一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备的制作方法

文档序号:15896479发布日期:2018-11-09 21:06阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及臭气治理领域,特别涉及一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备。



背景技术:

随着人们生活水平的不断提高,公众对提高环境质量的要求也日益增强,对因氨气、硫化氢等恶臭气体所带来的污染也更加敏感,恶臭污染已成为当前我国城镇居民投诉最强烈的环境问题之一。恶臭气体定义为一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体物质,为此国家制定了氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、甲醛、苯酚、甲醇等恶臭污染物的排放浓度值。恶臭气体的主要来源有:工业生产、市政污水、污泥处理及垃圾处置设施等。恶臭气体主要产生在污水处理过程中的排污泵站、进水格栅、曝气沉砂池、和初沉池等处,并且污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等都会产生臭气,另外垃圾处理过程中的堆肥处理、填埋、焚烧、转运等也会产生臭气,化学制药、橡胶塑料等同样会产生臭气。恶臭气体不仅对生态环境造成严重影响,而且对人体健康具有极大的危害,会使中枢神经产生障碍、病变,引起慢性病、急性病等。一般产生的臭气浓度较低,成分复杂,监测难度大,治理比较困难,尽管对此开展了不少研究,积累了丰富的理论知识和实践经验,开发了不少恶臭治理技术,包括化学吸收法、生物滴滤法。植物提取液催化氧化法、土壤吸收法、燃烧法等,但处理效果仍然不是十分理想。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足,提供一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备。

为解决上述问题,本实用新型提供以下技术方案:

一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备,包括光催化氧化设备和微波处理设备,光催化氧化设备包括壳体和设置在壳体内的过滤模块、光触模块和紫外灯模块,壳体水平设置的长方体结构并且其两端分别设置有废气入口和净化气体出口,过滤模块、光触模块和紫外灯模块沿气体流动方向水平排列设置在壳体内部,过滤模块包括竖直设置的初效过滤网和高效过滤网,光触模块包括竖直并贴合设置的铝基蜂窝网和镍基蜂窝网,初效过滤网、高效过滤网、铝基蜂窝网和镍基蜂窝网在壳体内部沿气体流动方向水平排列设置,铝基蜂窝网和镍基蜂窝网上均涂有光触媒材料,微波处理设备包括净化箱体、RF吸收材料和微波发生器,净化箱体为水平设置的箱体结构并且其两端设置有尾气入口和尾气出口,RF吸收材料设置在净化箱体内并且RF吸收材料上设置有若干条供气流通过的气流通道,微波发生器设置在净化箱体的外侧顶部,尾气入口与净化气体出口相连通。

优选的,所述壳体的内壁上设置有若干个安装卡槽,初效过滤网、高效过滤网和光触模块均通过自身的边框一一对应的插设在各自的安装卡槽内。

优选的,所述紫外灯模块包括一个竖直设置的方形安装框和若干个竖直且间隔设置的紫外线灯管,所有紫外线灯管的底部均插设于方形安装框的底部边框,所有紫外线灯管的顶部均卡设于方形安装框的顶部边框并且所有的紫外线灯管的顶部均延伸至方形安装框的正上方。

优选的,所述壳体的顶部设置有一个可拆卸的箱盖,壳体的顶部设置有一个密封盖板,密封盖板上设置有若干个供紫外线灯管顶部漏出的通孔,密封盖板的顶部两端均设置有把手,箱盖将密封盖板压紧并闭合固定在壳体的顶部。

优选的,所述光触模块和紫外灯模块的数量为若干个并且二者数量相同。

优选的,所述初效过滤网为多层波形铝网结构,所述高效过滤网为波纹隔板结构。

优选的,所述光触媒材料为P10纳米级二氧化钛。

优选的,所述尾气入口和尾气出口内均设置有微波隔离器,微波发生器通过微波激励器将微波能量输送至净化箱体内。

优选的,所述RF吸收材料由活性炭材料制成。

有益效果:本实用新型的一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备,工作时臭气经过初效过滤网和高效过滤网进行过滤,将臭气中较大的杂质过滤掉,经过光触模块时发生光催化降解反应,纳米级二氧化钛涂层在紫外光催化氧化的作用下吸收光能产生电子跃进和空穴跃进,经过进一步的结合产生电子-空穴对,与废气中的水分和氧气反应生成氧化性活泼的羟基自由基和超氧离子自由基,能够将各种有机废气如醛类、苯类、氨类、甲醇、碳氢化合物和一氧化碳等转化为无毒无害物质,从而使废气分子被活化降解,臭味也就消失了,起到了废气除臭的作用,同时对壳体内滋生的细菌病毒都可以有效的去除,净化后的空气继续通入微波处理设备,微波能量通过微波窗口输入到净化箱体内,净化箱体内部的RF吸收材料采用活性炭,活性炭能够很好的吸收微波辐射能,并且吸收了微波辐射能之后的活性炭能够作为还原剂对尾气中的二氧化硫和氮化物进行去除,并且随着接受微波辐射的次数增加,活性炭对硫、硝化物的吸附能力和吸附速率有明显提升,该RF吸收材料中的若干条气流通道保证了废气气体能够与RF吸收材料之间的空隙充分接触,本实用新型的一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备,能够高效除去恶臭废气中的挥发性有机物、无机物、硫化氢、甲醛、苯酚、甲醇、氨气和碳氢化合物等主要污染物,以及各种恶臭味,达到杀菌消毒的效果,并且使用范围广,恶臭气体经处理后不会产生二次污染。

附图说明

图1所示为本实用新型的立体结构示意图;

图2所示为光催化氧化设备的结构分解示意图;

图3所示为本实用新型的局部立体结构示意图;

图4所示为本实用新型紫外灯模块的立体结构示意图;

图5所示为微波处理设备的工作原理图;

附图标记说明:壳体1,微波处理设备2,过滤模块3,光触模块4,紫外灯模块5,废气入口6,净化气体出口7,初效过滤网8,高效过滤网9,铝基蜂窝网10,镍基蜂窝网11,净化箱体12,RF吸收材料13,微波发生器14,尾气入口15,尾气出口16,气流通道17,安装卡槽18,方形安装框19,紫外线灯管20,箱盖21,密封盖板22,通孔23,把手24,微波隔离器25,微波激励器26。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例,对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述:

参照图1至图5所示的一种基于光催化氧化和微波吸附的臭气治理成套设备,包括光催化氧化设备和微波处理设备2,光催化氧化设备包括壳体1和设置在壳体1内的过滤模块3、光触模块4和紫外灯模块5,壳体1水平设置的长方体结构并且其两端分别设置有废气入口6和净化气体出口7,过滤模块3、光触模块4和紫外灯模块5沿气体流动方向水平排列设置在壳体1内部,过滤模块3包括竖直设置的初效过滤网8和高效过滤网9,光触模块4包括竖直并贴合设置的铝基蜂窝网10和镍基蜂窝网11,初效过滤网8、高效过滤网9、铝基蜂窝网10和镍基蜂窝网11在壳体1内部沿气体流动方向水平排列设置,铝基蜂窝网10和镍基蜂窝网11上均涂有光触媒材料,微波处理设备2包括净化箱体12、RF吸收材料13和微波发生器14,净化箱体12为水平设置的箱体结构并且其两端设置有尾气入口15和尾气出口16,RF吸收材料13设置在净化箱体12内并且RF吸收材料13上设置有若干条供气流通过的气流通道17,微波发生器14设置在净化箱体12的外侧顶部,尾气入口15与净化气体出口7相连通。

所述壳体1的内壁上设置有若干个安装卡槽18,初效过滤网8、高效过滤网9和光触模块4均通过自身的边框一一对应的插设在各自的安装卡槽18内,方便初效过滤网8、高效过滤网9和光触模块4安装的同时也便于拆卸和更换。

所述紫外灯模块5包括一个竖直设置的方形安装框19和若干个竖直且间隔设置的紫外线灯管20,所有紫外线灯管20的底部均插设于方形安装框19的底部边框,所有紫外线灯管20的顶部均卡设于方形安装框19的顶部边框并且所有的紫外线灯管20的顶部均延伸至方形安装框19的正上方,臭气经过初效过滤网8、高效过滤网9和光触模块4时发生光催化降解反应,最后经过紫外灯模块5进行紫外线杀菌,紫外灯模块5包括波长为185nm和254nm规格的紫外线灯管20,且每立方米臭气对应的紫外线灯功率为1W,光催化降解就是利用辐射、光催化剂在反应体系中产生的活性极强的自由基,再通过自由基与有机污染物之间的加合、取代、电子转移等过程将污染物全部降解为无机物的过程,其原理为催化剂受光照射,吸收光能,发生电子跃迁,形成电子-空穴对,对吸附于表面的污染物直接进行氧化还原,或氧化表面吸附的氢氧根,生成强氧化性的羟基自由基,将污染物氧化。

所述壳体1的顶部设置有一个可拆卸的箱盖21,壳体1的顶部设置有一个密封盖板22,密封盖板22上设置有若干个供紫外线灯管20顶部漏出的通孔23,密封盖板22的顶部两端均设置有把手24,箱盖21将密封盖板22压紧并闭合固定在壳体1的顶部,所有紫外线灯管20的顶部固定在密封盖板22的通孔23内,需要对壳体1内初效过滤网8、高效过滤网9、光触模块4和紫外线灯管20进项更换时,只需打开箱盖21并通过把手24揭开密封盖板22即可进行更换。

所述光触模块4和紫外灯模块5的数量为若干个并且二者数量相同,铝基蜂窝网10、镍基蜂窝网11和紫外灯模块5的数量均可以设置为多个,还可以将铝基蜂窝网10、镍基蜂窝网11和紫外灯模块5呈交替设置壳体1内,即一个铝基蜂窝网10后端设置一个紫外灯模块5,该紫外灯模块5后端再设置一个镍基蜂窝网11,该镍基蜂窝网11后端再设置一个紫外灯模块5,以此循环,镍基蜂窝网11放置在铝基蜂窝网10的后面,一方面光催化氧化效果好,一方面镍基蜂窝网11可以过滤细微烟尘。

所述初效过滤网8为多层波形铝网结构,所述高效过滤网9为波纹隔板结构,初效过滤网8的过滤材料为打折成波型的铝网,且多层铝网交叉纵横层叠组成初效过滤网8,高效过滤网9的过滤网使用波纹隔板式设计,其中的过滤模块3能够有效过滤废气中的烟尘,防止其污染紫外灯模块5,保证紫外线光照强度,能最大限度利用紫外线的能量并通过紫外臭氧氧化,纳米级二氧化钛涂层在紫外光催化氧化的作用下,恶臭废气进行净化,从而达到除臭和杀菌双重目的,尤其适用于铸造等易产生含粉尘废气的场合。

所述光触媒材料为P10纳米级二氧化钛,铝基蜂窝网10的过滤网采用呈蜂窝状的金属铝为滤材基体,镍基蜂窝网11的过滤网所用的基体材料为多开孔的泡沫塑料镍,铝基蜂窝网10和镍基蜂窝网11的过滤网上均涂有P10纳米级二氧化钛,每平方米铝基蜂窝网10和镍基蜂窝网11上均喷涂有80~100g的P10纳米级二氧化钛,当恶臭气体和工业废气经收集系统进入本设备时,在光催化降解氧化反应中,通过紫外光照射在纳米级二氧化钛涂层催化剂上,纳米级二氧化钛涂层催化剂吸收光能发生电子跃迁产生空穴,形成电子-空穴对,与废气中的水分和氧气反应生成氧化性活泼的羟基自由基和超氧离子自由基,能够将各种有机废气如醛类、苯类、氨类、甲醇、碳氢化合物和一氧化碳等转化为无毒无害物质,从而使废气分子被活化降解,臭味也就消失了,起到了废气除臭的作用,同时对壳体1内滋生的细菌病毒都可以有效的去除。

所述尾气入口15和尾气出口16内均设置有微波隔离器25,微波发生器14通过微波激励器26将微波能量输送至净化箱体12内,微波隔离器25为若干个带孔的板或网,采用微波脱硫脱硝技术具有工艺简单、处理效率高、无二次污染等优点,在净化箱体12顶部部设置有微波发生器14用的微波磁控管,该微波磁控管外接配置有独立电控系统的微波磁控管供电系统,净化箱体12与微波发生器14之间设置有微波激励器26,微波发生器14的微波磁控管组装在微波激励器26中,微波磁控管的能量传输端配置有水冷系统,从而降低热能传导与辐射热能对微波磁控管功率输出的影响,微波发生器14的能量传输端与净化箱体12之间设置有微波窗口,微波能量通过微波窗口输入到净化箱体12内,净化箱体12内部装有易吸收微波射频能量的RF吸收材料13作为还原剂,该RF吸收材料13可以采用活性炭,该RF吸收材料13中的若干条气流通道17保证了废气气体能够与RF吸收材料13之间的空隙充分接触。

所述RF吸收材料13由活性炭材料制成,活性炭对微波辐射能具备较强的吸收能力,且吸收了微波辐射能之后的活性炭能够作为还原剂对尾气中的二氧化硫和氮化物进行去除,并且随着接受微波辐射的次数增加,活性炭对硫、硝化物的吸附能力和吸附速率有明显提升。

工作原理:工作时臭气经过初效过滤网8和高效过滤网9进行过滤,将臭气中较大的杂质过滤掉,经过光触模块4时发生光催化降解反应,纳米级二氧化钛涂层在紫外光催化氧化的作用下吸收光能发生电子跃迁产生电子空穴,形成电子-空穴对,与废气中的水分和氧气反应生成具有氧化性的羟基自由基和超氧离子自由基,能够将各种有机废气如醛类、苯类、氨类、甲醇、碳氢化合物和一氧化碳等转化为无毒无害物质,从而使废气分子被活化降解,臭味也就消失了,起到了废气除臭的作用,同时对壳体1内滋生的细菌病毒都可以有效的去除,净化后的空气继续通入微波处理设备2,微波能量通过微波窗口输入到净化箱体12内,净化箱体12内部的RF吸收材料13采用活性炭,活性炭对微波辐射能具备较强的吸收能力,且吸收了微波辐射能之后的活性炭能够作为还原剂对尾气中的二氧化硫和氮化物进行去除,并且随着接受微波辐射的次数增加,活性炭对硫、硝化物的吸附能力和吸附速率有明显提升,该RF吸收材料13中的若干条气流通道17保证了废气气体能够与RF吸收材料13之间的空隙充分接触。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型的技术范围作出任何限制,故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

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