一种恶臭烟气处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种恶臭烟气处理装置及方法，属于环境科学技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，高温蒸发干燥的工艺被广泛应用于工业生产中，如:氨基酸行业发酵废液喷浆造粒，酵母行业喷雾干燥，肥料行业产品高温干燥、制药行业药渣干燥等，这些工艺共同的特点是:在水分被蒸发的同时，富含有机物的原料在高温条件下有机物裂解成易挥发具有异味(恶臭)的小分子物质VOCs (挥发性有机物)或SVOCs (半挥发性有机物)，温度越高，异味越强烈，如在温度550°C下，将有机废液喷浆造粒生产肥料，蒸发出的烟气具有焦糊的恶臭异味。这些VOCs或SVOCs在大气环境中与太阳光会发生化学反应，形成有害的混合烟雾，也是目前形成雾霾天气的重要因素。
[0003]本发明的申请人研宄揭示了上述高温形成的恶臭烟气是由有机气溶胶物质、VOCs, SVOCs、水蒸气共同组成，目前对于此类恶臭烟气国内外开展了较为广泛的研宄，但还没有有效的处理方法。采用静电分离原理的发明专利(专利号ZL 200510044968.5，公开号CN 1810731A)和实用新型专利(专利号ZL 200920027225.0，授权公告号CN 201419120Y)对此类烟气中的有机气溶胶颗粒污染物实现了较好的处理效果，95%以上的有机物(99%以上的颗粒物)被分离出来，并且消除了烟带的视觉污染，但其对饱和水蒸汽环境下的VOCs和SVOCs分子却无能为力，处理后依然存在较强的恶臭异味，无法实现治理技术的有效突破。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术，本发明提供了一种恶臭烟气处理装置及方法，以处理目前发酵、制药、肥料和化工行业高温干燥工艺中产生的恶臭烟气。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种恶臭烟气处理装置，由两部分构成:有机气溶胶颗粒污染物分离部分，以及VOCs和SVOCs分子分解部分。
[0007]所述有机气溶胶颗粒污染物分离部分的结构为:包括非金属外壳，非金属外壳内依次设有(以气体进入顺序描述):静电分离下集气室、气体分布器和静电分离上集气室，在气体分布器与静电分离上集气室间设有导电阳极管组，导电阳极管组由若干平行排列的阳极管组成，阳极管为导电玻璃钢材料制成，形状为六角形蜂窝型或圆管蜂窝型，六角形蜂窝型对角线距离为300?400mm，圆管蜂窝型的直径为300?400mm(优选360mm)，在阳极管的中心悬挂有阴极线；相对应地，静电分离上集气室内设有阴极大梁，静电分离下集气室内设有阴极调直砣，阴极线的上端与阴极大梁相连，下端与阴极调直砣相连，各阴极调直砣通过设在其下部的定位阴极框连为一整体(以防止单个调直砣摆动)，具体应用时，在一定高压条件下，在阳极管内使空气电离形成均匀的临界电场，用于静电分离去除有机物，去除效率可达80-95% ;静电分离下集气室设有入口，静电分离上集气室设有出口。
[0008]所述静电分离下集气室还设有废液排水阀。
[0009]所述VOCs和SVOCs分子分解部分的结构为:包括外壳，外壳内依次设有(以气体进入顺序描述):有机物分解下集气室、次级反应层筛板、初级反应层筛板、过氧化氢反应液喷淋器(次级反应层筛板和初级反应层筛板之间形成次级反应层，初级反应层筛板和过氧化氢反应液喷淋器之间形成初级反应层)、填料反应区、酸性反应液喷淋器、分隔板、碱液吸收区和有机物分解上集气室，其中，有机物分解下集气室设有入口和废液排放阀；填料反应区填充有铁碳填料(填料的作用是:铁碳填料在酸性条件下，发生微电解反应，可以使有机物发生氧化还原反应，分解有机物)，铁碳填料上方设有酸性反应液喷淋器；碱液吸收区内设有碱溶液喷淋器，碱溶液喷淋器下方设有防水罩(防水罩的作用是:防止喷淋的碱溶液直接通过连接管进入下层的酸反应区)，防水罩下方设有链接管件(用于将酸反应区与碱吸收区分隔开)，与链接管件同一高度的外壳上设有碱吸收液阀门；有机物分解上集气室设有出口。
[0010]所述过氧化氢反应液喷淋器为一级喷淋，喷淋液为过氧化氢(H2O2);酸性反应液喷淋器为二级喷淋，喷淋液为pH值为3?5的酸性反应液；碱溶液喷淋器为三级喷淋，喷淋液为pH值为8?14的碱性溶液。
[0011]所述酸性反应液包括硫酸溶液、盐酸、硝酸溶液等，优选硫酸溶液，主要原因在于可操作性强并且形成的酸洗废液容易进入废水系统处理。
[0012]所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化妈溶液、氨溶液等，优选氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，主要原因在于可操作性强并且形成的酸洗废液容易进入废水系统处理。
[0013]所述次级反应层筛板的小孔气速为15?20m/s ;初级反应层筛板的小孔气速为18 ?22m/s0
[0014]所述铁碳填料可以自制或购买，现有技术中的铁碳填料或铁碳微电解材料均可使用，推荐使用本发明所述的以下铁碳微电解材料。
[0015]所述铁碳填料由铁碳微电解材料构成，所述铁碳微电解材料的组分的为:铁肩:活性炭:稀土金属:粘土 = 80?85%:10?15%:0.1?0.2%:1?5%，均为质量百分比；铁碳微电解填料的直径为3.0?6.0cm。所述稀土金属包括Ce、La、Pr、Nd，所述稀土金属为粉末状，粒径为90-130目。所述的铁碳微电解填料的制备方法，包括下列步骤:
[0016]I)以质量百分比为6-4%的盐酸对铁肩酸洗20-30min活化铁肩，漂洗干净后，
[0017]2)分别以铁肩、活性炭粉末、稀土金属粉末、好氧活性污泥和粘土为原料，按照铁肩:粉末活性炭:稀土金属粉末:好氧活性污泥(干基):粘土 = 60-65%:8-11%:0.1%:25-35%:2%质量百分比，充分搅拌混匀，
[0018]3)以对辊成粒挤压机在21kN?250KN压力下挤压为直径为3_6cm的粒状毛坯填料，
[0019]4)毛坯填料干燥后在无空气的环境中，以1000?1200°C条件下焙烧1_3小时，冷却后即得定性的催化微电解填料。
[0020]具体应用时，所述有机气溶胶颗粒污染物分离部分的出口与VOCs和SVOCs分子分解部分的入口连接。
[0021]本发明的恶臭烟气处理装置，处理恶臭烟气的工作原理和方法如下:
[0022]有机气溶胶颗粒污染物分离部分:待处理的恶臭烟气通过静电分离下集气室的入口进入静电分离下集气室，然后进入气体分布器；在7?1kv的高压条件下，导电阳极管壁与阴极线间会形成高压电场，电离空气形成的负电荷附着于烟气中有机气溶胶颗粒污染物的表面，从而可以在阳极板吸附待处理的恶臭烟气中的气溶胶颗粒污染物；通过静电分离后，进入上集气室的出口排出(随后进入VOCs和SVOCs分子分解部分)。通过有机气溶胶颗粒污染物分离部分处理后，恶臭烟气中气溶胶颗粒污染物的去除效率可达80?95%。
[0023]所述静电分离下集气室、静电分离上集气室和阳极管均可采用非金属玻璃钢材质，阴极大梁和阴极线采用不锈钢材质，阴极调直砣采用不锈钢或铅质外包非金属材料，可以有效抵制烟气中有机和无机酸的腐蚀，提高设备的使用寿命。
[0024]VOCs和SVOCs分子分解部分:恶臭烟气经有机气溶胶颗粒污染物分离部分处理后，通过有机物分解下集气室的入口进入有机物分解下集气室，通过次级反应层和初级反应层，次级反应层筛板和初级反应层筛板为具有不同开孔面积的筛孔板，当酸性反应液(pH值为3?5)经过铁碳填料时，形成了含有Fe2+的酸性溶液，在初级反应层与过氧化氢反应液喷淋器