一种含尘VOCs污染物的净化设备的制作方法

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其是一种含尘VOCs污染物的净化设备。

背景技术：

目前，在工业生产及日常生活中经常会遇到一些含尘VOCs(即：主要由有机或无机颗粒物和挥发性有机物组成的污染物)的排放问题，如餐饮业所产生的油烟废气、喷漆环节所产生的含漆雾废气等等。

以餐饮行业的油烟废气为例，目前通常采用静电式油烟净化设备来去除大部分的油烟颗粒物，再通过光催化氧化法或其他方法来去除VOCs；其中，静电式油烟净化设备对于粒径在1μm以上的油烟颗粒物具有很好的净化效果，净化后尾气虽然基本可以满足GB18483《饮食业油烟排放标准》中的排放要求，但对于细颗粒物(粒径≤1μm)及VOCs的处理效率却很低；因此，常常会出现餐馆的油烟能够达标排放，但还是会散发出浓重的气味，即除烟不除味。同时，针对VOCs去除的方法还包括物理吸附法、燃烧法、生物法和低温等离子法等，然而，这些方法由于运行费用高、处理效率低，尤其不适用于餐饮业的油烟VOCs的去除。

鉴于此，出现一些新的组合工艺(专利公开号为CN103785276A的中国发明专利所公开的一种利用低温等离子与催化剂协同作用净化餐饮业油烟的方法)以期对含尘VOCs进行有效去除；然而，此类工艺却存在如下缺陷：首先，从此类工艺对含尘VOCs去除的原理来看，臭氧与VOCs在催化剂表面只能做短暂的停留，很难将VOCs彻底氧化分解；其次，餐饮业油烟VOCs浓度的动态范围很大，其浓度日变化范围一般在4个数量级以上，此类工艺处理方法只能按照其峰值浓度进行净化工艺设计，如此必然造成设备成本极高、能耗极大的后果，对于附加值不高的餐饮行业来说就丧失了其适用性；最后，从此类工艺的处理结果来看，各污染物处理后的浓度甚至比静电式油烟净化设备出口的浓度还要高，可见该方法对VOCs和细颗粒物基本没有去除效果。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种含尘VOCs污染物的净化设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种含尘VOCs污染物的净化设备，它包括一具有进风口部和出风口部的净化箱体、一装设于净化箱体内并将净化箱体的内部空间分隔为与进风口部相连通的废气容纳空间及与出风口部相连通的净气容纳空间的吸附缓冲及催化反应装置、一装设于废气容纳空间内的臭氧发生装置以及一装设于净化箱体上且出风口通过进风口部与臭氧发生装置的进风口相连通的颗粒物净化装置。

优选地，所述颗粒物净化装置为静电式除尘器、布袋式除尘器和湿式洗涤塔中的一种或几种的组合。

优选地，所述吸附缓冲及催化反应装置包括若干片纵向截面形状呈“L”形的前置风道隔离板、若干片与前置风道隔离板呈矩形对角互补结构的后置风道隔离板以及若干面相互间呈左右并排且间隔分布于净化箱体内的吸附缓冲及催化反应墙；所述前置风道隔离板与后置风道隔离板相互间呈左右并排且前后错位分布，且相邻的两面所述吸附缓冲及催化反应墙的墙隙之间设置有一前置风道隔离板或一后置风道隔离板；每面所述吸附缓冲及催化反应墙上均开设有相对于净化箱体呈左右方向分布的吸附孔；所述废气容纳空间和净气容纳空间由吸附缓冲及催化反应墙、前置风道隔离板和后置风道隔离板共同对净化箱体的内部空间作隔离后成型。

优选地，所述吸附缓冲及催化反应墙包括框体骨架以及若干块连续堆叠于框体骨架内且形成有若干个吸附孔的蜂窝载体，所述蜂窝载体上负载有催化剂。

优选地，所述催化剂为金属单质或金属氧化物或金属化合物中的一种或多种。

优选地，所述蜂窝载体为蜂窝活性炭、沸石分子筛、蜂窝陶瓷中的一种或多种。

优选地，所述臭氧发生装置包括置于废气容置空间内并位于颗粒物净化装置的出风口侧的支架、若干个装设于支架内并位于颗粒物净化装置的出风口的轮廓区域内的加压搅拌风扇以及装设于支架内并位于每个加压搅拌风扇的出风侧的臭氧发生器。

优选地，所述净化箱体内且位于吸附缓冲及催化反应装置的前壁侧顶端和后壁侧底端分别设置有用于将废气容纳空间和净气容纳空间进行隔离的检修隔离门板，或位于吸附缓冲及催化反应装置的前壁侧的底端和后壁侧的顶端分别设置有用于将废气容纳空间和净气容纳空间进行隔离的检修隔离门板，所述出风口部开设于净化箱体的顶箱壁的后端。

优选地，所述出风口部内装设有导流防水百叶。

由于采用了上述方案，本实用新型利用颗粒物净化装置对含尘VOCs废气污染物中的大颗粒物进行预先去除处理，而后废气经过吸附缓冲及催化反应装置时，被荷电的细颗粒物通过导电吸附材料的镜像力作用而去除，而废气中的VOCs与臭氧被吸附在蜂窝载体中的催化剂表面以发生催化氧化反应，VOCs在冗余的臭氧不断的催化氧化作用下分解为CO2和H2O，冗余的臭氧分解为O2；不但可实现清洁气体的排放，而且能够应对含尘废气中VOCs浓度变化范围较大的场合。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构装配示意图(一)；

图2是本实用新型实施例的结构装配示意图(二)；

图3是本实用新型实施例的吸附缓冲及催化反应装置的结构装配示意图；

图4是本实用新型实施例的臭氧发生装置的结构装配示意图；

图5是本实用新型实施例的第一种形式的气体流动路径示意图；

图6是本实用新型实施例的第二种形式的气体流动路径示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图4所示，本实施例提供的一种含尘VOCs污染物的净化设备，它包括：

净化箱体10，其为可根据实际情况由内支撑骨架和隔音密封板等拼装成型的箱体结构并且具有进风口部和出风口部；

吸附缓冲及催化反应装置20，其装设于净化箱体10内并将净化箱体10的内部空间分隔为与进风口部相连通的废气容纳空间a及与出风口部相连通的净气容纳空间b，主要用于对由被荷电的细颗粒物(如粒径π1μm的颗粒物)、VOCs及其中间产物以及臭氧等所构成的混合废气进行吸附及催化反应并最终将洁净气体通过出风口部对外排出的作用；

臭氧发生装置30，其装设于废气容纳空间a内并邻近进风口部布置，主要用于将所产生的臭氧与被荷电的细颗粒物、VOCs等进行充分混合以形成混合废气；

颗粒物净化装置40，其装设于净化箱体10上且出风口通过进风口部与臭氧发生装置30的进风口相连通，其可根据净化设备的具体使用场所采用静电式除尘器、布袋式除尘器和湿式洗涤塔中的一种或几种的组合，以达到对大颗粒物进行有效去除的目的，当然，作为优选方案，其优选静电式除尘器，以在用来去除污染物中的大颗粒物(如粒径在1μm以上的颗粒物)的同时，也能够对细颗粒物进行荷电、将少部分VOCs分解成中间产物或者彻底矿化并在此过程中同时产生一定浓度含量的臭氧。

由此，本实施例的净化设备首先利用颗粒物净化装置40对废气污染物进行预处理(即：主要是去除大颗粒物，亦或者同时对细颗粒物进行荷电、将少部分VOCs分解成中间产物或者彻底矿化、产生一定浓度的臭氧)，而后通过臭氧发生装置30来进一步产生臭氧并将其与由颗粒物净化装置40所排出的废气作充分混合，同时，利用废气容纳空间a、吸附缓冲及催化反应装置20和净气容置空间b构成气体流通通道，可为增加通风面积、减小风速、降低风阻提供结构基础，混合废气在经过吸附缓冲及催化反应装置20时，被荷电的细颗粒物通过导电吸附材料的镜像力作用而去除，废气中的VOCs与臭氧则会在吸附缓冲及催化反应装置20内发生催化氧化反应，VOCs在冗余的臭氧不断的催化氧化作用下分解为CO2和H2O，冗余的臭氧分解为O2，从而将洁净气体通过出气口部排出。基于此，本实施例的净化设备能够有效去除含尘VOCs污染废气中的大颗粒物、细颗粒物及VOCs，并能够应对含尘废气中VOCs浓度变化范围较大的场合以最终实现清洁气体的排放，尤其是在应对低浓度的含尘VOCs废气时具有更为显著的效果。

为有效增加过风面积，使其能够充分地与吸附缓冲及催化反应装置40进行停留接触，本实施例的吸附缓冲及催化反应装置20包括若干片纵向截面形状呈“L”形的前置风道隔离板21、若干片与前置风道隔离板21呈矩形对角互补结构的后置风道隔离板22以及若干面相互间呈左右并排且间隔分布于净化箱体10内的吸附缓冲及催化反应墙；其中，前置风道隔离板21与后置风道隔离板22相互间呈左右并排且前后错位分布(即：在相邻的两面吸附缓冲及催化反应墙的墙隙之间设置有一前置风道隔离板21或一后置风道隔离板22)；每面吸附缓冲及催化反应墙上均开设有相对于净化箱体10呈左右方向分布的吸附孔c；而废气容纳空间a和净气容纳空间b则由吸附缓冲及催化反应墙、前置风道隔离板21和后置风道隔离板22共同对净化箱体10的内部空间作隔离后成型。由此，经过颗粒物净化装置40和臭氧发生装置30处理后的废气可由前置风道隔离板21的两侧的墙隙进入相邻的两面吸附缓冲及催化反应墙的墙隙之间，然后通过吸附孔c进行转向并与与吸附缓冲及催化反应墙进行停留接触，最后再由后置风道隔离板22的两侧的墙隙排入至净气容纳空间b内；在此过程中，前置风道隔离板21可起到防止经过吸附缓冲及催化反应墙处理后的气体回流至废气容纳空间a内的作用，而后置风道隔离板22则可起到防止废气容纳空间a内的气体未与吸附缓冲及催化反应墙进行停留接触即直接流入净气容纳空间b内的作用，从而利用两者对气体流动路径的隔离转向作用来增加过风面积、增加废气在吸附缓冲及催化反应墙上的接触停留时间，保证废气能够被充分地吸附和催化处理(从净化箱体10的俯视角度来看(如图3所示)，废气至净化气体的转换过程相当于以竖向-横向-竖向的路径进行流动的)。

为保证吸附缓冲及催化反应墙对被荷电的细颗粒物、VOCs及其中间产物的处理效果，其包括框体骨架23以及若干块连续堆叠于框体骨架23内且形成有若干个吸附孔c的蜂窝载体24(其可根据具体情况采用蜂窝活性炭、沸石分子筛、蜂窝陶瓷中的一种或多种，优选蜂窝活性炭)，在蜂窝载体24上负载有诸如金属单质或金属氧化物或金属化合物中的一种或多种的的催化剂。当混合有臭氧的废气污染物通过吸附孔c经过蜂窝载体24时，臭氧、VOCs及其中间产物会被蜂窝结构吸附在催化剂的表面，由于存在足够冗余的臭氧，VOCs及其中间产物会被一步步彻底催化氧化为二氧化碳和水，冗余的臭氧也会完成被催化分解为氧气排出；而被荷电的细颗粒物则可在通过蜂窝载体24时，由于镜像力作用因被吸附在蜂窝载体24的表面而被去除。

为保证经过颗粒物净化装置40处理后的废气能够与足量的臭氧进行充分混合后排入至废气容纳空间a内，本实施例的臭氧发生装置30包括置于废气容置空间a内并位于颗粒物净化装置40的出风口侧的支架31、若干个装设于支架31内并位于颗粒物净化装置40的出风口的轮廓区域内的加压搅拌风扇32以及装设于支架31内并位于每个加压搅拌风扇32的出风侧的臭氧发生器33。由此，可利用臭氧发生器33产生臭氧，并在加压搅拌风扇32的作用下将经由颗粒物净化装置40所排出的废气与臭氧进行充分混合。

为最大限度地优化整个净化设备的结构，保证其实用性能，在净化箱体10内且位于吸附缓冲及催化反应装置20的前壁侧顶端和后壁侧底端分别设置有用于将废气容纳空间a和净气容纳空间b进行隔离的检修隔离门板11(即：如图5所示)，或者在位于吸附缓冲及催化反应装置20的前壁侧的底端和后壁侧的顶端分别设置有用于将废气容纳空间a和净气容纳空间b进行隔离的检修隔离门板11(即：如图6所示)，出风口部开设于净化箱体10的顶箱壁的后端，进风口部则可根据实际情况开设于净化箱体10的侧壁上并位于废气容纳空间a的轮廓区域内，当然优选为在净化箱体10的前箱壁的下端开设进风口部。如此，通过检修隔离门板11的设置并配合吸附缓冲及催化反应装置20可使得废气容纳空间a在纵向方向的截面形状形成类似于“L”形的形状，如图5所示，可利用吸附缓冲及催化反应装置20的底面侧和前面侧作为废气流入其内的过风面；而如图6所示，则可利用吸附缓冲及催化反应装置20的顶面侧和前面侧作为废气流入其内的过风面，从而通过对废气容纳空间a的空间结构的设置不但可以改变废气的流动路径以为增加废气的流动面积提供条件，而且出风口部开设于净化箱体10的顶箱壁的后端也能够使废气的流动及净化气体的流动能够更为符合空气热力学原理，从而为降低净化设备本身的能耗提供了条件。

作为一个优选方案，在出风口部内装设有导流防水百叶12。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。