一种染料喷雾干燥塔尾气处理装置的制作方法

本实用新型涉及染料生产企业中喷雾干燥塔排放的尾气治理，具体涉及一种染料喷雾干燥塔尾气处理装置。

背景技术：

中国是全球最大的染料生产国，目前年产量已达100万吨以上，占到全球总产量的60～70％，在染料生产过程中大量使用喷雾干燥塔来进行染料成品的干燥，而这些喷雾干燥塔尾气中废气成分比较复杂，主要含甲醛、甲基萘及少量硝基苯、氨基磺酸、苯胺类等有机污染物。

近年来，有机废气的排放造成的环境污染及其对人体健康的危害，越来越成为各级政府和民众关注的焦点，高效简便的有机废气处理方式越来越受到人们的重视，传统解决染料干燥塔排放的尾气治理的主要方法有：

(1)气态分子共振机-紫外光子机处理法，该方法第一步以高频脉冲能量波与废气特定共振频率产生共振效应，气态分子间的化学键被破坏，废气被分解；第二步UV紫外光解净化系统，以UV灯管产生紫外光照射切断有机分子链，并同时与空气中的氧反应产生臭氧，臭氧再将有机分子分解，达到废气处理的目的。

(2)等离子处理法，该方法基本原理为外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体，利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

以上两种处理方法均存在几个致命缺陷：即干燥塔尾气的高温、高湿和高有机粉尘含量的特点，会使分子共振机或等离子体机的绝缘端子漏电、短路而无法工作；紫外线灯管粉尘覆盖后紫外线无法散发，并且灯管寿命变短。同时这两种方法都有几千伏到一万多伏的高压放电，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型为克服现有技术的问题，提供一种经济、安全、高效的专业针对染料喷雾干燥塔尾气进行处理的染料喷雾干燥塔尾气处理装置、以及采用该装置进行处理的方法。

本实用新型的染料喷雾干燥塔尾气处理装置包括臭氧发生器和催化剂箱体，所述臭氧发生器出口与所述催化剂箱体的尾气进风口相连，所述催化剂箱体内部设置有若干催化剂层。

可选地，所述催化剂箱体内部从尾气进风口到尾气出风口依次设置有布风板、若干催化剂层和除沫器。

可选地，所述布风板由不锈钢带凹槽菱形斜孔填料制成；一方面可以将大部分来自干燥塔前段水幕除尘器的液滴和少量粉尘、颗粒杂物进行拦截。另一方面可以使臭氧与尾气在此进一步进行扩散混合，然后导流混合气均匀进入催化剂层进行反应。

可选地，所述催化剂层由若干方形盒子装填催化剂组合安装制成；采用上述优选方式，把催化剂装入若干方形盒子中，然后在箱内组装，可以减小底部催化剂颗粒受到的压力，同时便于催化剂的安装和维护更换。可选地，所述若干方形盒子呈锯齿分布，以加大催化剂层的截面积，降低尾气流经催化剂层的风阻；

可选地，所述催化剂层填充的催化剂各自独立地包含：(I)载体：三氧化二铝球体或蜂窝分子筛；(II)活性组分：Mn、Cu、Mg、Fe、Ce、Pt的金属氧化物中的二到三种；

可选地，所述催化剂层中催化剂的填充量为：8000-20000m³/h风量装填1m³；

可选地，设计2-3种催化剂品种分层安装处理效果为佳，进一步优选地，所述催化剂箱体内部优选设置两个催化剂层，依次为第一催化剂层和第二催化剂层；进一步优选地，所述第一催化剂层为蜂窝分子筛载体催化剂，型号为 TTOM-1；所述第二催化剂层为三氧化二铝载体催化剂，型号为TTOA-02。

可选地，所述除沫器由聚丙烯丝网绒布制成，所述除沫器层设置在催化剂箱体的末端，以拦截排出尾气中夹带的水沫。

可选地，所述臭氧发生器出口与所述催化剂箱体的尾气进风口连接处设置有环状多点喷射头；臭氧的输出管道伸入催化剂箱体的尾气进风口，并做成环状多点喷射释放臭氧，可选地，环状多点喷射头距布风板距离2-4米，使臭氧与废气有适当的扩散混合空间而进入布风板。

可选地，所述环状多点喷射头与第一催化剂层的距离为2.8～4.8m，与布风板的距离为2～4m。

可选地，所述臭氧发生器入口依次设置有控制阀组和流量计，所述控制阀组与氧气输出管道相连，所述控制阀组用于控制臭氧发生器的氧气的输入量，从而控制臭氧的输出量。

另一方面，在上述染料喷雾干燥塔尾气处理装置中，可选地，还包括喷淋系统，所述喷淋系统包括循环水箱、循环水泵、加药箱、计量泵和若干布水器；

所述催化剂箱体底部设置有若干集水槽，所述集水槽与循环水箱相连；所述循环水箱出水端与循环水泵相连；所述加药箱出水端与计量泵相连；所述循环水泵和计量泵并列连接至若干布水器；所述若干布水器分别置于布风板、催化剂层和除沫器顶部。设计喷淋系统，通过布水器系统分散喷淋液，均匀喷洒在催化剂层表面，在气流带动下，从催化剂层表面向内渗入，可做到对整个催化剂层的清洗。

另一方面，在上述染料喷雾干燥塔尾气处理装置中，可选地，还包括VOCs 传感器，所述VOCs传感器分别设置于催化剂箱体的尾气进风口和尾气出风口，用于监控装置的运行状况是否正常。

另一方面，在上述染料喷雾干燥塔尾气处理装置中，可选地，还包括设置于催化剂箱体的尾气进风口和催化剂箱体外侧的保温层；防止尾气温度的降低，从而明显提高催化氧化的效果。

可选地，进入臭氧发生器中的氧气的进气压力为0.05～0.25mPa，优选为 0.1～0.2mPa；

可选地，输送至催化剂箱体尾气进风口的臭氧浓度为20～100ppm，优选为 30～50ppm；

可选地，所述加药箱中的氧化剂为10％次氯酸钠溶液或27.5％双氧水溶液；可选地，所述氧化剂的注入量与循环水泵中水的流量比为1：2000～1：5000；

可选地，所述染料喷雾干燥塔尾气流经催化剂箱体的风速为0.8～1.2m/s

本实用新型能够有效分解喷雾干燥塔中排放的有机污染物，在解决企业生产中环保问题的同时，不会对干燥塔的生产使用带来不利影响，并且投资小、处理成本低、可靠性和安全性好、操作管理简便。

附图说明

图1为本实用新型染料喷雾干燥塔尾气处理装置一个具体实施方式的示意图。

图2为本实用新型染料喷雾干燥塔尾气处理装置中催化剂箱体的示意图。

附图标记说明

臭氧发生器1；控制阀组11；流量计12；环状多点喷射头13；催化剂箱体 2；布风板21；除沫器22；第一催化剂层23；第二催化剂层24；集水器25；喷淋系统3；循环水箱31；循环水泵32；加药箱33；计量泵34；布水器35；VOCs 传感器4。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“顶部、底部”是参考附图而描述的位置关系，随着部件摆放方向的不同，方位可以发生变化。

如图1所示，在本实用新型的一个具体实施方式中，染料喷雾干燥塔尾气处理装置包括臭氧发生器1、催化剂箱体2、喷淋系统3、VOCs传感器4；所述臭氧发生器1出口与所述催化剂箱体2的尾气进风口相连，且连接处设置有环状多点喷射头13；所述臭氧发生器1入口依次设置有控制阀组11和流量计12，所述控制阀组11与氧气输出管道相连；所述催化剂箱体2内部设置有若干催化剂层；所述催化剂箱体2内部从尾气进风口到尾气出风口依次设置有布风板21、第一催化剂层23、第二催化剂层24和除沫器22，所述布风板21由不锈钢菱形斜孔填料制成，所述催化剂层由若干方形盒子装填催化剂组合安装制成，所述若干方形盒子呈锯齿分布；所述第一催化剂层23为100mm正立方体型蜂窝分子筛载体催化剂，型号为TTOM-1，装填量为15000m³/h风量装填1m³催化剂；第二催化剂层24为Φ4-5mm球型活性三氧化二铝载体催化剂，型号为TTOA-02，装填量为20000m³/h风量装填1m³催化剂；所述除沫器22由聚丙烯丝网制成；所述环状喷射头13与布风板21的距离为4m；所述喷淋系统3包括循环水箱31、循环水泵32、加药箱33、计量泵34和若干布水器35；所述催化剂箱体2底部设置有若干集水槽25，所述集水槽25与循环水箱31相连；所述循环水箱31出水端与循环水泵32相连；所述加药箱33出水端与计量泵34相连；所述循环水泵32 和计量泵34并列连接至若干布水器35；所述若干布水器35分别置于布风板21、第一催化剂层23、第二催化剂层24和除沫器22顶部；所述VOCs传感器4分别设置于催化剂箱体2的尾气进风口和尾气出风口；所述催化剂箱体2的尾气进风口和催化剂箱体2外侧设置有保温层。

采用本实用新型的染料喷雾干燥塔尾气处理装置，处理C.I.分散红153的Φ6000喷雾干燥塔尾气，在使用时，将来自空分车间的氧气经控制阀组11、流量计12调节后进入臭氧发生器1，氧气的进气压力控制为0.1mPa，产生的臭氧经输送管输送至催化剂箱体2的尾气进风口，采用环状多点喷射头13将臭氧喷入催化剂箱体2进风口与尾气混合，臭氧浓度控制为40ppm，混入臭氧后的尾气经布风板21混合均匀后依次进入第一催化剂层23、第二催化剂层24，混合尾气在催化剂层中的流速控制为1m/s。尾气中的有机污染物与臭氧在催化剂的作用下进行催化氧化反应，分解成水和二氧化碳，然后尾气再经除沫器22去除夹带的水沫后进放空管排放。经VOCs传感器监控本发明的染料喷雾干燥塔尾气处理装置的运行状况运行正常。

采用上述喷淋系统3定期对催化剂箱体2进行清洗，使用时，在循环水箱 31中加清水，在加药箱33中加入浓度为10％的次氯酸钠溶液，依次开启循环水泵和计量泵，控制计量泵34次氯酸钠的注入量与循环水泵32中水的流量比为1： 3000，在输送管道中混合制成喷淋液，将该喷淋液通过布水器35均匀淋在布风板21、第一催化剂层23、第二催化剂层24以及除沫器22上，喷淋废液再汇集流入循环水箱31，重复喷淋2-3小时后关机，将循环水箱31中的水排去干燥塔水幕除尘器，作为补水再利用。

经检测单位检测分析可得，采用该装置处理前后尾气的臭气浓度(无量纲) 从1091降至275，大大低于排放标准限值。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这种简单变型均属于本实用新型的保护范围。