复合催化氧化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种复合催化氧化装置，其特征在于，包括吸收液喷淋装置和废气分解装置，其中，所述吸收喷淋装置为空心筒体，包括第一喷淋管、第一循环水箱、第一接水盘和第一回水管，所述废气分解装置为空心筒体，包括旋流板、除雾器、第二喷淋管、第二循环水箱、第二接水盘和第二回水管，所述吸收喷淋装置下部与所述废气分解装置下部之间用管道连接。本实用新型具有适合范围广、净化效率高，保证对废气的处理达标排放；系统设备紧凑，占地面积小，简单实用，便于维护管理；吸收液循环利用，运行成本低；运行稳定可靠，除加药外，现场基本无人操作，易于管理，可实现设备长期稳定安全运行等优点。
【专利说明】复合催化氧化装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业废气净化领域，尤其涉及一种复合催化氧化装置。
【背景技术】
[0002]臭氧长期以来就被认为是一种有效的氧化剂和消毒剂。臭氧所进行的反应类型主要有两类，即臭氧的直接氧化反应与臭氧分解形成的自由基型链式反应，氧化分解废气中烯烃类、烷类、芳香族类、氨基酸类、有机氨等有机物氧化分解为二氧化碳和水，最终达到废气净化的目的。
[0003]双氧水与硫酸亚铁反应(类芬顿反应)，产生羟基自由基，具有强氧化性(反应效率比臭氧高7个数量级)，可将醇类、苯类、酚类等有机物氧化分解为二氧化碳和水，最终达到废气净化的目的。
[0004]国内现阶段废气处理多采用酸(碱)雾吸收加上活性炭吸附废气净化塔设备，该设备内第一级反应主要进行酸碱中和反应；第二级主要进行活性炭物理吸附。在第一级反应中，利用酸(碱)性吸收液去除工业废气中的碱(酸)性气体。第二级中，利用活性炭对工业废气中的有机成分以及第一级反应中的残留气体进行物理吸附，最终实现工业废气净化的目的。
[0005]国内现阶段废气处理的另一种方式采用UV紫外线装置，该种设备采用高温高压UV灯管发射的紫外线光束照射产生臭氧，利用臭氧的氧化性将废气氧化分解。但是该种设备存在以下缺点:
[0006](I)吸收过程中废气路径太短，减少了吸收反应时间，易造成吸收不完全。
[0007](2)虽然活性炭吸附能力强、稳定性高，但其易饱和、循环利用效率差，运行成本较高。此外，活性炭具有可燃性，使用温度一般不能超过473K。
[0008](3)UV紫外线装置为单一的氧化分解装置，无法净化废气中的硫氧化物、氮氧化物，且UV灯管表面易被废气组成成分粘附，造成设备运行失效。
实用新型内容
[0009]为解决上述问题，本实用新型提供一种复合催化氧化装置，采用如下技术方案:
[0010]一种复合催化氧化装置，其特征在于，包括吸收液喷淋装置和废气分解装置，其中，
[0011]所述吸收喷淋装置为空心筒体，包括第一喷淋管、第一循环水箱、第一接水盘和第一回水管，所述第一循环水箱位于所述吸收喷淋装置底部，所述吸收喷淋装置筒体下端连接有第一接水盘，该第一接水盘底部连接有第一回水管，所述第一喷淋管位于所述空心筒体中心位置，所述喷淋管上设有第一喷淋头；
[0012]所述废气分解装置为空心筒体，包括旋流板、除雾器、第二喷淋管、第二循环水箱、第二接水盘和第二回水管，所述第二循环水箱位于所述吸收喷淋装置底部，所述旋流板横截面为圆形或椭圆形，所述旋流板上设有叶片，所述叶片呈扇叶形状，所述旋流板固定连接在圆柱形筒体内壁上，所述第二喷淋管位于所述废气分解装置筒体内部中心位置，穿过所述第二循环水箱和所述旋流板，所述除雾器位于所述废气分解装置顶端，所述除雾器横截面积大于所述废气分解装置筒体横截面积，所述除雾器内设有格网和除雾球，除雾球分布在格网上，所述废气分解装置筒体下端连接有的第二接水盘，该第二接水盘底部连接有第二回水管；
[0013]所述吸收喷淋装置下部与所述废气分解装置下部之间用管道连接。
[0014]优选地,所述旋流板数量为2-8个。
[0015]最好地,所述旋流板数量为4个。
[0016]优选地，所述旋流板上所述叶片数量为24-40个。
[0017]最好地，所述旋流板上所述叶片数量为32个。
[0018]优选地，所述叶片长度为2-8米。
[0019]最好地，所述叶片长度为4米。
[0020]优选地，所述第二喷淋头位于所述旋流板上，每个所述旋流板对应设置有4个第二喷淋头。
[0021]优选地，所述除雾球为球状物，所述除雾球体积为1-5立方米。
[0022]优选地，所述格网为钢板网。
[0023]在复合催化氧化装置中进行的第一级反应是:利用酸(碱)吸收液将废气中的无机酸(碱)性气体进行吸收净化臭氧将废气中的结构较为复杂，且不溶于酸(碱)吸收液的分子氧化并使之最终氧化为二氧化碳。此处需说明的是:复合催化氧化装置的安放位置需根据现场场地进行布置安装，酸(碱)吸收液由第一循环水箱底部的泵加压后，经第一喷淋管喷出。
[0024]在复合催化氧化装置中进行的第二级反应是:利用芬顿反应产生的羟基自由基氧化高浓废气中的顽固性成分，利用羟基自由基的强氧化性将其氧化为二氧化碳，本实用新型中的芬顿试剂为臭氧。第二级反应中的芬顿试剂由底部的泵加压后，经第二喷淋管喷出。雾状的试剂与气体接触进行反应。经过复合催化氧化后的气体继续向上，经过除雾器去除气体中的水分，最后经烟囱排出。
[0025]与现有技术相比，本实用新型达到了以下有益效果:
[0026](I)适合范围广、净化效率高，保证对废气的处理达标排放。
[0027](2)系统设备紧凑，占地面积小，简单实用，便于维护管理。
[0028](3)吸收液循环利用，运行成本低。
[0029](4)运行稳定可靠，除加药外，现场基本无人操作，易于管理，可实现设备长期稳定安全运行。
[0030](5)本实用新型内部采用多层旋流装置，增加了气体流通路径，使吸收液和废气接触时间延长，保证其吸收效果。此外，本实用新型采用复合催化氧化化学分解技术取代活性炭物理吸收，从本质上去除废气中的有害成分。现国内也存在多种多样的氧化处理废气方式，但对于高浓废气的处理，单一的处理方式很难达到国家废气排放标准。本实用新型采用深度氧化配合碱(酸)吸收液吸收过程，不仅对无机酸(碱)性气体进行了吸收净化，还从根本上对废气中的有机高分子进行了氧化分解。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0032]图1是本实用新型一实施例复合催化氧化装置整体示意图；
[0033]图2是本实用新型一实施例旋流板俯视图和放大图；
[0034]其中，I一吸收喷淋装置2—废气分解装置
[0035]3—管道11一第一喷淋管
[0036]12—第一喷淋头13—第一循环水箱
[0037]14 一第一接水盘15—第一回水管
[0038]21—除雾器22—格网
[0039]23—除雾球24—第二喷淋管
[0040]25—第二喷淋头26—第二循环水箱
[0041]27—旋流板28—叶片
[0042]29—第二接水盘210—第二回水管
【具体实施方式】
[0043]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0044]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面，结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明，但不作为对本申请的限定。
[0045]实施例1
[0046]如图1所示的复合催化氧化装置，包括右侧的吸收液喷淋装置I和左侧的废气分解装置2，吸收喷淋装置I的下部与废气分解装置2下部之间用管道连接，该管道可以为矩形、正方形、圆形、或椭圆形。
[0047]吸收喷淋装置I为空心筒体，本实施例中为圆柱形空心筒体，还可以为其它形状的筒体，如椭圆形等，这里不做具体限定，吸收喷淋装置I包括第一喷淋管12、第一循环水箱14、第一接水盘14和第一回水管15。第一循环水箱13位于吸收喷淋装置I底部，第一循环水箱13还连接了一个4KW的水泵用于泵送喷淋液。第一喷淋管12位于圆柱形空心筒体中心位置，所述喷淋管12上设有第一喷淋头13，第一喷淋头13是位于所述旋流板上11的，每个旋流板27对应设有4个第一喷淋头13，吸收喷淋装置I的筒体下端连接有漏斗形的第一接水盘14，第一接水盘14底部连接有第一回水管15。
[0048]废气分解装置2为同样为空心筒体，本实施例中为圆柱形空心筒体，还可以为其它形状的空心筒体，如椭圆形等，与吸收喷淋装置I的圆柱形空心筒体的区别是废气分解装置2的纵向横截面积不等，上部横截面积大，下部横截面积小。废气分解装置2包括旋流板27、除雾器21、第二喷淋管24、第二循环水箱26、第二接水盘29和第二回水管210，第二循环水箱26位于所述吸收喷淋装置底部，第二循环水箱26还连接了一个4KW的水泵用于泵送喷淋液。本实施例中旋流板27的横截面为圆形呈风扇形状，当然还可以为其它形状，如椭圆形，如图2所示为本实用新型一实施例旋流板结构示意图,旋流板27是固定连接在圆柱形空心筒体内壁上的，最好是焊接。旋流板27的数量可以为2个，也可以为8个，最好选择4个，这里不做具体限定。旋流板27上设有叶片15，叶片15呈扇叶形状，叶片数量可以为24个，也可以为40个，最好为32个，叶片长度为2-8米，优选为4米，叶片的数量和长度视实际情况而定，这里不做具体限定。第二喷淋管24位于废气分解装置筒体内部的中心位置，穿过上述的第二循环水箱26和旋流板27。除雾器21位于废气分解装置的顶端，除雾器21的横截面积大于废气分解装置2筒体主体的横截面积，除雾器21内设有网格22和除雾球23，网格22是钢板网，上面设有孔洞作为气体通道。在网格22上放置了除雾球23，除雾球23的体积可以为I立方米，也可以为5立方米，最好为2立方米。废气分解装置2的筒体下端连接有漏斗形的第二接水盘29，第二接水盘29底部连接有第二回水管210。
[0049]实施例2
[0050]本实施例提供的复合催化氧化装置，在使用过程中，待处理废气将进行至少两个步骤的处理过程，首先在吸收喷淋装置I中进行废气吸收，然后在废气分解装置2中进行尾气处理，吸收喷淋装置I的下部与废气分解装置2下部之间用矩形管道连接。
[0051]在吸收喷淋装置I内主要是对废气中的二氧化硫、氮氧化物、硫化氢等气体进行吸收。吸收喷淋装置I为圆柱形空心筒体，包括旋流板27、第一喷淋管12和第一循环水箱14。废气从吸收喷淋装置I上方入口进入吸收喷淋装置I内，第一循环水箱14内的酸(碱)吸收液由3KW的水泵加压，经第一喷淋管12向上高压喷出，经喷射后的吸收液呈雾状，废气与雾状酸(碱)吸收液接触后，废气中的酸(碱)性气体被吸收，喷淋液在吸收了废气后滴落到漏斗形的第一接水盘14上，流经第一回水管15流入第一循环水箱13中。
[0052]从吸收喷淋装置I出来的废气，进入废气分解装置2中，在废气分解装置2中其目的主要是将废气中的一些顽固有机成分氧化为二氧化碳和水。废气分解装置2为同样为圆柱形空心筒体，与吸收喷淋装置I的圆柱形空心筒体的区别是废气分解装置2的上部横截面积大、下部横截面积小。废气分解装置2包括旋流板27、除雾器21、第二喷淋管24、第二循环水箱26、第二接水盘29和第二回水管210，第二循环水箱26位于所述吸收喷淋装置底部，第二循环水箱26还连接了一个4KW的水泵用于泵送喷淋液。第二喷淋管24位于废气分解装置筒体内部的中心位置，穿过上述的第二循环水箱26和旋流板27。废气流经焊接在吸收喷淋装置I筒体内壁的旋流板27，旋流板27数量为4个，每个旋流板27上对应设有4个喷淋头呈十字排列，旋流板27上设有叶片15的数量为32个，叶片长度为4米，本实施例中由于采用了多层旋流板27，增加了气体流通路径，使吸收液和废气接触时间延长，保证了废气与吸收液能够充分接触，完成酸(碱)性气体的吸收。除雾器21位于废气分解装置的顶端，除雾器21的横截面积大于废气分解装置2筒体主体的横截面积，除雾器21内设有网格22和除雾球23，网格22是钢板网，上面设有孔洞作为气体通道。在网格22上放置了除雾球23，除雾球23的体积为2立方米。第二循环水箱26内的吸收液(芬顿试剂即臭氧)由3KW的水泵加压，经第二喷淋管24向上高压喷出，经喷射后的臭氧呈雾状，雾状的臭氧与废气接触进行反应，将废气中的顽固有机成分氧化为二氧化碳和水，反应后的臭氧滴落到漏斗形的第二接水盘29上，流经第二回水管210流入第二循环水箱13内。
[0053]与现有技术相比，上述实施例的复合催化氧化装置达到了以下有益效果:适合范围广、净化效率高，保证对废气的处理达标排放；系统设备紧凑，占地面积小，简单实用，便于维护管理；吸收液循环利用，运行成本低；运行稳定可靠，除加药外，现场基本无人操作，易于管理，可实现设备长期稳定安全运行；本实用新型内部采用多层旋流装置，增加了气体流通路径，使吸收液和废气接触时间延长，保证其吸收效果。此外，本实用新型采用复合催化氧化化学分解技术取代活性炭物理吸收，从本质上去除废气中的有害成分。现国内也存在多种多样的氧化处理废气方式，但对于高浓废气的处理，单一的处理方式很难达到国家废气排放标准。本实用新型采用两级氧化配合碱(酸)吸收液吸收过程，不仅对无机酸(碱)性气体进行了吸收净化，还从根本上对废气中的有机高分子进行了氧化分解。
[0054]上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种复合催化氧化装置，其特征在于，包括吸收液喷淋装置和废气分解装置，其中， 所述吸收喷淋装置为空心筒体，包括第一喷淋管、第一循环水箱、第一接水盘和第一回水管，所述第一循环水箱位于所述吸收喷淋装置底部，所述吸收喷淋装置筒体下端连接有第一接水盘，该第一接水盘底部连接有第一回水管，所述第一喷淋管位于所述空心筒体中心位置，所述喷淋管上设有第一喷淋头； 所述废气分解装置为空心筒体，包括旋流板、除雾器、第二喷淋管、第二循环水箱、第二接水盘和第二回水管，所述第二循环水箱位于所述吸收喷淋装置底部，所述旋流板横截面为圆形或椭圆形，所述旋流板上设有叶片，所述叶片呈扇叶形状，所述旋流板固定连接在圆柱形筒体内壁上，所述第二喷淋管位于所述废气分解装置筒体内部中心位置，穿过所述第二循环水箱和所述旋流板，所述除雾器位于所述废气分解装置顶端，所述除雾器横截面积大于所述废气分解装置筒体横截面积，所述除雾器内设有格网和除雾球，除雾球分布在格网上，所述废气分解装置筒体下端连接有第二接水盘，该第二接水盘底部连接有第二回水管； 所述吸收喷淋装置下部与所述废气分解装置下部之间用管道连接。
2.根据权利要求1所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述旋流板数量为2-8个。
3.根据权利要求1或2所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述旋流板数量为4个。
4.根据权利要求3所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述旋流板上所述叶片数量为24-40个。
5.根据权利要求4所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述旋流板上所述叶片数量为32个。
6.根据权利要求5所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述叶片长度为2-8米。
7.根据权利要求6所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述叶片长度为4米。
8.根据权利要求7所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述第二喷淋头位于所述旋流板上，每个所述旋流板对应设置有4个第二喷淋头。
9.根据权利要求8所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述除雾球为球状物，所述除雾球体积为1-5立方米。
10.根据权利要求9所述的复合催化氧化装置，其特征在于，所述格网为钢板网。
【文档编号】B01D53/76GK204134459SQ201420512620
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】孙振山 申请人:孙振山