一种气体处理设备及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及气体处理的技术领域，特别是设及一种气体处理设备和一种气体处理 方法。
【背景技术】
[0002] 工业和生活活动产生的挥发性气体是污染环境的来源之一。特别是在快速发展的 工业生产领域，喷涂工艺及金属、塑料的成型过程都会产生大量的挥发性气体有害物质，主 要包括悬浮颗粒物、漆雾、氮氧化物、硫氧化物W及一氧化碳等多种成份。然而，传统的工业 气态污染物处理方法，例如吸收法、吸附法、冷凝法及催化转化法等，往往难W滤掉所有空 气污染物；同时，挥发性气体中的粘性颗粒物无法粉化，使普遍使用的活性碳吸附处理挥发 性气体的材料很快粘接无法连续工作，造成二次污染，治理成本高。正由于当前缺乏有效的 气体处理技术，企业往往直接排放或偷排运些不达标的气体，造成了严重的气体污染。 发:明内容
[0003] 针对现有技术的不足，本发明设计了一种安全环保、适于各种应用环境、能有效处 理各类污染气体的气体净化设备。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0005] -种气体处理设备，包括内部设有气体流道的壳体，在该壳体的一侧壁上开有气 体流道的进气口，壳体的另一侧壁上开有气体流道的出气口，并在所述气体流道下方的壳 体内蓄水，水中通入溶有臭氧的超微细气泡，并在水面下设有氧化催化层和无极紫外光解 组件，沿气体流动的路径在所述气体流道的前半段的上方设有喷淋件，迎着气流在所述气 体流道的后半段依次设有催化氧化填料、除雾模块和无极紫外光解模块。
[0006] 含尘、漆雾等有机物的废气首先从进气口通入壳体内，已启动工作的喷淋件使废 气雾化，于是尘埃、可溶性气体和有机物便下沉或溶于壳体蓄水中，同时超微细气泡会在水 中不断收缩，达到一定气泡压力时破裂、爆炸，积蓄放出的能量非常巨大，瞬间出现高达数 千度的超高溫高压状态，产生强氧化分解能量的自由基，使溶于水中的污染物在催化氧化 层、紫外光解及自由基的环境下被彻底氧化，达到降解污染物和净化水质目的，而后的废气 成分经除雾模块去除水雾，再进入后面的催化氧化填料及无极紫外光解模块，经过光解等 一系列的协同反应后变成无毒无害的气体和无机矿化物，最终从出气口达标排放。
[0007] 所述的气体处理设备还包括用于产生臭氧的臭氧发生器，在该臭氧发生器的出口 依次连接有用于产生所述超微细气泡的气泡累、分子堆和发泡头，且该发泡头的出口伸入 水中。能利用气泡累使产生的臭氧和液体充分混合并使臭氧W饱和状融入水中，而后经分 子堆和发泡头，形成可在水中长时间滞留的超微细气泡。
[000引在所述水面下还设有防水的无极紫外光解组件，该无极紫外光解组件与所述氧化 催化层上下间隔排布。可利用紫外波段光子能大过有机气体的分子键能的特点，让溶于水 中的废气成分在氧化的同时进行无极紫外光解，切断有机分子的分子链，重新组合或反应 为无色、无味、无害的物质。
[0009] 所述发泡头上还设有喷淋管口，该喷淋管口连接所述喷淋件的入口。可将发泡头 流出的超微细气泡与抽取的水结合，直接喷淋通入壳体中的气体，运种高能氧气泡或分子 团W溶液喷雾的方式喷洒到气体中，因活性氧气泡具有超高的能量，能够捕集气体中的各 种污染物，并对污染物氧化降解，最大限度的净化气体。
[0010] 在所述气体流道前半段上方的壳体内壁上设有隔板，所述喷淋件固定在所述隔板 的下表面。能利用隔板在壳体内隔出气流通道，并方便固定喷淋件。
[0011] 所述隔板的一端覆盖到进气口上方的壳体内壁处，另一端向所述进气口对侧的壳 体内壁延伸并悬空，所述气体流道的前半段位于隔板的下方，后半段位于所述隔板的上方， 且所述出气口位于隔板悬空端上方的壳体侧壁上。可形成路径长而迂回的气流通道，从而 便于沿气流通道设置各个处理部件，并节约壳体的用料，减小设备整体的占用面积和空间。
[0012] 所述超微细气泡为直径在50微米W下的气泡。该超微细气泡可在水中收缩破裂， 气泡完全溶解于水液，且表面具有负电特性，气泡间相互排除，并容易和细菌病毒、有机物 悬浮物、金属离子相互吸引，在气泡破裂时出现压坏，产生自由基等分解能量，达到氧化降 解污染物的效果。
[0013] 相应地，本发明还提出了一种气体处理方法，包括:利用溶有直径50微米W下的臭 氧超微细气泡的水液氧化待处理的气体，进而利用无极紫外光照射所述气体，光解为无污 染物。
[0014] 本发明的优点是：可使含尘、漆雾、高溫、易燃等有机物的废气经雾化喷淋后部分 溶于水中，在催化氧化层及自由基的环境下被氧化，达到降解污染物和净化水质目的，而后 的废气成分经除雾模块去除水雾，再进入后面的催化氧化填料及无极紫外光解模块，经过 光解等一系列的协同反应后变成无毒无害的气体和无机矿化物，最终从出气口达标排放； 其结构简单、合理，净化效率高、适应性强、可模块化组合与拆分，运行成本低，使用寿命长。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明结构示意图之一；
[0016] 图2是本发明结构示意图之二；
[0017] 图3是本发明结构示意图之
[0018] 图4是图3的后视图；
[0019] 附图标记说明：1、壳体;2、进气口；3、出气口；4、除雾模块;5、无极紫外光解模块； 6、水;7、喷淋管;8、抽水累;9、氧化催化层；10、气体流道;11、隔板;12、催化氧化填料；13、无 极紫外光解组件；14、换水口； 15、爬梯；16、水位调节仓；17、臭氧发生器；18、气泡累；19、分 子堆。
【具体实施方式】
[0020] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实 施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0021]实施例
[0022]如图1至4所示，一种气体处理设备，包括内部设有气体流道10的壳体1，在该壳体1 的一侧壁上开有气体流道10的进气口 2,壳体I的另一侧壁上开有气体流道10的出气口 3,并 在所述气体流道10下方的壳体1内蓄水6,水中通入臭氧的超微细气泡，并在水面下设有氧 化催化层9,沿气体流动的路径在所述气体流道10的前半段的上方设有喷淋件，迎着气流在 所述气体流道10的后半段依次设有催化氧化填料12、除雾模块4和无极紫外光解模块5。
[0023] 其中，臭氧由臭氧发生器17产生，在该臭氧发生器17的出口依次连接有用于产生 所述超微细气泡的气泡累18、分子堆19和发泡头，且该发泡头的出口伸入水6中，分子堆19 用于将气泡累18产生的气水混合物进一步的加压、混合，使臭氧气泡变得更小，达到微纳米 级。
[0024] 优选地，在所述水面下还设有防水的无极紫外光解组件13,该无极紫外光解组件 13与所述氧化催化层9上下间隔排布。所述发泡头上还设有喷淋管7口，该喷淋管7口连接所 述喷淋件的入口。
[0025] 具体应用中，可在所述气体流道10前半段上方的壳体1内壁上设有隔板11，所述喷 淋件固定在所述隔板11的下表面;其中，所述隔板11的一端覆盖到进气口2上方的壳体1内 壁处，另一端向所述进气口2对侧的壳体1内壁延伸并悬空，所述气体流道10的前半段位于 隔板11的下方，后半段位于所述隔板11的上方，且所述出气口 3位于隔板11悬空端上方的壳 体1侧壁上。喷淋件由一组零部件组成，在本实施例中，其包括抽水累8、喷淋管7和喷头，= 者依次相连，其中喷头安装在隔板11的下表面，在工作时，抽水累則尋水抽到喷淋管7并加压 送到喷头，使水雾化喷出，W与待处理的气体充分混合。
[0026]如图2、3、4所示，若干组无极紫外光解组件13可W安装在壳体1的顶部，为方便其 安装或维护，可在壳体1的一侧设有爬梯15。另外，壳体1的某一侧壁上设置有水位调节仓 16，W控制壳体1内的水量，并在水位底部设有换水口 14，W便排走或更换水液。
[0027]相应地，本发明还提出了一种气体处理方法，包括:利用溶有直径50微米W下的臭 氧超微细气泡的水液氧化待处理的气体，进而利用无极紫外光照射所述气体，光解为无污 染物。
[0028] 总的来说，本发明提出的气体处理设备及气体处理方法，主要是利用臭氧的超微 细气泡氧化、用无极紫外线光解污染物等，下面对其工作原理进行详细的介绍。
[0029]普通的液体累在输送气液混合物时，气泡的运动情况对累的性能有很大的影响。 随着气泡在累中叶轮内聚集，可能造成累的效率和扬程的大幅度下降甚至使累的运行不稳 定或产生断流。而气泡累18则完美的解决了气液混合的需求，运就使得气液气泡累18与普 通的液体累在性能上必然有很大的差别。其主要原理是通过叶轮高速旋转产生负压自吸气 体和液体混合并经叶轮高速切割后将气体饱和状融入液体中。
[0030]日本的科学家最早发现，水中0-50微米左右的气泡在水液中存在着一个表面张力 和气泡内压之间的平衡临界点。0-50微米W下的超微细气泡由于受到压力而不断缩小，最 后消失于水中，煙灭的瞬间会释放出巨大的能量，足W氧化其周边的物质。
[0031]具体来说，水中的超微细气泡，具有W下=点奇特之处：
[0032] 1.水中收缩破裂气泡完全溶解于水液;50微米W下的气泡，上升速度缓慢，水液中 滞留时间长。例如直径IOwii的气泡上升3mm需要1分钟。更重要的是由于水气之间的表面张 力大于气泡内压，气泡呈自我收缩倾向。气泡表面张力与气泡直径大小成反比，与气泡内压 成正比。表面张力大，气泡不断收缩，同时内压也随之增大。即所谓出现自我加压现象。一旦 收缩的气泡内压与表面张力失去平衡，气泡破裂，气体即完全溶解于水液中。
[0033] 2.表面负电位特性:超微细气泡作为一种胶体，由于水与气体摩擦作用而带负电。 气泡收缩的同时，表面电荷也随之浓缩。其结果是微细气泡全带负电荷。由于气泡都带负电 荷，相互排斥，气泡数量不容易结合而减少。而通常气泡电荷状态不一，上升过程中，气泡之 间相互结合，形成大气泡，或如葡萄串一般的气泡团，引起上浮加速。可见，超微细气泡各自 保持独立，高浓度微纳米气泡看起来如牛奶一般的。带负电的气泡容易和细菌病毒、有机物 悬浮物、金属离子相互吸引。
[0034] 3.气泡破裂，出