一种催化臭氧氧化蜡膜铸造有机废气的处理装置及处理方法与流程

本发明涉及废气处理，具体是涉及一种催化臭氧氧化蜡膜铸造有机废气的处理装置及处理方法。

背景技术：

1、“蜡模铸造”是一种常用的铸造方式，许多精密铸造业都选用的是该生产工艺。但是蜡膜铸造在烫蜡、退蜡、焙烧工段会产生烟尘和有机废气，废气主要包括vocs、异味因子和少量的烟尘等，这些废气会危害工作人员的生命健康，也会严重污染环境，影响人类正常的生活，因此在生产中需要对产生的废气进行治理。

2、目前的废气处理的方法有很多，如燃烧法(包括直接燃烧、热力燃烧、催化燃烧)、吸附法、等离子法及生物降解等。经分析，燃烧法存在能耗高且难以通过安全评价等缺点；吸附法存在二次污染问题；等离子法存在能耗高、净化效率低等缺点；生物降解对芳香烃及硫氧化物去除效果欠佳。因此，本发明开发出一种简便高效、成本较低的有机废气处理技术。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种催化臭氧氧化蜡膜铸造有机废气的处理装置及处理方法。

2、本发明的技术方案是：一种催化臭氧氧化蜡膜铸造有机废气的处理装置，包括旋流板塔以及废气处理塔；

3、所述废气处理塔包括从上至下依次设置的喷淋装置、第一填料层以及混气装置，废气处理塔一侧设置有进气仓，废气处理塔另一侧设置有臭氧发生器，废气处理塔顶面设置有抽气装置；所述旋流板塔的出气口通过管道与所述进气仓连通；

4、所述喷淋装置包括包括横向设置在废气处理塔内的连接筒，设置在连接筒内的进水仓，设置在连接筒正下方的转盘，以及设置在废气处理塔外侧的水箱；

5、所述连接筒一侧与废气处理塔内壁固定连接，连接筒另一侧设有与其连通的进水管，所述进水管穿过废气处理塔侧壁并与所述水箱连通，所述进水仓侧壁上设有与进水管对应连通的开口；

6、所述转盘上竖向设有多个喷头，多个所述喷头均通过管道与进水仓底面连通；水箱通过管道与臭氧发生器连通，水箱内设有用于促进臭氧溶解的第二填料层；

7、所述混气装置两端分别与进气仓、臭氧发生器连通；所述抽气装置包括设置在废气处理塔顶面并与其连通的抽气仓，所述抽气仓外顶面设有电机，所述电机的输出轴穿过抽气仓顶面并套设有负压叶片，抽气仓侧壁上设有出气管。

8、说明：上述装置的进气仓和臭氧发生器可向混气装置内释放有机废气与臭氧，同时一部分臭氧可进入水箱并溶解在碱液内，使碱液内转化出更多羟基自由基，使有机废气与碱液充分反应，提高有机废气中的vocs去除效果。

9、进一步地，所述第一填料层、第二填料层内均装填有催化填料，所述催化填料为锰氧化物。

10、说明：锰氧化物可催化臭氧与有机废气的反应，以提高反应速度。

11、进一步地，所述混气装置包括混合仓，设置在所述混合仓顶面且与混合仓连通的排气筒，以及分别设置在混合仓两侧的两个进气管；

12、两个所述进气管呈中心对称设置，且两个进气管的一端均延伸至混合仓内部，且位于混合仓内的进气管侧壁上设有出气孔，两个进气管的另一端均穿过废气处理塔侧壁并对应与进气仓、臭氧发生器连通，且两个进气管内均滑动密封连接有利用左右滑动来控制所述出气孔开启或关闭的活塞，其中一个进气管与活塞之间设有弹簧，且所述其中一个进气管的侧壁上设有用于与活塞卡接的卡接装置；

13、两个所述活塞上均横向设有齿条，两个所述齿条分别穿过对应进气管并伸入混合仓内，且混合仓内竖向设有转轴，所述转轴上套设有用于同时与两个齿条进行啮合的齿轮，且转轴下端与混合仓底面转动连接，转轴上套设有搅拌叶片，且转轴上端设有螺纹；

14、所述排气筒侧壁上设有多个排气孔，且排气筒内滑动设有利用上下滑动来控制排气孔开启或关闭的滑块，转轴上端穿过滑块并与滑块螺纹连接。

15、说明：上述混气装置在进气仓内的气压增大后，一个进气管内的活塞会逐渐移动，并在齿条与齿轮的配合作用下，使另一个进气管内的活塞同步移动，使有机废气与臭氧能够同时进入混合仓，在活塞复原时齿轮会带动转轴使搅拌叶片转动，使有机废气与臭氧均匀混合，且活塞复原时滑块会向上滑动，使混合完成的气体能够从排气孔释放，由于臭氧可跟随有机废气同步进行释放，无需人为操作，使用方便，且臭氧与有机废气可在搅拌叶片作用下均匀混合，使有机废气中的vocs能够与臭氧充分反应，保证了有机废气的处理效果。

16、更进一步地，所述卡接装置包括设置在所述其中一个进气管侧壁上并与其连通的竖管，从上到下依次设置在所述竖管内的限位块、隔板以及卡柱；

17、所述限位块与竖管滑动连接，且限位块上设有连接杆，所述连接杆穿过所述隔板并与所述卡柱固定连接；

18、隔板与竖管固定连接，卡柱与竖管滑动连接，且隔板上设有用于推动限位块向上滑动的电动推杆，位于隔板与卡柱之间的连接杆上套设有弹簧，所述活塞侧壁上设有用于与卡柱滑动配合进行卡接的卡孔。

19、说明：在活塞运动至卡接装置位置时，卡柱会向上滑动并自动与活塞卡接以保持活塞的位置稳定，避免活塞随意移动，且可通过电动推杆伸长推动限位块，使卡柱不再卡接活塞。

20、更进一步地，与所述卡柱对应的活塞一端进行倒角处理。

21、说明：倒角处理后的活塞易于推动卡柱上移，避免活塞无法被卡柱卡接，提高装置使用稳定性。

22、进一步地，所述进水仓与连接筒转动密封连接，所述电机的输出轴下端依次穿过进水仓与转盘并与进水仓转动密封连接；

23、位于转盘对应位置处的所述输出轴上横向设有通孔，所述通孔内设有第二气囊，所述第二气囊一端设有利用其充放气来控制与转盘卡接或分开的滑柱，输出轴上竖向设有与第二气囊连通的气体通道；

24、所述排气筒顶面与滑块之间设有第三气囊，所述第三气囊通过气管与所述气体通道连通，且所述气管与气体通道转动连接。

25、说明：在滑块向上滑动打开排气筒后，滑块会挤压第三气囊，使第三气囊内的气体进入第二气囊以推动滑柱与转盘卡接，使电机可带动转盘与进水仓转动，进水仓可在转动过程中与进水管不断接通，使喷头在排气筒排气时才喷洒碱液，减少碱液的浪费，同时喷头可跟随转盘转动喷洒碱液，以提高碱液喷洒范围。

26、更进一步地，所述电机的输出轴下端延伸至第一填料层上方并套设有利用输出轴转动对第一填料层进行清理的清理板。

27、说明：清理板可对第一填料层表面进行清理，避免第一填料层被杂质堵塞。

28、另一方面，本发明提供了一种采用上述处理装置进行有机废气处理的方法，包括以下步骤：

29、s1、蜡模铸造过程中的有机废气经过收集进入所述旋流板塔，旋流板塔对有机废气进行降温与除尘处理后通过管道进入进气仓内；

30、s2、进气仓内的废气与臭氧发生器制造的一部分臭氧在混气装置内进行混合，使废气中的一部分污染物被臭氧氧化，混合完成后得到混合气体，并通过混气装置将混合气体排至废气处理塔内；

31、s3、臭氧发生器制造的另一部分臭氧通过管道进入水箱，并溶解在水箱内的碱液中产生羟基自由基；

32、s4、启动电机，电机带动负压叶片转动，使混合气体向上运动，水箱内的碱液通过进水管进入进水仓内，并通过喷头喷洒；

33、s5、混合气体会与碱液接触，在碱液的作用下混合气体中的另一部分污染物被进一步去除，随后混合气体在负压叶片作用下从出气管排出。

34、说明：上述方法中一部分臭氧可跟随有机废气释放至混气装置内，并在混气装置作用下均匀混合，另一部分可溶解在碱液中，使碱液中产生羟基自由基，以保证vocs的去除效果。

35、进一步地，所述碱液为质量浓度10～15％氢氧化钠溶液，且氢氧化钠溶液的温度为20～30℃。

36、说明：上述浓度与温度的氢氧化钠碱洗效果较好，对硫化物的去除较为彻底。

37、本发明的有益效果是：

38、(1)本发明装置的进气仓和臭氧发生器可向混气装置内释放有机废气与臭氧，同时一部分臭氧可进入水箱并溶解在碱液内，使碱液内转化出更多羟基自由基，使有机废气与碱液充分反应，提高有机废气中的vocs去除效果。

39、(2)本发明混气装置可随着进气仓内的气压增大，使一个进气管内的活塞逐渐移动，并在齿条与齿轮的配合作用下，两个进气管内的活塞会同步移动，使臭氧可跟随有机废气同步进行释放，无需人为操作，使用方便，且在活塞复原时，臭氧与有机废气可在搅拌叶片作用下均匀混合，使有机废气中的vocs能够均匀与臭氧发生反应，保证了有机废气的处理效果。

40、(3)本发明装置在滑块向上滑动打开排气筒后，滑块会挤压第三气囊，使第三气囊内的气体进入第二气囊以推动滑柱与转盘卡接，使电机可带动转盘与进水仓转动，进水仓可在转动过程中与进水管不断接通，使喷头在排气筒排气时才喷洒碱液，以减少碱液的浪费，同时喷头可跟随转盘转动喷洒碱液，以提高碱液喷洒范围。

41、(4)本发明方法一部分臭氧可跟随有机废气释放至混气装置内，并在混气装置作用下均匀混合，另一部分可溶解在碱液中，使碱液中产生羟基自由基，以保证vocs的去除效果。