一种环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法，包括抽气泵、化合器（101）、气液泵（102）、湍球塔（103）和分散器（104）；抽气泵将环氧乙烷废气输送至化合器，在化合器内对环氧乙烷废气进行化合处理；环氧乙烷废气在化合器内与磺化反应剂发生磺化反应，环氧乙烷被氧化生成二氧化碳和乙二醇；生成的二氧化碳和残余环氧乙烷废气排出至湍球塔；残余环氧乙烷废气经气液泵输出至湍球塔，在湍球塔中与气液泵泵入的热水充分混合溶解。
【专利说明】一种环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环氧乙烷灭菌【技术领域】，涉及一种环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法。
【背景技术】
[0002]环氧乙烷又名氧化乙烯，在低温下为无色液体，具有芳香醚味，沸点为10.8°C，密度为1.52 ;环氧乙烷易燃易爆,其最低燃烧浓度为3%。环氧乙烷气体杀菌力强、杀菌谱广，可杀灭各种微生物包括细菌芽孢，属灭菌剂。
[0003]环氧乙烷不损害灭菌的物品且穿透力很强，故多数不宜用一般方法灭菌的物品均可用环氧乙烷消毒和灭菌。例如，电子仪器、光学仪器、医疗器械、书籍、文件、皮毛、棉、化纤、塑料制品、木制品、陶瓷及金属制品、内镜、透析器和一次性使用的诊疗用品等。环氧乙烷是目前最主要的低温灭菌方法之一。影响环氧乙烷气体灭菌的因素很多，只有严格控制有关因素，才能达到灭菌效果。
[0004]由于环氧乙烷的易燃、易爆和致癌性，目前环氧乙烷气体灭菌的控制还比较困难，尤其是难以做到环氧乙烷灭菌废气的无害化处理。当前普遍存在的现象是环氧乙烷灭菌器在使用以后，向环境中直接排放有毒的高致癌废气、废液，造成了大量的环境污染。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题在于提供一种环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法，该方法通过化合处理和促溶于水的处理，能够大大的净化环氧乙烷灭菌废气，可达到完全排放的标准。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]—种环氧乙烷废气化合处理装置，包括抽气泵、化合器、气液泵、湍球塔和分散器；
[0008]抽气泵与化合器的进气口相连接，输送环氧乙烷废气至化合器；
[0009]化合器包括化合器箱体，化合器箱体内设有多个并列的反应器，与进气口相连通的气路管入口设置在反应器的底部，反应器内填充有磺化反应剂，在气体向上散逸的途径上设置有气体辅助反应装置，气路管出口设置在反应器上表面并与下一个反应器的气路管进口相连接，最后一个反应器的气路管出口与出气口相连通；
[0010]气液泵与化合器的出气口相连接，出气口输出的残余环氧乙烷在气液泵内与热水充分混合，然后泵入到湍球塔中；
[0011]湍球塔的底部入水口与气液泵相连接，湍球塔内设置有多层拦截网，拦截网之间设有空心的湍流球，湍流球在湍球塔中被由下而上的热水、气流的冲击翻滚跳跃，使残余环氧乙烷与水充分溶解；
[0012]分散器与湍球塔顶部的出水口相连接，分散器将溶解有环氧乙烷废气的水与水蒸气相分离。[0013]所述的化合器还设有包括进水口和出水口的冷却水循环管路，冷却水循环管路设置在反应器的四周。
[0014]所述的气体辅助反应装置包括分散网和气流分布板；所述的分散网设有多个气孔，并且交错设置，环氧乙烷气体经分散网均匀分散，与磺化反应剂反应；所述的气流分布板沿气体上升路径交替排布，延长气体的上升时间；
[0015]反应器内还设有分配器、集散盒和滤气罩，所述的分配器为气液分离器，将磺化反应产生的二氧化碳与磺化反应物分开，使磺化反应物集中于集散盒上，二氧化碳及处理过的气体通过滤气罩排出下一级反应器。
[0016]所述的分散网由多道金属丝扭曲而成并形成大量气孔。
[0017]所述的化合器还包括与化合器箱体相匹配的化合器活动盖，相邻的反应器通过分格挡板相隔开。
[0018]所述的反应器轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器，下游的反应器相应前移，最后前移的反应器空缺的位置由新的反应器替换。
[0019]所述的分散器还通过管路与微生物降解池相连接，溶解在水中的环氧乙烷废气被微生物降解池中的微生物降解、利用。
[0020]所述的湍球塔包括塔体和与其相匹配的上盖，塔体内设有多道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球；入水口设置在湍球塔底部的支撑架之间。
[0021]所述的湍球塔底部还设有进气口，通过进气口鼓入气体辅助湍流球跳跃翻转。
[0022]所述的湍球塔还设有监测用的透视窗。
[0023]同时提供，一种处理环氧乙烷废气的化合器，该化合器包括化合器箱体，化合器箱体内设有多个并列的反应器，与进气口相连通的气路管入口设置在反应器的底部，反应器内填充有磺化反应剂，在气体向上散逸的途径上设置有气体辅助反应装置，气路管出口设置在反应器上表面并与下一个反应器的气路管进口相连接，最后一个反应器的气路管出口与出气口相连通。
[0024]所述的气体辅助反应装置包括分散网和气流分布板；所述的分散网设有多个气孔，并且交错设置，环氧乙烷气体经分散网均匀分散，与磺化反应剂反应；所述的气流分布板沿气体上升路径交替排布，延长气体的上升时间。
[0025]所述的反应器内还设有分配器、集散盒和滤气罩，所述的分配器为气液分离器，将磺化反应产生的二氧化碳与磺化反应物分开，使磺化反应物集中于集散盒上，二氧化碳及处理过的气体通过滤气罩排出下一级反应器。
[0026]以及，一种环氧乙烷废气化合处理方法，包括以下步骤:
[0027]I)抽气泵将环氧乙烷废气输送至化合器，在化合器内对环氧乙烷废气进行化合处理；
[0028]2)环氧乙烷废气在化合器内与磺化反应剂发生磺化反应，环氧乙烷被氧化生成二氧化碳和乙二醇；生成的二氧化碳和残余环氧乙烷废气排出至湍球塔；
[0029]3)残余环氧乙烷废气经气液泵输出至湍球塔，在湍球塔中与气液泵泵入的热水充分混合溶解；
[0030]4)湍球塔输出的热水在分离器中进行气液分离，所分离的液体溶输出到微生物降解池中。
[0031]所述的磺化反应剂为浓硫酸，该磺化反应为放热反应，在化合器的四周还设有冷却水循环管路。
[0032]所述的化合器内，在环氧乙烷气路上设置多个串联的反应器，在前的反应器处理之后的环氧乙烷废气继续被在后的反应器处理，最后的反应器将环氧乙烷废气排出至气液泵，再经气液泵输入至湍球塔。
[0033]所述的反应器轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器，下游的反应器相应前移，最后前移的反应器空缺的位置由新的反应器替换。
[0034]所述的反应生成的乙二醇通过反应器底部的螺旋送料器送出，然后收集。
[0035]所述的湍球塔内设有多个道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球，湍流球受被由下而上的水流、气流冲击而呈跳跃、旋转、翻滚状态，促使环氧乙烷气体溶解在热水当中。
[0036]所述的瑞球塔内泵入的热水温度为30?45°C,所述的瑞流球为空心麻面娃胶球。
[0037]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0038]本发明提供的环氧乙烷灭菌废气处理装置及处理方法，在灭菌作业完成后，灭菌器内的环氧乙烷废气被抽出送入一级处理设备化合器，环氧乙烷废气由化合器底部输入由下向上通过气流分布板，与由上而下的雾化催化剂化合降解，环氧乙烷废气被处理掉80%—90%,化合生成一氧化碳和乙二醇及少量含有环氧乙烷废气的空气，其中乙二醇由化合器底部的螺旋送料器排出。
[0039]湍球化合塔在气液泵鼓气并增加热水的作用下，空心湍流球在湍球化合塔中，被由下而上的热水气流冲击，承跳跃、翻滚、旋转状态。使残余环氧乙烷废气与水充分溶和。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1为环氧乙烷灭菌废气处理装置连接示意图；其中，101为化合处理器，102为气液泵，103为湍球塔；104为分离塔；105为降解池；
[0041]图2为化合处理器的结构示意图；其中，I为进水管，2为进气口，3为化合器活动盖，4为反应器上盖，5为滤气罩，6为分格挡板，7为出气口，8为托盘，9为化合器箱体，10为反应器，11为分散网，12为集散盒，13为分配器，14为冷却水，15为出水口 ；
[0042]图3为湍球塔的结构示意图；其中，301为上盖，302为排气口法兰，303为塔体，304为紧固螺栓，305为湍流球，306为入水口，307为进气口法兰，308为支撑架，309为进气口，3010为透视窗。
【具体实施方式】
[0043]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0044]参见图1、图2、图3，一种环氧乙烷废气化合处理装置，包括抽气泵、化合器101、气液泵102、湍球塔103和分散器104 ；
[0045]抽气泵与化合器101的进气口 2相连接，输送环氧乙烷废气至化合器；
[0046]化合器101包括化合器箱体9,化合器箱体9内设有多个并列的反应器10,与进气口 2相连通的气路管入口设置在反应器10的底部，反应器10内填充有磺化反应剂，在气体向上散逸的途径上设置有气体辅助反应装置，气路管出口设置在反应器上表面并与下一个反应器的气路管进口相连接，最后一个反应器的气路管出口与出气口 7相连通；
[0047]气液泵102与化合器101的出气口 7相连接，出气口 7输出的残余环氧乙烷在气液泵内102与热水充分混合，然后泵入到湍球塔中；
[0048]湍球塔103的底部入水口与气液泵102相连接，湍球塔103内设置有多层拦截网，拦截网之间设有空心的湍流球305，湍流球305在湍球塔103中被由下而上的热水、气流的冲击翻滚跳跃，使残余环氧乙烷与水充分溶解；
[0049]分散器104与湍球塔103顶部的出水口相连接，分散器104将溶解有环氧乙烷废气的水与水蒸气相分离，然后在降解池105中进一步降解。
[0050]具体的，所述的化合器102还设有包括进水口 I和出水口 15的冷却水循环管路，冷却水循环管路设置在反应器10的四周。
[0051]进一步，所述的气体辅助反应装置包括分散网11和气流分布板；所述的分散网11设有多个气孔，并且交错设置，环氧乙烷气体经分散网11均匀分散，与磺化反应剂反应；所述的气流分布板沿气体上升路径交替排布，延长气体的上升时间；
[0052]反应器内还设有分配器13、集散盒12和滤气罩5，所述的分配器13为气液分离器，将磺化反应产生的二氧化碳与磺化反应物分开，使磺化反应物集中于集散盒12上，二氧化碳及处理过的气体通过滤气罩排出下一级反应器。
[0053]比如，所述的分散网11由多道金属丝扭曲而成并形成大量气孔。
[0054]所述的化合器还包括与化合器箱体9相匹配的化合器活动盖3，相邻的反应器10通过分格挡板6相隔开。请说明格挡板6的用途或作用
[0055]所述的反应器10轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器10中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器10，下游的反应器10相应前移，最后前移的反应器10空缺的位置由新的反应器10替换。
[0056]所述的分散器104还通过管路与微生物降解池相连接，溶解在水中的环氧乙烷废气被微生物降解池中的微生物降解、利用。
[0057]所述的湍球塔103包括塔体303和与其相匹配的上盖301，塔体303内设有多道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球305 ;入水口 306设置在湍球塔103底部的支撑架308之间。
[0058]所述的湍球塔103底部还设有进气口 309，通过进气口 309鼓入气体辅助湍流球305跳跃翻转。
[0059]所述的湍球塔103还设有监测用的透视窗3010，以便于观察。
[0060]本发明所提出的，一种环氧乙烷废气化合处理方法，包括以下步骤:
[0061 ] I)抽气泵将环氧乙烷废气输送至化合器(承压反应釜)，在化合器内对环氧乙烷废气进行化合处理；
[0062]2)环氧乙烷废气在化合器内与磺化反应剂发生磺化反应，环氧乙烷被氧化生成二氧化碳和乙二醇；生成的二氧化碳和残余环氧乙烷废气排出至湍球塔(压力越大、温度越高、反应越快);
[0063]3)残余环氧乙烷废气经气液泵输出至湍球塔，在湍球塔中与气液泵泵入的热水充分混合溶解；
[0064]4)湍球塔输出的热水在分离器中进行气液分离，所分离的液体溶输出到微生物降解池中。
[0065]所述的磺化反应剂为浓硫酸，该磺化反应为放热反应，在化合器的四周还设有冷却水循环管路。
[0066]所述的化合器内，在环氧乙烷气路上设置多个串联的反应器，在前的反应器处理之后的环氧乙烷废气继续被在后的反应器处理，最后的反应器将环氧乙烷废气排出至气液泵，再经气液泵输入至湍球塔。
[0067]所述的反应器轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器，下游的反应器相应前移，最后前移的反应器空缺的位置由新的反应器替换。
[0068]所述的湍球塔内设有多个道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球，湍流球受被由下而上的水流、气流冲击而呈跳跃、旋转、翻滚状态，促使环氧乙烷气体溶解在热水当中。
[0069]所述的瑞球塔内泵入的热水温度为30?45°C,所述的瑞流球为空心麻面娃胶球(增加水汽交合接触面)。
[0070]本发明所提供的化合处理方法，其中在化合器中环氧乙烷废气被处理掉80%?90%,化合生成二氧化碳、乙二醇及少量含有环氧乙烷废气的空气，其中乙二醇由化合器底部的螺旋送料器排出。
[0071]剩余废气被送入二级处理设备湍球塔喷淋水合，湍球塔内有无数空心麻面硅胶球。湍球化合塔在气液泵鼓气并增加热水的作用下，湍流球被由下而上的热水气流的冲击，承跳跃、旋转、翻滚状态，使残余环氧乙烷废气与水充分溶和。
【权利要求】
1.一种环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，包括抽气泵、化合器(101)、气液泵(102)、湍球塔(103)和分散器(104)； 抽气泵与化合器(101)的进气口(2)相连接，输送环氧乙烷废气至化合器； 化合器(101)包括化合器箱体(9)，化合器箱体(9)内设有多个并列的反应器(10)，与进气口(2)相连通的气路管入口设置在反应器(10)的底部，反应器(10)内填充有磺化反应剂，在气体向上散逸的途径上设置有气体辅助反应装置，气路管出口设置在反应器上表面并与下一个反应器的气路 管进口相连接，最后一个反应器的气路管出口与出气口(7)相连通； 气液泵(102)与化合器(101)的出气口(7)相连接，出气口(7)输出的残余环氧乙烷在气液泵内(102)与热水充分混合，然后泵入到湍球塔(103)中； 湍球塔(103)的底部入水口与气液泵(102)相连接，湍球塔(103)内设置有多层拦截网，拦截网之间设有空心的湍流球(305)，湍流球(305)在湍球塔(103)中被由下而上的热水、气流的冲击翻滚跳跃，使残余环氧乙烷与水充分溶解； 分散器(104)与湍球塔(103)顶部的出水口相连接，分散器(104)将溶解有环氧乙烷废气的水与水蒸气相分离。
2.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的化合器(102)还设有包括进水口( I)和出水口( 15)的冷却水循环管路，冷却水循环管路设置在反应器(10)的四周。
3.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的气体辅助反应装置包括分散网(11)和气流分布板；所述的分散网(11)设有多个气孔，并且交错设置，环氧乙烷气体经分散网(11)均匀分散，与磺化反应剂反应；所述的气流分布板沿气体上升路径交替排布，延长气体的上升时间； 反应器内还设有分配器(13)、集散盒(12)和滤气罩(5)，所述的分配器(13)为气液分离器，将磺化反应产生的二氧化碳与磺化反应物分开，使磺化反应物集中于集散盒(12)上，二氧化碳及处理过的气体通过滤气罩排出下一级反应器。
4.如权利要求3所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的分散网(11)由多道金属丝扭曲而成并形成大量气孔。
5.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的化合器还包括与化合器箱体(9)相匹配的化合器活动盖(3)，相邻的反应器(10)通过分格挡板(6)相隔开。
6.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的反应器(10)轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器(10)中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器(10),下游的反应器(10)相应前移,最后前移的反应器(10)空缺的位置由新的反应器(10)替换。
7.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的分散器(104)还通过管路与微生物降解池相连接，溶解在水中的环氧乙烷废气被微生物降解池中的微生物降解、利用。
8.如权利要求1所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的湍球塔(103)包括塔体(303 )和与其相匹配的上盖(301 )，塔体(303 )内设有多道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球(305);入水口( 306)设置在湍球塔(103)底部的支撑架(308)之间。
9.如权利要求1或8所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的湍球塔(103)底部还设有进气口(309)，通过进气口(309)鼓入气体辅助湍流球(305)跳跃翻转。
10.如权利要求9所述的环氧乙烷废气化合处理装置，其特征在于，所述的湍球塔(103)还设有监测用的透视窗(3010)。
11.一种处理环氧乙烧废气的化合器,其特征在于，该化合器(101)包括化合器箱体(9)，化合器箱体(9)内设有多个并列的反应器(10)，与进气口(2)相连通的气路管入口设置在反应器(10)的底部，反应器(10)内填充有磺化反应剂，在气体向上散逸的途径上设置有气体辅助反应装置，气路管出口设置在反应器上表面并与下一个反应器的气路管进口相连接，最后一个反应器的气路管出口与出气口(7)相连通。
12.如权利要求11所述的处理环氧乙烷废气的化合器，其特征在于，所述的气体辅助反应装置包括分散网(11)和气流分布板；所述的分散网(11)设有多个气孔，并且交错设置，环氧乙烷气体经分散网(11)均匀分散，与磺化反应剂反应；所述的气流分布板沿气体上升路径交替排布，延长气体的上升时间。
13.如权利要求11所述的处理环氧乙烷废气的化合器，其特征在于，所述的反应器(10)内还设有分配器(13)、集散盒(12)和滤气罩(5)，所述的分配器(13)为气液分离器，将磺化反应产生的二氧化碳与磺化反应物分开，使磺化反应物集中于集散盒(12)上，二氧化碳及处理过的气体通过滤气罩排出下一级反应器。
14.一种环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，包括以下步骤: I)抽气泵将环氧乙烷废气输送至化合器，在化合器内对环氧乙烷废气进行化合处理；` 2 )环氧乙烷废气在化合器内与磺化反应剂发生磺化反应，环氧乙烷被氧化生成二氧化碳和乙二醇；生成的二氧化碳和残余环氧乙烷废气排出至湍球塔； 3)残余环氧乙烷废气经气液泵输出至湍球塔，在湍球塔中与气液泵泵入的热水充分混合溶解； 4)湍球塔输出的热水在分离器中进行气液分离，所分离的液体溶输出到微生物降解池中。
15.如权利要求14所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的磺化反应剂为浓硫酸，该磺化反应为放热反应，在化合器的四周还设有冷却水循环管路。
16.如权利要求14所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的化合器内，在环氧乙烷气路上设置多个串联的反应器，在前的反应器处理之后的环氧乙烷废气继续被在后的反应器处理，最后的反应器将环氧乙烷废气排出至气液泵，再经气液泵输入至湍球+?+R ο
17.如权利要求16所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的反应器轮转循环:当接近环氧乙烷废气入口的在前反应器中的磺化反应剂消耗到一定程度时，将其取出并置换为其后的反应器，下游的反应器相应前移，最后前移的反应器空缺的位置由新的反应器替换。
18.如权利要求14所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的反应生成的乙二醇通过反应器底部的螺旋送料器送出，然后收集。
19.如权利要求14所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的湍球塔内设有多个道拦截网，拦截网之间放置有多个湍流球，湍流球受被由下而上的水流、气流冲击而呈跳跃、旋转、翻滚状态，促使环氧乙烷气体溶解在热水当中。
20.如权利要求14或19所述的环氧乙烷废气化合处理方法，其特征在于，所述的湍球塔内泵入的热水温度为30~45°C，所述的湍流球为空心麻面硅胶球。
【文档编号】B01D53/78GK103657383SQ201310694979
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】杨欣蕾, 冯薇, 易梦溪, 杨静, 任顾群, 杨媚, 石孝忠, 唐云 申请人:杨亮月, 冯薇