一种基于微波的气提脱氨装置的制作方法

1.本实用新型属于气提脱氨技术领域，涉及但不限于一种基于微波的气提脱氨装置。


背景技术：

2.目前，城市工厂排放的废水为含氨废水时，含氨废水进入水环境不但引起水体富营养化、导致水体黑臭，而且会提高给水处理的难度和增加成本，直接毒害人和生物。因此，如何快速且高效提取出含氨废水中的氨气越来越成为环保领域的热门研究方向。
3.现有技术中通常采用传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气，且传统气提脱氨装置需要先向含氨废水中加碱以调节其ph值到11以上，脱氨后又需要加入酸，将液体进行中和至ph＝7。
4.然而，由于使用传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气时需要大量的酸和碱，同时也增加了废水中的废物含量，从而导致含氨废水的氨气提取效率并不高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，针对上述使用传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气过程中存在的不足，提供一种基于微波的气提脱氨装置，以解决传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气时需要大量的酸和碱且增加废水中的废物含量而导致的含氨废水的氨气提取效率并不高的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：
7.本实用新型实施例提供了一种基于微波的气提脱氨装置，所述装置包括：气提塔、进气口、风机、微波源、液箱、喷淋层、填料层和出气口；
8.其中，所述喷淋层和所述填料层自上向下依次设置于所述气提塔的内部，所述液箱设置于所述气提塔的底部，所述微波源设置在所述气提塔的外部侧壁上，所述进气口设置在所述气提塔的底部侧壁上，所述风机设置在所述进气口处，所述出气口设置于所述气提塔的顶部。
9.可选的，所述装置还包括泵和管道，所述液箱通过所述泵和所述管道与所述喷淋层连接。
10.可选的，所述泵设置于所述液箱的内部，且所述泵的周围设置有过滤网。
11.可选的，所述填料层设置在所述气提塔的内部中间，所述填料层中包括不吸收微波填料。
12.可选的，所述微波源的数量为多个，且多个所述微波源分布在所述气提塔的塔腰四周。
13.可选的，所述喷淋层包括多个喷头，所述多个喷头用于将所述液箱中的液体以喷雾方式喷入所述气提塔的内部。
14.可选的，所述气提塔为不锈钢材质。
15.可选的，所述出气口设置于所述喷淋层的上方。
16.可选的，所述微波源用于将产生的微波照射进所述填料层中。
17.可选的，所述装置还包括传感器，所述传感器用于测量所述填料层的温度、测量所述进气口的风量和温度，以及测量所述出气口处氨气的浓度。
18.本实用新型的有益效果是：一种基于微波的气提脱氨装置，包括：气提塔、进气口、风机、微波源、液箱、喷淋层、填料层和出气口；其中，所述喷淋层和填料层自上向下依次设置于所述气提塔的内部，所述液箱设置于所述气提塔的底部，所述微波源设置在所述气提塔的外部侧壁上，所述进气口设置在所述气提塔的底部侧壁上，所述风机设置在所述进气口处，所述出气口设置于所述气提塔的顶部。也就是说，本实用新型液箱中的含氨废水在喷淋层的作用下以喷雾形式喷出时，可在微波源产生的微波的催化作用下，促进含氨废水中的铵离子分解成氨气，并且分解处的氨气可在进气口处风机的正压作用下通过气提吹脱被快速高效提取出来，整个提取过程中不需要酸和碱，既减少了废物产生，也减少了盐的产生，并且也比普通加热提取效率高，使得氨气的产生率高且剩余铵离子浓度低，解决了现有传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气时需要大量的酸和碱且增加废水中的废物含量而导致的含氨废水的氨气提取效率并不高的问题，具有结构简单、安全可靠、易操作、成本低、可连续运行的优点，在环保领域具有广泛应用，从而也大大提高了基于微波的气提脱氨装置的使用寿命。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
20.图1为本实用新型一实施例提供的基于微波的气提脱氨装置示意图。
21.图标：1
‑
气提塔、2
‑
进气口、3
‑
风机、4
‑
微波源、5
‑
液箱、6
‑
喷淋层、7
‑
填料层、8
‑
出气口、9
‑
泵。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.这里，对本实用新型中的相关名词进行解释：
29.气提脱氨：气提脱氨对废水中的ph值有严格的要求，当ph值在11.5～12.0时，废水中的铵离子就会变成游离氨，通过气提脱氨处理就会产生化学反应，这时候游离氨经过蒸汽汽提的方法从液相变成了气相，进入气相后的氨与稀硫酸产生反应生成硫酸铵，进而再利用催化剂的作用，让制备过程中的原材料进行回收再利用，净化后的气体和反应后产生的蒸汽进入循环热泵开始循环使用，达到节能的作用，达到废水净化的作用，保护水资源，维护生态的可持续发展。
30.微波，是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一些列物化过程而达到微波加热的目的。
31.图1为本实用新型一实施例提供的基于微波的气提脱氨装置示意图。下面结合图1，对本实用新型实施例所提供的基于微波的气提脱氨装置进行详细说明。
32.图1为本实用新型一实施例提供的基于微波的气提脱氨装置示意图，如图1所示，该基于微波的气提脱氨装置，包括：气提塔1、进气口2、风机3、微波源4、液箱5、喷淋层6、填料层7和出气口8。
33.其中，喷淋层6和填料层7可以自上向下依次设置于气提塔1的内部，液箱5可以设置于气提塔1的底部，微波源4可以设置在气提塔1的外部侧壁上，进气口2可以设置在气提塔1的底部侧壁上，风机3可以设置在进气口 2处，出气口8可以设置于气提塔1的顶部。
34.本实用新型实施例中，所述装置还可以包括泵9和管道，液箱5可以通过泵9和管道与喷淋层6连接。示例性的，管道可以为水管。
35.本实用新型实施例中，气提塔1可以为不锈钢材质。示例性的，汽提塔1可以为类似除尘喷淋塔的形状。
36.可选的，风机3可以为正压风机，且可以用于将空气以正压形式吹入汽提塔1内，比如风机3可以用于经由进气口2向气提塔1内进入空气时从下往上鼓风。
37.可选的，泵9可以设置于液箱5的内部，且泵9的周围可以设置有过滤网。
38.需要说明的是，泵9的周围设置过滤网可以用于过滤粉尘、颗粒物等杂质，使得泵9不被堵住，而且过滤网也可定期清洗。
39.本实用新型实施例中，填料层7可以设置在气提塔1 的内部中间，填料层7中可以包括不吸收微波填料。可选的，不吸收微波填料可以为氧化铝。
40.本实用新型实施例中，微波源4的数量可以为多个，且多个微波源4可以分布在气提塔1的塔腰四周。
41.可选的，多个微波源4可以均匀设置在气提塔1的塔腰四周。优选的，为了防止微波之间相互干扰，相邻微波源垂直设置，从而在避免了微波之间相互干扰的同时，增加了微波辐射功率，快速催化废气反应，提高含氨废水中铵离子分解成氨气的效率。
42.本实用新型实施例中，微波源4可以用于将产生的微波照射进填料层7中。
43.可选的，填料层7可以设置在气提塔1的内部中间，多个微波源4可以分布在气提塔1的塔腰四周，由此可以确定多个微波源4设置在填料层7的外部周围。
44.需要说明的是，由于填料层7中包括不吸收微波填料，因此微波源4产生的微波照射进填料层7中时能够保证微波传得更深入，并且由于微波作为催化剂时可以加速铵离子分解为游离氨，从而加速了氨气的提取效率，也比普通加热提取效率高，不仅提高了氨气的产生率，也大大降低了含氨废水中的剩余铵离子浓度。
45.本实用新型实施例中，喷淋层6可以包括多个喷头，多个喷头可以用于将液箱5中的液体以喷雾方式喷入气提塔1的内部。
46.可选的，液箱5中的液体可以包括含氨废水，含氨废水中可以包括铵离子，也即nh4 。
47.需要说明的是，液箱5中的含氨废水可以通过泵9和管道进入喷淋层6中，且由喷淋层6中的多个喷头可以以喷雾方式喷入气提塔1的内部。
48.本实用新型实施例中，出气口8可以设置于喷淋层6 的上方。
49.本实用新型实施例中，所述装置还可以包括传感器，传感器可以用于测量填料层6的温度、用于测量进气口2 的风量和温度，以及用于测量出气口8处氨气的浓度。
50.需要说明的是，所述装置还可以包括控制器，控制器可以根据传感器测量的填料层7的温度、根据进气口2进入空气的温度控制气提塔1的内部温度保持在30
‑
80℃；控制器也可以根据进气口2进入空气的风量和/或出气口8处氨气的浓度调整喷淋层6中多个喷头的喷雾速度和/或微波源4的功率，从而使得液箱5中含氨废水的铵离子能够快速且高效被分解成氨气；控制器还可以根据出气口8处氨气的浓度确定执行收集氨气的操作或者执行生成硫酸铵的操作，比如当氨气的浓度过高时可以用于生成硫酸铵，当氨气的浓度过低时可以收集作为还原剂用于脱硫脱硝，也可进一步分解制氢。
51.可选的，本实用新型提供的装置可以利用微波的催化作用，促进含氨废水中的nh4离子分解成nh3，并通过气提吹脱被快速高效提取出来。
52.示例性的，空气在风机3的正压作用下经由进气口2 向气提塔1内吹气时，液箱5中的含氨废水在泵9和管道的作用下进入喷淋层6内且由喷淋层6的多个喷头以喷雾形式向气提塔1的内部喷洒时，微波源4产生的微波可以促进含氨废水中的nh4离子快速分解成氨气nh3，并且所分解的氨气通过气提吹脱被快速高效提取出来，产生的 nh3可以经由出气口8排出且可以作为还原剂用于脱硫脱硝，也可进一步分解制氢，也可以进一步用于制作硫酸
铵，生成的硫酸铵可作为催化剂制备过程中的原料回用，整个过程中涉及的反应方程包括：铵，生成的硫酸铵可作为催化剂制备过程中的原料回用，整个过程中涉及的反应方程包括：
53.本实用新型实施例中公开的，一种基于微波的气提脱氨装置，包括：气提塔、进气口、风机、微波源、液箱、喷淋层、填料层和出气口；其中，所述喷淋层和填料层自上向下依次设置于所述气提塔的内部，所述液箱设置于所述气提塔的底部，所述微波源设置在所述气提塔的外部侧壁上，所述进气口设置在所述气提塔的底部侧壁上，所述风机设置在所述进气口处，所述出气口设置于所述气提塔的顶部。也就是说，本实用新型液箱中的含氨废水在喷淋层的作用下以喷雾形式喷出时，可在微波源产生的微波的催化作用下，促进含氨废水中的铵离子分解成氨气，并且分解处的氨气可在进气口处风机的正压作用下通过气提吹脱被快速高效提取出来，整个提取过程中不需要酸和碱，既减少了废物产生，也减少了盐的产生，并且也比普通加热提取效率高，使得氨气的产生率高且剩余铵离子浓度低，解决了现有传统气提脱氨装置提取含氨废水中的氨气时需要大量的酸和碱且增加废水中的废物含量而导致的含氨废水的氨气提取效率并不高的问题，具有结构简单、安全可靠、易操作、成本低、可连续运行的优点，在环保领域具有广泛应用，从而也大大提高了基于微波的气提脱氨装置的使用寿命。
54.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。