一种高温重油污废气处理系统的制作方法

本发明涉及废气处理
技术领域：
，具体涉及一种高温重油污废气处理系统。
背景技术：
：在空调冷凝器、交换器生产过程中需要使用铜管油和翅片油，残存在铜管和翅片上的油污影响冷热交换，在生产过程中需要通过高温烘烤将残存在铜管和翅片上的油污进行完全蒸发。烘干整个过程可分为：升温段(室温～150℃)，恒温段(150～180℃)，降温段(150℃～室温)。烘干是两器组件车间的核心工序，翅片管和铜管在烘干生产过程中产生大量的油雾和有机废气(vocs)，废气含有翅片油、铜管油的成分，主要是异构烷烃，碳原子的数量为7-18。这些油雾和有机废气可经呼吸道、皮肤及消化道吸收，其性质为具有臭味和毒性的气体。如果该气体未经过处理措施直接排放，将会造成工作场所的空气中毒性气体弥漫，排入大气后又会造成大气环境的破坏。它不仅危及工人及厂房周围居民的身体健康，造成生产和生活的损失，而且还会对环境带来严重破坏。传统的有机废气治理技术包括吸收法，吸附法，惯性分离法，水喷淋法，冷凝回收法，燃烧法，低温等离子法和光催化法等。吸收法可分为化学吸收和物理吸收，它对大气量、低浓度的有机废气处理有着诸多优点而广泛应用。它采用低挥发或不挥发液体作为吸收剂，通过吸收装置利用废气中的各种组分在吸收剂中的溶解度或化学反应特性的差异，使废气中的有害组分被吸收剂吸收，从而达到净化废气的目的。物理吸收是选用具有较小的挥发性的液体吸收剂，它与被吸收组分有较高的亲和力，吸收饱和后经加热解析冷却后重新使用。该法用于大气量、温度低、浓度低的废气。但此法存在二次污染和安全性差等缺点，目前在有机废气治理中已较少使用。吸附法为有机气体通过活性炭、玻璃纤维、沸石等吸附材料时，受吸附、拦截作用被拦截于过滤材料空隙中，继而实现对有机气体的去除。该法具有设备简单、操作方便等优点，但由于过滤材料的容量有限，需定期更换吸附材料，使用和维护成本相对较高。惯性分离法，由于废气中的颗粒物在气流运动中存在较大惯性，通过对气流加速并改变气流方向，可以使质量较大的颗粒物在惯性作用下从气流中分离出来。利用该物理特点和巧妙的结构设计，针对不同性质的颗粒物可以采用重力脱出、离心分离、旋风分离等不同的形式。惯性分离法具有维护成本低，不会产生耗材和二次污染的优点，但动力必须满足气流加速的要求，且不能分离出有害气体。水喷淋法，水喷淋工艺在大气污染处理上有着广泛的应用，其原理是通过将水喷洒废气，将废气中的水溶性或大颗粒成分沉降下来，达到污染物与洁净气体分离的目的。其优点是水资源易得，同时经过过滤、沉淀后可重复利用，最大限度降低水资源的浪费。虽然水喷淋在处理大颗粒成分上有着相当高的效率，但受限于有机物在水中溶解度小的现状，水喷淋法处理有机废气的效率相对较低。冷凝回收法为将废气直接冷凝或吸附浓缩后冷凝，冷凝液经分离回收有价值的有机物。该法常用于浓度高、温度低、风量小的废气处理。但此法具有投资大、能耗高、运行费用高等缺点。一般冷凝技术在极高浓度下直接使用才有意义，常作为吸附技术或催化燃烧技术等的辅助手段使用。燃烧法：依据有无催化剂可分为直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧三类。直接燃烧是将废气直接用做燃料进行燃烧，适用于热值较高、浓度较高的废气。热力燃烧利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700—800℃)，驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧，虽然工艺简单、设备投资少，但能耗大且运行成本高。催化燃烧法则是将废气加热到200～300℃经过催化床燃烧，达到净化目的。虽然该法能耗低、工艺简单操作方便，适用于高温高浓度的有机废气治理，但是催化燃烧法中选用的催化剂多为贵金属材料，成本较高且具有较强的选择性，且设备整体投资较高，需配备专人进行维护管理。低温等离子法为利用设备内部的高压静电，在常温常压下获得非平衡等离子体，利用等离子体的氧化性分解有机废气。但该法对废气的种类有较强的选择性，作用时间相对较长，等离子体能量不可控，臭氧超标率达56％，易产生光电污染。光催化法：紫外光照射条件下，在催化剂的表面形成电穴和游离电子，再利用其与空气中的水和氧气结合形成强氧化性中间产物，继而实现对有机污染物的分解。但该法对有机污染物的选择性较强，净化能力有限，需要定期更换催化剂，使用和维护成本相对较高，且光催化过程产生的自由基易与空气中的氧气结合形成具有强氧化性的臭氧，产生二次污染。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种高温重油污废气处理系统。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种高温重油污废气处理系统，包括依次连接的废气收集单元，气液速冷单元，净化单元，裂解单元和排放单元；所述废气收集单元包括高温废气收集装置；所述气液速冷单元包括冷凝装置；所述净化单元包括过滤装置和除油装置；所述裂解单元包括分子击断装置；所述排放单元包括排气收集装置，引风装置和排气管道；所述高温废气收集装置的出气口与所述冷凝装置的进气口相连接，所述冷凝装置的出气口与所述过滤装置的进气口相连接，所述过滤装置的出气口与所述除油装置的进气口相连接，所述除油装的出气口与所述分子击断装置的进气口相连接，所述分子击断装置的的出气口与所述排气收集装置的进气口相连接，所述排气收集装置的出气口与所述排气管道的进气口相连接，所述排气收集装置还与所述引风装置相连接；在引风装置的作用下，高温废气进入高温废气收集装置，经过冷凝装置，过滤装置，除油装置，分子击断装置和排气收集装置处理之后，从排气管道的出气口排出。优选的，所述冷凝装置还连接有冷却装置，冷却装置用于提供循环水。优选的，所述冷凝装置的进水口与所述冷却装置的第一出水口相连通，所述冷凝装置的出水口与所述冷却装置的第一进水口相连通。优选的，所述冷却装置的第二出水口与污水管道相连通，所述冷却装置的第二进水口与自来水管相连通。优选的，所述分子击断装置包括绝缘壳体，壳体内包括依次设置的前置处理区，高压静电区，高压电脉冲区和还原区；所述前置处理区用于进行安全监控检测；所述高压静电区为1000v～20万v的高压静电场，电场强度为1×103v/m～2×105v/m，使空气中污染物离散成小分子团或单分子；所述高压电脉冲区为1000v～20万v的高压脉冲电场，再将脉冲电场中产生的高能粒子加速到5ev，形成碰撞，把低于5ev的物质的分子键击断；所述还原区为将击断后的分子链在臭氧条件下还原成二氧化碳和水。其中，绝缘壳体起屏蔽作用。优选的，所述分子击断装置还包括灭火装置，所述灭火装置与壳体内的前置处理区和还原区相连通。优选的，所述前置处理区和所述还原区相对应的壳体上设有泄爆口。优选的，还包括储油装置；所述冷凝装置，过滤装置和除油装置的底部均设有与所述储油装置相连通的出油口。优选的，所述高温废气收集装置，冷凝装置，过滤装置，除油装置，分子击断装置，排气收集装置和引风装置均通过管道相连通。优选的，所述过滤装置与所述除油装置之间的管道上，所述除油装置与所述分子击断装置之间的管道上，所述分子击断装置与所述排气收集装置之间的管道上均设有防火阀。本发明申请中所述的冷凝装置的具体结构参见本公司同日申请的实用新型专利：一种高温螺旋式气液速冷装置；本发明申请中所述的过滤装置和除油装置的具体结构参见本公司同日申请的实用新型专利：一种高温除油过滤装置；本发明申请中所述的分子击断装置的具体结构参见本公司同日申请的实用新型专利：一种有机废气裂解装置。本发明的有益效果：1)本发明提供的高温重油污废气处理系统，通过冷凝装置将废气中的油蒸汽或n甲基吡咯烷酮凝结成液态油雾；通过过滤装置，以除去废气中的固体颗粒和少量液态悬浮小颗粒c7-c18异构烷烃；通过除油装置将废气中的油雾及颗粒物进行高效净化处理；然后通过分子击断装置使废气中中的挥发性污染物离散成小分子团或单分子，并使有害微生物和附着物剥离，细胞膜破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质，然后在高压脉冲电场中产生的高能粒子，破坏通过该电场的空气中vocs的c-c、c-h键，使之裂解还原为co2、h2o等无害物，从而达到vocs的治理目的；2)本发明提供的高温重油污废气处理系统的结构简单，使用方便，实用性强，且其中的分子击断装置为全封闭式处理，在处理废气过程中，不会产生电子束以及强电磁，不会形成新的光电污染物，以及二次污染，且对有机废气及恶臭气体的治理具有广谱性、高效性和环保性的优点；3)本发明提供的高温重油污废气处理系统，能高效去除恶臭，vocs等有害气体；整个过程未涉及化学试剂或催化剂的应用，使得处理效率不衰减；通过合理设计，使得设备风阻小，功耗低，运行成本低；设备中无耗材，可以避免更换带来的费用；整个系统中的设备均采用全封闭式处理，具有运行噪音低的优点，从而适用于噪音敏感区，扩大了其应用的范围；通过控制中心进行自动化控制，使得操作简单灵活，无需专人专职负责；整个系统直接设置在地面上，维护方便快捷，且占地小，易安装；其控制方法简单易操作，在废气处理
技术领域：
，具有推广应用价值。本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的具体实施方式中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中推到得知。附图说明图1为本发明提供的高温重油污废气处理系统的结构示意图；图2为本发明提供的高温重油污废气处理系统中的分子击断装置的结构示意图；图3为本发明中未处理之前工业废气中的挥发性有害成分的检测结果图；图4为工业废气经过本发明系统处理之后气体的检测结果图；其中，1.高温废气收集装置，2.冷凝装置，3.过滤装置，4.除油装置，5.分子击断装置，5-1.壳体，5-2.前置处理区，5-3.高压静电区，5-4.高压电脉冲区，5-5.还原区，6.排气收集装置，7.引风装置，8.排气管道，9.冷却装置，10.循环水泵，11.储油装置，12.防火阀。具体实施方式以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例1如图1和图2所示，一种高温重油污废气处理系统，包括依次连接的废气收集单元，气液速冷单元，净化单元，裂解单元和排放单元；废气收集单元包括高温废气收集装置1；气液速冷单元包括冷凝装置2；净化单元包括过滤装置3和除油装置4；裂解单元包括分子击断装置5；排放单元包括排气收集装置6，引风装置7和排气管道8；高温废气收集装置1的出气口与冷凝装置2的进气口相连接，冷凝装置2的出气口与过滤装置3的进气口相连接，过滤装置3的出气口与除油装置4的进气口相连接，除油装4的出气口与分子击断装置5的进气口相连接，分子击断装置5的的出气口与排气收集装置6的进气口相连接，排气收集装置6的出气口与排气管道8的进气口相连接，排气收集装置6还与引风装置7相连接；在引风装置7的作用下，高温废气进入高温废气收集装置1，经过冷凝装置2，过滤装置3，除油装置4，分子击断装置5和排气收集装置6处理之后，从排气管道8的出气口排出。冷凝装置2还连接有冷却装置9，冷却装置9用于提供循环水。冷凝装置2的进水口与冷却装置9的第一出水口相连通，冷凝装置2的出水口与冷却装置9的第一进水口相连通。冷却装置9的第二出水口与污水管道相连通，冷却装置9的第二进水口与自来水管相连通。冷却装置9为冷却塔，通过循环水泵10将水输送至冷凝装置2中，对废气进行冷凝降温，然后在返回至冷却塔中再次进行循环使用，当冷却塔中的水量不足时，可通过自来水管进行补给，当冷却塔中的水体循环多次后，冷却效率发生变化时，可通过厂区的污水管道进行排出。分子击断装置5包括绝缘壳体5-1，壳体5-1内包括依次设置的前置处理区5-2，高压静电区5-3，高压电脉冲区5-4和还原区5-5；前置处理区5-2为进行安全监控检测；高压静电区5-3为1000v～20万v的高压静电场，电场强度为1×103v/m～2×105v/m，使空气中污染物离散成小分子团或单分子，即在加强静电场作用下，利用库仑力，使空气中污染物离散成小分子团或单分子，并使有害微生物和附着物剥离，细胞膜破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质；高压电脉冲区5-4为1000v～20万v的高压脉冲电场，再将脉冲电场中产生的高能粒子加速到5ev，形成碰撞，把低于5ev的物质的分子键击断，也即将脉冲电场中产生的高能粒子加速到5ev，形成碰撞和雪崩式碰撞，把低于5ev的c-c键，c-h键全部打断，以及通过高压电脉冲形成的高能粒子去击断遗传物质分子键并改变遗传信息，从而裂解、杀灭有害物质，实现空气净化目的；还原区5-5为将击断后的分子链还原成二氧化碳和水。分子击断法：分子由原子组成，而组成分子的原子之间存在相互作用关系，即化学键。它们是由两个或多个原子核对电子同时吸引的结果。若分子裂解成原子，原子重新排列组合生成新物质，首先原分子就需要从外界获得一定能促使其化学键断裂的能量，即离解能。本发明中所需处理废气中的有害物质中存在的分子键及其离解能如表1所示。表1分子键离解能数值表分子键离解能(ev)o-o5.17o-h4.43n-n9.52n-h3.59c-o8.33c-c3.8c-h(甲基、苯环)3.5c-h(苯)4.4c＝c(苯)8.4c＝c(甲苯、苯环)5.5在本申请的分子击断装置中，先通过在加强静电场作用下，利用库仑力，使废气中污染物离散成小分子团或单分子，并使有害微生物和附着物剥离，细胞膜破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质，然后在高压脉冲电场中产生的高能粒子，破坏通过该电场的空气中vocs的c-c、c-h键，使之裂解还原为co2、h2o等无害物，从而达到vocs的治理目的。分子击断装置5还包括灭火装置5-6，灭火装置5-6与壳体5-1内的前置处理区5-2和还原区5-5相连通。前置处理区5-2和还原区5-5相对应的壳体5-1上设有泄爆口5-7。前置处理区5-2和还原区5-5中均设有可燃性气体报警仪和温度探头，当温度过高，压力过大或可燃性气体含量超标后，报警仪报警，然后控制泄爆口打开或控制灭火装置工作。还包括储油装置11；冷凝装置2，过滤装置3和除油装置4的底部均设有与储油装置11相连通的出油口。有机废气在冷凝，过滤和除油过程中，部分油雾冷凝下来通过管道流入储油装置11中。高温废气收集装置1，冷凝装置2，过滤装置3，除油装置4，分子击断装置5，排气收集装置6和引风装置7均通过管道相连通。过滤装置3与除油装置4之间的管道上，除油装置4与分子击断装置5之间的管道上，分子击断装置5与排气收集装置6之间的管道上均设有防火阀12。本发明的高温重油污废气处理系统中的装置均通过控制中心进行自动化控制。本发明中未处理之前产生的工业废气中的主要成分为，挥发性有机污染物，主要是气态的vocs和c8以下非甲烷总烃，少量液态悬浮小颗粒c7-c18异构烷烃，少量的氮氧化物，其中，总有机物(vocs)含量和非甲烷总烃的检测结果如图3所示。从图3中可知，未处理之前，工业废气中的总有机物(vocs)含量为4.26×103mg/m3，非甲烷总烃(排放浓度)的含量为4.22×103mg/m3。本发明申请中所处理的工业废气进入废气收集装置的温度为150℃左右，总废气量为30000m3/h，在高温下，废气中含有大量油雾，先通过冷凝装置对废气进行初步降温至50℃左右，同时废气中的油蒸汽或者n甲基吡咯烷酮凝结成液态油雾，部分油雾冷凝下来通过冷凝装置的出油口流至储油装置中，然后经过过滤装置，以去除废气中的固体颗粒和少量液态悬浮小颗粒c7-c18异构烷烃，然后在通过除油装置将废气中的油雾及颗粒物进行高效净化处理，除油装置对油雾及颗粒物净化效率可达95％以上，通过除油装置处理后的废气中的主要成分为非甲烷总烃以及其他可挥发性有机混合因子，在引风装置的作用下控制速度小于3m/s，进入分子击断装置中，使空气中vocs和非甲烷总烃的c-c、c-h键，使之裂解氧化为co2、h2o等无害物，整个工艺流程中无二次污染物的生成，再通过排气收集装置进行进一步处理，使得排出的气体温度约为50℃，从而达到vocs和非甲烷总烃的治理目的。经过本发明中的高温重油污废气处理系统处理之后的的工业废气经过检测的结果如图4所示。图4中，505两器烘干废气处理即为本发明申请中的高温重油污废气处理系统，从图3中可知，经过高温重油污废气处理系统处理之后的废气中的苯，甲苯以及二甲苯均未检出，且总有机物(vocs)含量的平均值为2.27mg/m3，相比于未处理前降低了上千倍。从图3中的数据分析可知，经过本发明中的高温重油污废气处理系统处理对非甲烷总烃的去除率高达99％，对苯系物去除率达到85％，对恶臭气体的去除率达70％。从而证明了本发明的高温重油污废气处理系统可有效去除工业废气中的vocs和大大降低废气中非甲烷总烃的含量，使废气达到排放标准。本发明提供的高温重油污废气处理系统，通过冷凝装置将废气中的油蒸汽或n甲基吡咯烷酮凝结成液态油雾；通过过滤装置，以除去废气中的固体颗粒和少量液态悬浮小颗粒c7-c18异构烷烃；通过除油装置将废气中的油雾及颗粒物进行高效净化处理；然后通过分子击断装置使废气中中的挥发性污染物离散成小分子团或单分子，并使有害微生物和附着物剥离，细胞膜破裂，芽孢孢衣脱落，从而暴露出自身的遗传物质，然后在高压脉冲电场中产生的高能粒子，破坏通过该电场的空气中vocs的c-c、c-h键，使之裂解还原为co2、h2o等无害物，从而达到vocs的治理目的；本发明提供的高温重油污废气处理系统的结构简单，使用方便，实用性强，且其中的分子击断装置为全封闭式处理，在处理废气过程中，不会产生电子束以及强电磁，不会形成新的光电污染物，以及二次污染，同时对氨气，硫化氢具有很强的处理效果，且对有机废气及恶臭气体的治理具有广谱性、高效性和环保性的优点；本发明提供的高温重油污废气处理系统，能高效去除恶臭，vocs等有害气体；整个过程未涉及化学试剂或催化剂的应用，使得处理效率不衰减；通过合理设计，使得设备风阻小，功耗低，运行成本低；设备中无耗材，可以避免更换带来的费用；整个系统中的设备均采用全封闭式处理，具有运行噪音低的优点，从而适用于噪音敏感区，扩大了其应用的范围；通过控制中心进行自动化控制，使得操作简单灵活，无需专人专职负责；整个系统直接设置在地面上，维护方便快捷，且占地小，易安装；其控制方法简单易操作，在废气处理
技术领域：
，具有推广应用价值。以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本
技术领域：
的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。当前第1页12