述主进气管的顶端开口的水平位置高于所述第一喷淋室的液面的高度。

所述v形管的开口分别设置在顶端侧部（为防止从高压喷嘴喷出的液体进入到v形管中）。

所述第一回液管上设置有水泵。

所述第一喷淋室外壳的侧壁、所述第二喷淋室侧壁以及所述光触媒室外壳的侧壁均以下小上大的方式设置（整个装置下部的宽度均小于上部的宽度，也即整个装置从下往上横截面的面积是逐步变大的）。

所述弹性部件为弹簧，且所述弹簧环形设置在所述竖杆外部，且顶部与所述活动板固接，底部与所述液缸的顶壁的上表面固接。

两个所述凸轮的转动不同步，转动角度相差90°。

所述光触媒层为纳米级二氧化钛活性材料涂层。

所述活塞供液装置的所述驱动电机相对所述液缸的位置恒定。

所述第二喷淋室中所喷射的液体为氢氧化钙溶液。

对比例1

本对比例没有使用凸轮，而是匀速的向竖转管中供入氢氧化钙液体，其他的设置方式与实施例1相同。经过6个小时对比性试验得到：从洁净气体出口排出的气体中含有的残余氮氧化物的比率是实施例1的8倍（但也符合排放标准），继续再经过12个小时对比性试验后得到：从洁净气体出口排出的气体中含有的残余氮氧化物的比率是实施例1的12倍，而实施例1经过18个小时处理后，残余氮氧化物的比率没有提升。

对比例2

本对比例的两个凸轮没有相差角度而是保持一致的转动，其他的设置方式与实施例1相同。经过6个小时对比性试验得到：从洁净气体出口排出的气体中含有的残余氮氧化物的比率是实施例1的1.2倍，继续再经过12个小时对比性试验后得到：从洁净气体出口排出的气体中含有的残余氮氧化物的比率是实施例1的1.8倍。

具体使用方式：待处理烟气通过主进气管进入到第一喷淋室中，且通过气泵的加压，从进气口进入到第一喷淋室液面以下，实现第一次洗气操作。

然后上浮到液面上部，通过喷淋的高锰酸钾溶液，将气体中的重金属元素（如汞）进行清除，烟气在第一喷淋室中，通过v形管通过上挡水板，从而延长了烟气在第一喷淋室中的存在时间，第一喷淋室中通过将液体出口设置在特定高度，使得液体既能够通过上挡水板和下挡水板分割，还不漫过v形管的两端入口，喷淋过的液体由于与烟气反应从而使得其中存在很多杂质，通过第一过滤板和第二过滤板两次将其进行过滤，然后通过高压喷嘴再次喷出，提高了液体的重复利用率。

烟气经过喷淋后通过横挡气板最右侧的缺口进入到氧化钙吸附层中，氧化钙吸附层中的氧化钙颗粒可以将烟气中带走的液体吸附，从而可以将第一喷淋室和第二喷淋室的两个不同处理过程形成明显的分界，同时由于烟气中含水，氧化钙吸附水后变为氢氧化钙溶液，可以将烟气中的硫氧化物进行吸附。烟气通过氧化钙吸附层后进入到氧化层中，通过氧化层中喷射的臭氧将氧化层中烟气中含有的低价氮氧化物氧化为高价态的氮氧化物（低价态氮氧化物不容易与水反应被水吸收，而高价态的氮氧化物与水反应会形成相应的酸），然后烟气进入到第二喷淋室，第二喷淋室中由于两个离心喷淋装置不同步的散射方式的喷淋，使得烟气与溶液更加充分的接触，从而将其中的高价的氮氧化物和其中的硫氧化物被充分的吸收。

然后烟气通过活性炭颗粒和氧化钙颗粒再次的被干燥且被活性炭颗粒将其中残余有害元素吸附。最后进入到光触媒室，通过光触媒将烟气中的有害元素进行处理之后排放到大气中符合标准的洁净空气。