一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置的制作方法

本实用新型涉及有机废气处理技术领域，尤其涉及一种利用臭氧及溶剂对 VOCs废气进行处理的装置。

背景技术：

生物、医药、化工、食品等行业在生产过程中，会产生含有大量挥发性有机物(VOCs)的尾气，如苯、苯系物、酯类、醛类、硫醇、硫醚、烯烃和有机胺等，这些有机废气污染物会对大气环境造成极大影响，不经处理直接排放会造成雾霾、光化学烟雾等严重的环境污染，而且其中许多成分还是致癌物质，会对人体有毒有害，如苯系物对骨髓的造血机能造成破坏。其他行业如制鞋、印刷、汽车喷涂等生产过程中也会产生低浓度的有机废气。

目前，针对VOCs常用的处理方法有活性炭吸附法、光催化氧化法和低温等离子等，但在使用过程中存在处理不稳定、前期投资高、运行费用高、系统安全性差等缺点。此外，活性炭吸附法产生的固体废物属于危险废物，二次处理费用较高，企业难以承受。

废气洗涤塔作为VOCs处理过程中有效的处理设备，工程应用较为广泛。传统的废气洗涤塔仅通过溶剂吸收达到去除效果，但溶剂吸收具有局限性，使用过程中如果溶剂选择不当会导致有机废气污染物吸收不完全，导致残余废气仍能危害环境。利用臭氧直接处理有机废气的方式在工程应用中较少，此外，单一的臭氧催化氧化法只能处理部分有机废气，去除效率一般在50％，其存在废气处理不彻底的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中，VOCs废气处理装置存在的功能单一、处理不稳定的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型中的一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置，包括：臭氧发生装置、气体混合器及废气处理装置，所述臭氧发生装置包括臭氧发生器，所述臭氧发生器与气体混合器通过管路连接，使所述臭氧发生器产生的臭氧与待处理的废气在气体混合器内混合；所述废气处理装置包括废气洗涤塔，所述废气洗涤塔上端开设尾气口，所述废气洗涤塔侧面开设人孔，所述废气洗涤塔下端开设进气口，所述进气口与气体混合器通过管路连接，所述废气洗涤塔的内部从下至上依次设置一级填料层、一级喷嘴、一级除雾层、带出气口的分隔板、二级填料层、二级喷嘴及二级除雾层，所述一级喷嘴与双氧水储液池通过管路连接，所述二级喷嘴与溶剂储液池通过管路连接。

在一种优选的实施方式中，所述溶剂储液池储存的溶剂为酸液或碱液。

在一种优选的实施方式中，所述臭氧发生装置还包括，用于调节臭氧进气浓度的转子流量计；所述转子流量计设于臭氧发生器与气体混合器之间的管路中。

在一种优选的实施方式中，所述臭氧发生器内设有空气压缩机及干燥过滤预处理装置。

在一种优选的实施方式中，所述一级填料层包括固定环、网板及催化剂，所述催化剂为二氧化锰、二氧化钛等中的一种或者多种的任意组合。

在一种优选的实施方式中，所述二级填料层包括固定环、网板及填料，所述填料为鲍尔环填料或阶梯环填料。

在一种优选的实施方式中，所述一级喷嘴及二级喷嘴的材料为陶瓷。

在一种优选的实施方式中，所述废气洗涤塔的塔体材料为304不锈钢。

本实用新型中的一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置，与现有技术相比，其有益效果为：

本实用新型中的一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置，通过设置气体混合器，可使废气和臭氧实现强烈掺混，显著提高臭氧的利用率；通过设置两级喷淋系统，使废气处理更彻底，一级喷淋系统使用的催化剂和双氧水，可显著提高废气、臭氧、催化剂和双氧水之间的传质效率，以及提高臭氧的氧化效率，残余的有机废气污染物通过二级喷淋系统被溶剂吸收，大幅度提高了此方式下装置的处理效率。

附图说明

图1是本实用新型中一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型中的一种利用臭氧及溶剂对VOCs废气进行处理的装置，包括，臭氧发生装置、气体混合器4及废气处理装置，臭氧发生装置包括臭氧发生器2，臭氧发生器2与气体混合器4通过管路连接，使臭氧发生器 2产生的臭氧与待处理的废气在气体混合器4内混合，废气处理装置包括废气洗涤塔1，废气洗涤塔1上端开设尾气口19，废气洗涤塔1侧面开设人孔20，通过人孔20将催化剂12及填料16装填入废气洗涤塔1，废气洗涤塔1下端开设进气口5，进气口5与气体混合器4通过管路连接，废气洗涤塔1的内部从下至上依次设置一级填料层、一级喷嘴13、一级除雾层14、带出气口的分隔板15、二级填料层、二级喷嘴17及二级除雾层18，一级喷嘴13与双氧水储液池6通过管路连接，一级喷嘴13与双氧水储液池6之间设有一级循环泵7，二级喷嘴 17与溶剂储液池8通过管路连接，二级喷嘴17与溶剂储液池9之间设有二级循环泵9。

臭氧发生装置还包括用于调节臭氧进气浓度的转子流量计3，转子流量计3 设于臭氧发生器2与气体混合器4之间的管路，这样在处理不同类型的工业废气时，通过转子流量计3调节臭氧气量，在保证处理效果的同时，尽量减少臭氧消耗量，降低处理成本。

臭氧发生器2内置空气压缩机和干燥过滤预处理装置，干燥过滤预处理装置将压缩空气净化、干燥和冷却，然后电解压缩空气生成臭氧，以降低杂质气体含量，提高臭氧发生单元的使用寿命。

双氧水储液池6储存的液体为双氧水，溶剂储液池8储存的液体为酸液或碱液，依据实际工程情况进行选择。

一级填料层由固定环10、网板11和催化剂12组成，网板11可以有效阻止催化剂12的流失，网板11的网孔大小根据催化剂12的粒度来确定。实际应用中，催化剂12可以为模块化蜂窝式的负载型催化剂，其主要活性组分可以包括二氧化钛、二氧化锰等，以促进羟基自由基的产生，从而提高臭氧的处理效率。

二级填料层由固定环10、网板11和填料16组成，填料16可以为鲍尔环填料或阶梯环填料，使残余有机废气与溶剂充分接触，提高此方式下装置的处理效率，装填方式为散装填料。

为降低装置成本，并且提高装置的强度，优选的，一级喷嘴13及二级喷嘴 17的材料为陶瓷，废气洗涤塔1的塔体材料为304不锈钢。

本实用新型的工作过程如下：

废气洗涤塔1的进气口5连接气体混合器4，气体混合器4连接有机废气管道和臭氧发生器2。臭氧发生器2的气源为空气，空气通过内置空气压缩机进入干燥过滤预处理装置中，压缩、干燥后的空气计量进入臭氧发生器2，在一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，通过电解空气生成臭氧。干燥过滤预处理装置可以使臭氧发生器2工作稳定，延长其使用寿命。臭氧经过转子流量计3计量后，进入气体混合器4，与有机废气进行强烈掺混。携带臭氧的有机废气通过进气口5进入废气洗涤塔1的一级喷淋系统，一级循环泵7将双氧水输送至一级喷嘴13以喷雾状均匀喷洒在一级填料层上，有机废气、臭氧和双氧水在催化剂12填料层进行均匀传质，产生大量的具有强氧化性的羟基自由基，从而提高臭氧的氧化效率。有机废气自下而上，通过一级除雾层14、分隔板15进入二级喷淋系统，通过二级循环泵9 和二级喷嘴17均匀喷洒溶剂，溶剂可以依据实际工程情况选择酸液或者碱液，通过溶剂的吸收作用将残余的有机废气进行有效吸收，尾气通过二级除雾层18 去除水雾，再经过尾气口19排出。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。