一种基于排放浓度监测的双层式废气处理系统的制作方法

本实用新型涉及废气处理技术领域，本实用新型特别涉及一种基于排放浓度监测的双层式废气处理系统。

背景技术：

大气污染是全球目前最突出的环境问题之一，其污染物的主要来源是工业废气，工业废气由于生产的工艺不同，产生的污染物种类不同，不同污染物种类应采用不同的处理工艺。

为了减少或消除废气对环境的影响，目前工业企业通过各种措施对废气进行吸收处理，而通过吸收液进行催化吸收处理是惯用的一种方式，但此种对废气进行吸收催化方式需要大量的吸收液来支持，成本较高，同时随着废水的增加，有提高了企业对废水处理的成本。通过污水处理厂进行净化处理的费用在10元/每吨左右，回购处理好后的污水费用在7元/每吨左右，如果增加吸收液的使用量必然会增加废水产量，无形中增加了企业营业成本。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题和实际需求，本实用新型的目的在于提供一种基于排放浓度监测的双层式废气处理系统，将处理系统分为上下两级，下级系统利用上级系统的处理回收液进行喷淋，降低吸收液的使用量，同时增加废气的处理行程，提高对废气的吸收率。

为解决上述问题，本实用新型的一种基于排放浓度监测的双层式废气处理系统，包括：

处理装置，其为空心结构，所述处理装置高度中心横向设置一分层隔断，将所述处理装置划分为第一腔室和第二腔室；

喷淋塔，其为立式空心塔体结构，所述喷淋塔贯穿所述分层隔断并与所述处理装置的上下两端连接，所述喷淋塔高度中心横向设置一第一喷淋板，将所述喷淋塔分隔为处于所述第一腔室中的第一塔体和处于所述第二腔室中的第二塔体，所述第一喷淋板上设置一液封层；所述第一塔体上间隔开设有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口和第一出气口在径向上错开一定角度；所述第二塔体上间隔开设有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口与所述第一出气口处于同一轴线上，所述第二出气口与所述第一进气口处于同一轴线上；

第一阻隔板，其纵向封闭设置在所述第一腔室中，且所述第一阻隔板位于所述喷淋塔的第一侧，所述第一塔体贴合在所述第一阻隔板上，所述第一阻隔板上贯穿开设有第一连通口，所述第一连通口与所述第一出气口处于同一轴向高度；

第二阻隔板，其纵向封闭设置在所述第二腔室中，且所述第二阻隔板位于所述喷淋塔的第二侧，所述第二塔体贴合在所述第二阻隔板上，所述第二阻隔板上贯穿开设有第二连通口，所述第二连通口与所述第二出气口处于同一轴向高度；以及

喷淋装置，其设置在所述喷淋塔顶部；

其中，所述第一腔室第二侧壁上开设有输入口，所述第二腔室第二侧壁上开设有排气口，所述排气口出设置一浓度检测装置，所述分层隔断第一端贯穿开口有贯通口，所述喷淋塔沿轴向转动在所述处理装置中，所述喷淋塔的转动速度与所述浓度检测装置检测出的浓度成反比。

优选的，所述第一腔室中间隔设置有若干第一阻隔板，将所述第一腔室划分为若干第一密闭腔体，各个所述第一密闭腔体通过所述第一连通口相互连通，所述输入口与第一个所述第一密闭腔体连通；且所述第一阻隔板上设置有与所述喷淋塔配合的第一凹腔，所述第一塔体贴合转动在所述第一凹腔中。

优选的，所述第二腔室中间隔设置有若干第二阻隔板，将所述第二腔室划分为若干第二密闭腔体，各个所述第二密闭腔体通过所述第二连通口相互连通，第一侧的所述第一密闭腔体与第二密闭腔体通过所述贯通口连通，所述排气口与最后一个所述第二密闭腔体连通；且所述第二阻隔板上设置有与所述喷淋塔配合的第二凹腔，所述第二塔体贴合转动在所述第二凹腔中，各个所述凹腔在径向上分布弧度不小于30°。

优选的，所述分层隔断上间隔开设有若干第一通孔，所述处理装置底部间隔开设有若干第二通孔，所述处理装置顶部间隔开设有若干第三通孔，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔处于同一纵轴线上，所述喷淋塔贯穿所述第一通孔。

优选的，所述喷淋塔中心外侧通过第一轴承转动设置在所述第一通孔中，所述喷淋塔底部通过第二轴承转动设置在所述第二通孔中，所述喷淋塔顶部通过第三轴承转动设置在所述第三通孔中。

优选的，所述处理装置底部安装有若干电机，所述喷淋塔底部为封闭结构且从所述第二通孔中向下引出，所述喷淋塔底部引出端与所述电机驱动连接，各个所述电机同步转动。

优选的，所述喷淋塔顶部为敞开式结构，所述喷淋塔顶部开口中设置一第二喷淋板，所述喷淋装置密闭安装在所述喷淋塔顶部，所述喷淋装置包括一输送泵和一储液器，所述输送泵一端与吸收液储存池连通，所述输送泵另一端与所述储液器连通，所述储液器的输出端位于所述第二喷淋板上端，且所述储液器中设置一液封层。

优选的，所述第一塔体底部设置为收缩式的圆锥面，所述圆锥面底部转动在所述第二通孔中，所述圆锥面下端外周上贯穿开设有若干第一排液口，所述第一阻隔板底部贯穿开设有第二排液口，所述第一排液口与所述第二排液口位置对应，所述第二通孔外周的所述第一腔室底部上凸出设置一环体，所述环体顶部高于所述第二排液口顶部，所述处理装置底部设置有废液池。

优选的，各个所述阻隔板顶部设置为圆周闭环结构，所述第一塔体和第二塔体顶部转动设置在所述所述圆周闭环结构中，且所述第一连通口和第二连通口贯穿开设在所述圆周闭环结构上，各个所述连通口的开口弧度在30°至60°之间，各个所述凹腔的径向分布弧度为180°。

优选的，所述第一进气口开设在所述圆锥面上，所述第一出气口开设在所述第一塔体顶部侧壁上，且所述第一进气口和第一出气口径向相差180°，所述第二进气口开设在所述第二塔体底部侧壁上，所述第二出气口开设在所述第二塔体顶部侧壁上。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过对处理系统进行结构改进和布局优化，具体的将处理系统分为上下两级，下级系统利用上级系统的处理回收液进行喷淋，将较高浓度的一次吸收液进行回收二次利用，提升了吸收液的使用率和对废气的吸收率，同时有效降低吸收液的使用量及其处理成本；

2、废气在两级吸收系统中滞留与吸收液反应吸收，增加废气的处理行程，提高对废气的吸收率；

3、通过检测排放口的废气浓度来控制喷淋塔的转速，当排放浓度较高时，则降低喷淋塔的转速，增加废气在各个喷淋塔中的处理时间，最终减小排放口的废气浓度；

4、旋转的喷淋塔有效将积聚在其内周壁上的沉淀物甩掉，避免吸收液与废气的反应副产物积聚在喷淋塔内周壁上影响设备的正常运转。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型处理装置的整体结构示意图；

图2为喷淋塔的安装结构示意图；

图3为图2中局部放大示意图；

图4为第一腔室内部结构示意图；

图5为第二腔室内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提供了一种基于排放浓度监测的双层式废气处理系统，包括处理装置100、喷淋塔400、第一阻隔板310、第二阻隔板320以及喷淋装置，通过喷淋装置对转动的喷淋塔400内进行喷淋，废气在喷淋塔400内进行上下分级处理，提升对废气的吸收效率，同时通过对吸收液的反复利用而减少吸收液的使用量，减低使用成本和后处理成本。

实施例一

处理装置100为空心结构，所述处理装置100高度中心横向设置一分层隔断110，将所述处理装置100划分为第一腔室101和第二腔室102，在所述分层隔断110第一端贯穿开口有贯通口112将第一腔室101和第二腔室102在第一端相互连通。

喷淋塔400为立式空心塔体结构，所述喷淋塔400贯穿所述分层隔断110并与所述处理装置100的上下两端连接，具体的，所述分层隔断110上间隔开设有若干第一通孔113，所述处理装置100底部间隔开设有若干第二通孔290，所述处理装置100顶部间隔开设有若干第三通孔280，各个通孔呈圆形，且所述第一通孔113、第二通孔290和第三通孔280上下处于同一纵轴线上，所述喷淋塔400贯穿安装在所述第一通孔113。

本实用新型中，所述喷淋塔400沿轴向转动在所述处理装置100中，为了实现喷淋塔400的转动，在所述处理装置100底部安装有若干电机500，通过电机500驱动整个喷淋塔400转动。为了配合喷淋塔400的转动，所述喷淋塔400中心外侧通过第一轴承111转动设置在所述第一通孔113中，所述喷淋塔400底部通过第二轴承250转动设置在所述第二通孔290中，所述喷淋塔400顶部通过第三轴承240转动设置在所述第三通孔280中，使得喷淋塔400稳定转动在所述处理装置100。旋转的喷淋塔有效将积聚在其内周壁上的沉淀物甩掉，避免吸收液与废气的反应副产物积聚在喷淋塔内周壁上影响设备的正常运转。

所述喷淋塔400底部为封闭结构且从所述第二通孔290中向下引出，所述喷淋塔400底部引出端与所述电机500驱动连接，从而驱动喷淋塔400转动，同时各个所述电机500同步转动，使得各个喷淋塔400保持同步转动。

所述喷淋塔400高度中心横向设置一第一喷淋板450，第一喷淋板450的四周密封安装在喷淋塔400的内周壁上，本实施例中，第一喷淋板450安装在与分层隔断110同一水平位置上，将所述喷淋塔400分隔为处于所述第一腔室101中的第一塔体和处于所述第二腔室102中的第二塔体，从上往下经过第二塔体内喷淋反应后的吸收液通过第一喷淋板450向下喷淋至第一塔体中。

同时在所述第一喷淋板450上设置一液封层，避免第一塔体和第二塔体内的气体互通；具体的，在第一喷淋板450上设置一分流板460，分流板460底部通过支架462间隔架设在第一喷淋板450上，第一喷淋板450的外周与喷淋塔400内周壁间隔一定距离，便于第二塔体中的吸收液向下渗流，同时在第一喷淋板450的顶部外周凸出设置一第一限流环体451，在分流板460底部外周凸出设置一第二限流环体461，第二限流环体461交错设置在第一限流环体451的外周，当经过第二塔体处理后的吸收液集聚在第一喷淋板450顶部时，优先将被集聚在第一限流环体451和喷淋塔400内周壁之间，集聚的液位超过第一限流环体451的高度时，才能流入第一喷淋板450上端并向下喷淋至第一塔体中，而集聚的吸收液在高度方向交错设置的第二限流环体461和第一限流环体451之间即可形成一液封，阻隔第一塔体和第二塔体气体交互。

本实施例中，所述第一塔体底部设置为收缩式的圆锥面410，所述圆锥面410底部转动在所述第二通孔290中，所述圆锥面410下端外周上贯穿开设有若干第一排液口412，所述第二通孔290外周的所述第一腔室101底部上凸出设置一环体260，所述环体260顶部高于所述第一排液口412顶部，当第一塔体处理后的吸收液通过底部开设的第一排液口412向外排出时，首先被集聚在环体260形成的腔体中，而第一排液口412低于环体260的高度，因此形成一液封，避免第一塔体中的气体从第一排液口412中外溢。在所述处理装置100底部设置有废液池270，经过从第一塔体底部外排的吸收液被收集在废液池270中，废液从废液池270底部向外输送，避免第一腔室101中的气体从废液池270向外泄露。

上述技术方案中，所述第一塔体上间隔开设有第一进气口411和第一出气口420，所述第一进气口411和第一出气口420在径向上错开一定角度；对应的，所述第二塔体上间隔开设有第二进气口430和第二出气口440，所述第二进气口430与所述第一出气口420处于同一轴线上，所述第二出气口440与所述第一进气口411处于同一轴线上。

本实施例中，所述第一进气口411开设在所述圆锥面410上，所述第一出气口420开设在所述第一塔体顶部侧壁上，且所述第一进气口411和第一出气口420径向相差180°，所述第二进气口430开设在所述第二塔体底部侧壁上，所述第二出气口440开设在所述第二塔体顶部侧壁上，又由于所述第二进气口430与所述第一出气口420处于同一轴线上，所述第二出气口440与所述第一进气口411处于同一轴线上，各个电机500驱动各个喷淋塔400同步转动，由此，各个进气口同方位转动，各个出气口同方位转动，且进气口与出气口在径向上始终错开180°。

上述技术方案中，所述第一腔室101中间隔设置有若干第一阻隔板310，第一阻隔板310纵向封闭设置在第一腔室101中，将所述第一腔室101划分为若干第一密闭腔体，且所述第一阻隔板310位于所述喷淋塔400的第一侧，也就是图示中的右侧，所述第一塔体贴合在所述第一阻隔板310上，所述第一阻隔板310顶部贯穿开设有第一连通口311，所述第一连通口311与所述第一出气口420处于同一轴向高度，随着喷淋塔400转动，第一连通口311与所述第一出气口420选择性贯通。

各个所述第一密闭腔体通过所述第一连通口311相互连通，随着喷淋塔400的转动，第一连通口311与第一出气口420连通，上一第一塔体内的气体依次通过第一出气口420和第一连通口311进入至第二个第一密闭腔体中，随后通过第一进气口411进入至第二个第一塔体内，依次类推，第一腔室101中的气体从左到右逐个流经第一塔体进行吸收处理。

所述第一腔室101第二侧壁上开设有输入口120，所述输入口120与第一个所述第一密闭腔体连通，将废气排入至其中，随着各个喷淋塔400转动，废气依次从下而上流经各个第一塔体，在第一塔体中进行喷淋吸收处理，最后通过贯通口112进入至第二腔室102。

同时，所述第一阻隔板310底部贯穿开设有第二排液口312，所述第一排液口412与所述第二排液口312位置对应，随着塔体的转动，第一排液口412与所述第二排液口312连通，积聚在第一塔体底部的废液依次流经第一排液口412与所述第二排液口312向外排放至废液池270中。

与第一阻隔板310类似的，所述第二腔室102中间隔设置有若干个第二阻隔板320，第二阻隔板320纵向封闭设置在第二腔室102中，将所述第二腔室102划分为若干第二密闭腔体，且所述第二阻隔板320位于所述喷淋塔400的第二侧，也就是图示中的左侧，所述第二塔体贴合在所述第二阻隔板320上，所述第二阻隔板320上贯穿开设有第二连通口321，所述第二连通口321与所述第二出气口440处于同一轴向高度，随着喷淋塔400转动，第二连通口321与所述第二出气口440选择性贯通。

各个所述第二密闭腔体通过所述第二连通口321相互连通，随着喷淋塔400的转动，第二连通口321与第二出气口440连通，上一第二塔体内的气体依次通过第二出气口440和第二连通口321进入至第二个第二密闭腔体中，随后通过第二进气口430进入至第二个第二塔体内，依次类推，第二腔室102中的气体从右到左逐个流经第二塔体进行吸收处理。

所述第二腔室102第二侧壁上开设有排气口130，所述排气口130与最后一个所述第二密闭腔体连通，将处理后的废气向外排放。经过第一腔室101中各第一塔体处理后的废气通过贯通口112进入至最右侧的第二密闭腔体中，随着各个喷淋塔400转动，废气依次从下而上流经各个第二塔体，在第二塔体中进行喷淋吸收处理，最后通过排气口130向外排放。

上述技术方案中，为了配合喷淋塔400的转动，在所述第一阻隔板310上设置有与所述喷淋塔400配合的第一凹腔313，所述第一塔体贴合转动在所述第一凹腔313中。对应的，所述第二阻隔板320上设置有与所述喷淋塔400配合的第二凹腔322，所述第二塔体贴合转动在所述第二凹腔322中，各个所述凹腔在径向上分布弧度不小于30°。凹腔的设置第一个功能是稳定喷淋塔400的转动，第二个功能是在喷淋塔400转动过程中，挡住各个进气口一定时间，实现各个塔体的选择性进气，并且在进气口敞开的过程中，各个出气口与所在位置处的连通口选择性对准一定时间，以实现同步进气和出气，保证气体只能从底部的进气口进入塔体，从顶部的出气口流出塔体，气体流程整个塔体进行喷淋处理，同时通过控制喷淋塔400的转速即可控制气体在塔体内的滞留时间，依次来调整最终排出气体中有害气体的浓度。

本实施例中，在所述排气口130出设置一浓度检测装置，用以实时监测排放气体中有害气体浓度，所述喷淋塔400的转动速度与所述浓度检测装置检测出的浓度成反比，浓度检测装置只是应用其常规的浓度检测功能，对型号参数等没有特殊要求。具体的，当有害气体浓度过高时，则将喷淋塔400的转速调低，增加气体在塔体内的滞留喷淋时间，提高反应吸收率，依次降低排放气体中有害气体浓度；反之，在保证排放气体中有害气体浓度指标满足排放条件的前提下，可以适当增加喷淋塔400的转速，以提高处理系统的处理效率。

本实施例中，各个所述阻隔板顶部设置为圆周闭环结构，如图所示，第一阻隔板310上端设置有圆周闭环结构314，第二阻隔板320上端设置有圆周闭环结构323，所述第一塔体和第二塔体顶部转动设置在所述所述圆周闭环结构中，且所述第一连通口311和第二连通口321贯穿开设在所述圆周闭环结构上，各个所述连通口的开口弧度在30°至60°之间，也就是说，在喷淋塔400转动过程中，当出气口与所在位置处的连通口在每次圆周上有30°的连通区域，在该区域中，塔内气体可以通过出气口和连通口向外输出，在喷淋塔400转动的其他区域时，出气口始终被圆周闭环结构封闭。

同时，各个所述凹腔的径向分布弧度为180°，也就是进气口的敞开区域是180°，因为进气口与出气口在径向上错开180°设置，在喷淋塔400转动过程中，当进气口历经凹腔外侧的180°进气区域过程中，出气口与所在位置处的连通口有30°的连通区域，在这30°的连通区域过程中，气体从进气口进入塔体底部，塔内的气体从顶部的出气口向外排出，相当于对塔内进行换气，换气后的气体进入下一级塔体中或最终向外排放。当不在出气口与所在位置处的连通口30°的连通区域位置时，则塔体内的气体保持恒定，被滞留在塔内进行喷淋处理，直到出气口与连通口对准。

上述技术方案中，喷淋装置设置在所述喷淋塔400顶部，所述喷淋塔400顶部为敞开式结构，所述喷淋塔400顶部开口中设置一第二喷淋板230，所述喷淋装置密闭安装在所述喷淋塔400顶部，所述喷淋装置包括一输送泵210和一储液器220，所述输送泵210一端与吸收液储存池连通，所述输送泵210另一端与所述储液器220连通，所述储液器220的输出端位于所述第二喷淋板230上端，并喷淋至第二塔体内，输送泵210将吸收液泵送至储液器220中，在储液器220中形成一液封层，避免塔内气体从喷淋塔400顶部向外泄露。

因为第二塔体内的气体已经被第一塔体处理过了，因此第二塔体内的气体浓度相对较低，历经第二塔体的吸收液浓度较高，可以重复使用。为了，历经第二塔体的吸收液被集聚在第二塔体底部，通过第一喷淋板450喷淋至第一塔体内，以将历经第二塔体的较高浓度的吸收液被第一塔体重复喷淋使用，提高吸收液的重复利用率，降低吸收液的使用量。

整个处理系统的工作过程为：

工业废气从输入口120进入至左侧第一个第一密闭腔体中，随着喷淋塔400的转动，直到第一出气口420与第一连通口311连通的30°区域内时，第一密闭腔体中的气体通过第一进气口411进入至第一个第一塔体内，随着喷淋塔400的继续转动，第一出气口420与第一连通口311错开，第一出气口420被圆周闭环结构314封闭，气体在第一塔体内用第二塔体喷淋使用后的二次吸收液对气体进行初次喷淋处理，直到第一出气口420与第一连通口311重新连通，第一塔体内的气体被置换出来流入至第二个第一密闭腔体中，依次类推，历经多个第一塔体喷淋处理后的气体最终进入至最右侧的第一个第二密闭腔体中，随着喷淋塔400的转动，直到第二出气口440与第二连通口321连通的30°区域内时，第二密闭腔体中的气体通过第二进气口430进入至第一个第二塔体内，随着喷淋塔400的继续转动，第二出气口440与第二连通口321错开，第二出气口440被圆周闭环结构323封闭，气体在第二塔体内用喷淋装置输送的一次吸收液对气体进行二次喷淋处理，直到第二出气口440与第二连通口321重新连通，第二塔体内的气体被置换出来流入至第二个第二密闭腔体中，依次类推，直到被排气口130对外排放。

各个喷淋塔400同步、同方位转动，各个塔体同步进行着进气与出气的过程，也就是各个塔体同步进行换气过程，以保持处理装置内气体的正常流动性和气压稳定性。气体经过多个第一塔体的一次喷淋处理，后，再经过多个第二塔体的二次喷淋处理，提高对气体的处理效率，并且提高了有害气体与吸收液的反应率，降低排风浓度。同时，第一塔体使用第二塔体使用后的较高浓度的吸收液，充分重复使用吸收液，减少吸收液的使用量和废液排放量，减少使用成本和后处理成本。

在此过程中，通过浓度检测装置实时监测排放气体中有害气体浓度，当有害气体浓度过高时，则将喷淋塔400的转速调低，放慢处理速度，增加气体在塔体内的滞留喷淋时间，提高反应吸收率，依次降低排放气体中有害气体浓度；反之，在保证排放气体中有害气体浓度指标满足排放条件的前提下，可以适当增加喷淋塔400的转速，以提高处理系统的处理效率。

实施例二

如图4和5所示，整个处理装置100中设置成多列式的腔体结构，也就是在处理装置100中同时分布有多组实施例一描述的处理系统，以提升整个处理系统的处理能力。

由上所述，本实用新型通过对处理系统进行结构改进和布局优化，具体的将处理系统分为上下两级，下级系统利用上级系统的处理回收液进行喷淋，将较高浓度的一次吸收液进行回收二次利用，提升了吸收液的使用率和对废气的吸收率，同时有效降低吸收液的使用量及其处理成本；废气在两级吸收系统中滞留与吸收液反应吸收，增加废气的处理行程，提高对废气的吸收率；通过检测排放口的废气浓度来控制喷淋塔的转速，当排放浓度较高时，则降低喷淋塔的转速，增加废气在各个喷淋塔中的处理时间，最终减小排放口的废气浓度，保证气体排放达到环保指标。

尽管已经出于说明性目的对本实用新型的优选实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本实用新型的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。