一种适用于酸碱废气处理及臭氧分解有机废气的装置的制作方法

1.本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种适用于酸碱废气处理及臭氧分解有机废气的装置。


背景技术：

2.酸性气体，溶于水中会发生反应形成酸，包括硫氧化物、氮氧化物等其他化合类物质，这类气体在大气中含量极其的少，在有些地区中甚至检测不到。酸性气体的存在会增加对管道和设备的腐蚀而影响其使用寿命。在天然气低温分离过程中，co2有可能形成干冰而堵塞管道和设备；含h2s较多的天然气燃烧时会出现异昧，燃烧所生成的so2等化合物会污染环境；在催化加工中，含硫的烃类化合物会使催化剂中毒。因此，酸性气体的脱除是天然气净化的主要任务之一。能与酸作用生成盐类化合物的气体(水溶液有此反应亦可)称为碱性气体。
3.现有的技术中，在许多医药、石油、印刷、涂料等化工生产中，由于上述企业在生产过程中需要大量地使用有机溶剂、无机溶剂，含vocs(挥发性有机化合物)废气的排放一直是一个很突出的问题。在生产过程排放过量的vocs会造成环境的污染以及损害人体身心健康。目前市场上工程应用的废气处理装置普遍存在设备体积庞大、安装条件复杂、设备处理工艺单一、设备电气自动化程度低、废气处理效率低等问题，往往导致在废气成分比较复杂的情况下，无法实现废气的高效处理以及达标排放。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种适用于酸碱废气处理及臭氧分解有机废气的装置，能够对酸性气体和碱性气体很好的区分处理，同时提高分解处理的效果，以解决现有酸性气体和碱性气体处理效率低、一体化处理存在不足的问题。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种适用于酸碱废气处理及臭氧分解有机废气的装置，包括塔体，所述塔体底部设置有酸性废气进口以及碱性废气进口，所述塔体内部下侧设置有碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室，所述碱性气体洗涤腔室内设置有碱性气体洗涤机构，所述酸性气体洗涤腔室内设置有酸性气体洗涤机构；
6.所述碱性气体洗涤机构用于对碱性废气进口输入的废气进行洗涤，所述酸性气体洗涤机构用于对酸性废气进口输入的废气进行洗涤；
7.所述塔体内位于碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室的上方设置有除雾器，所述除雾器用于过滤通过气体中的水气；
8.所述除雾器的上方设置有消毒分解机构，所述消毒分解机构用于对通过的气体进行消毒分解；
9.所述塔体的顶部设置有出风口，所述出风口用于对处理后的气体进行排放。
10.进一步地，所述消毒分解机构上方设置有过滤机构，所述过滤机构包括活性炭过
滤层，所述活性炭过滤层设置在出风口的下方。
11.进一步地，所述碱性气体洗涤机构包括碱液洗涤泵，所述酸性气体洗涤机构包括酸液洗涤泵，所述碱液洗涤泵和酸液洗涤泵分别与外界水源相连接，所述碱液洗涤泵和酸液洗涤泵的输出端分别连接有碱液连接管和酸液连接管，所述碱液连接管伸入碱性气体洗涤腔室内的一端连接有喷淋管，所述酸液连接管伸入酸性气体洗涤腔室内的一端连接有喷淋管，所述喷淋管上设置有若干喷嘴。
12.进一步地，两组喷淋管的上方分别设置有减速电机，所述减速电机用于带动喷淋管进行转动，所述减速电机的外部设置有防护罩，所述防护罩伸出塔体外部的一端连接有散热器，两组喷淋管与碱液连接管和酸液连接管的连接处分别通过旋转密封连接件相连接。
13.进一步地，两组喷淋管的外侧分别设置有筒状的滤料，所述滤料的中心设置有中空通道，所述喷淋管设置在中空通道内，所述滤料采用空心塑料球进行填充。
14.进一步地，所述碱性气体洗涤腔室的底部设置有第一循环水槽，所述酸性气体洗涤腔室底部设置有第二循环水槽，所述第一循环水槽用于收集碱性洗涤腔室洗涤后的液体，所述第二循环水槽用于收集酸性洗涤腔室洗涤后的液体；
15.所述第一循环水槽外部连接有碱性液体处理机构，所述第二循环水槽外部连接有酸性液体处理机构，所述碱性液体处理机构用于对第一循环水槽内收集的液体进行中和处理，所述酸性液体处理机构用于对第二循环水槽内收集的液体进行中和处理，所述碱性液体处理机构与碱液洗涤泵相连接，所述酸性液体处理机构与酸液洗涤泵相连接。
16.进一步地，所述碱性液体处理机构包括氢氧化钠溶解罐以及碱液加药泵，所述碱液加药泵用于向氢氧化钠溶解罐内加入中和药液，所述氢氧化钠溶解罐与第一循环水槽相连接；
17.所述酸性液体处理机构包括酸液溶解罐以及酸液加药泵，所述酸液加药泵用于向酸液溶解罐内加入中和药液，所述酸液溶解罐与第二循环水槽相连接；
18.所述氢氧化钠溶解罐和酸液溶解罐的底部分别设置一组循环水罐，两组循环水罐分别与碱液洗涤泵和酸液洗涤泵相连接，两组循环水管内分别设置有酸碱ph探头。
19.进一步地，所述消毒分解机构包括uv灯、无油空压机、干燥净化器以及空气管，所述uv灯设置在除雾器的上方，所述无油空压机、干燥器以及空气管设置在塔体的外部，所述无油空压机与干燥净化器相连接，所述干燥净化器通过空气管伸入塔体内并位于uv灯的一侧，所述uv灯的上方设置有均风罩。
20.本发明的有益效果：
21.1、本发明通过在塔体的内部下侧设置碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室，并且在碱性气体洗涤腔室内设置碱性气体洗涤机构，在酸性气体洗涤腔室内设置酸性气体洗涤机构，能够碱性气体和酸性气体进行一体化的处理，提高废气处理的效率；
22.2、本发明通过在碱性气体洗涤腔室的底部设置第一循环水槽，在酸性气体洗涤腔室底部设置第二循环水槽，第一循环水槽外部连接有碱性液体处理机构，第二循环水槽外部连接有酸性液体处理机构，该设计能够将洗涤后的液体进行收集，进行处理后实现再利用，提高水资源的利用率。
23.3、本发明的消毒分解机构包括uv灯、无油空压机、干燥净化器以及空气管，无油空
压机将经过干燥净化器净化后的空气经空气管通入塔体的uv灯处，使之在uv灯辐射下产生一定质量浓度的臭氧，通过特定波长的uv灯产生不同能量的光量子，废气物质对该光量子的强烈吸收，在大量携能光量子的轰击下使废气物质分子解离和激发；空气中的氧气和水分及外加的臭氧在该光量子的分解作用下可产生大量的新生态氢、活性游离氧和羟基氧等活性基团；因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用；部分废气物质也能与活性基团反应，最终降解转化为低分子化合物、co2和h2o等无害物质，从而达到净化废气的目的。
附图说明
24.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
25.图1为本发明的剖视图；
26.图2为本发明的俯视图；
27.图3为本发明a-a处的剖视图；
28.图4为本发明b-b处的剖视图；
29.图5为本发明c-c处的剖视图。
30.图中：1、碱性废气进口；2、酸性废气进口；3、氢氧化钠溶解罐；4、碱液加药泵；5、碱液洗涤泵；6、无油空压机；7、干燥净化器；8、空气管；9、散热器；10、检修窗；11、uv灯；12、活性炭过滤层；13、出风口；14、均风罩；15、除雾器；16、减速电机；17、喷嘴；18、滤料；19、喷淋管；20、旋转密封连接件；21、酸液洗涤泵；22、酸液加药泵；23、酸液溶解罐；24、酸碱ph探头；25、塔体；26、第一循环水槽；27、第二循环水槽。
具体实施方式
31.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
32.请参阅图1-图5，一种适用于酸碱废气处理及臭氧分解有机废气的装置，包括塔体25，塔体25一侧设置有检修窗10，检修窗10用于查看塔体25内部的设备运作状况，所述塔体25底部设置有酸性废气进口2以及碱性废气进口1，所述塔体25内部下侧设置有碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室，所述碱性气体洗涤腔室内设置有碱性气体洗涤机构，所述酸性气体洗涤腔室内设置有酸性气体洗涤机构；碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室之间通过隔板进行隔开。
33.所述碱性气体洗涤机构用于对碱性废气进口1输入的废气进行洗涤，所述酸性气体洗涤机构用于对酸性废气进口2输入的废气进行洗涤；
34.所述塔体25内位于碱性气体洗涤腔室和酸性气体洗涤腔室的上方设置有除雾器15，所述除雾器15用于过滤通过气体中的水气；
35.所述除雾器15的上方设置有消毒分解机构，所述消毒分解机构用于对通过的气体进行消毒分解；
36.所述塔体25的顶部设置有出风口13，所述出风口13用于对处理后的气体进行排放。
37.所述消毒分解机构上方设置有过滤机构，所述过滤机构包括活性炭过滤层12，所述活性炭过滤层12设置在出风口13的下方。
38.目前市场上处理有机废气工艺主要有活性炭吸附法、uv光解净化法、蓄热式热氧化法(rto)、单级酸洗涤法、单级碱洗涤法等。活性炭吸附初期净化效率可达90％，但活性炭需要经常更换，更换材料成本很高，并且使用过后的活性炭危废会造成环境二次污染，需要增加危废二次处理的成本；uv光解净化法正常运行情况下净化效率只达50-70％左右，uv等使用寿命有限，故障率高，需要定期维修和更换成本高；蓄热式热氧化法(rto)系统投资成本高、风阻较大，则运行能耗偏大，rto需约2小时到所需温度，废气浓度低的时候，需消耗大量天然气进行预热，而且处理含卤族元素的会产生二噁英等致癌物质；单级洗涤法处理工艺单一，对成分复杂的废气处理效率低，无法完全保证废气达标排放。
39.所述碱性气体洗涤机构包括碱液洗涤泵5，所述酸性气体洗涤机构包括酸液洗涤泵21，所述碱液洗涤泵5和酸液洗涤泵21分别与外界水源相连接，所述碱液洗涤泵5和酸液洗涤泵21的输出端分别连接有碱液连接管和酸液连接管，所述碱液连接管伸入碱性气体洗涤腔室内的一端连接有喷淋管19，所述酸液连接管伸入酸性气体洗涤腔室内的一端连接有喷淋管19，所述喷淋管19上设置有若干喷嘴17。
40.两组喷淋管19的上方分别设置有减速电机16，所述减速电机16用于带动喷淋管19进行转动，所述减速电机16的外部设置有防护罩，所述防护罩伸出塔体25外部的一端连接有散热器9，两组喷淋管19与碱液连接管和酸液连接管的连接处分别通过旋转密封连接件20相连接。旋转密封连接件20能够保证减速电机16带动喷淋管19进行转动时，喷淋管19与碱液连接管或酸液连接管连接的密封性。
41.两组喷淋管19的外侧分别设置有筒状的滤料18，所述滤料18的中心设置有中空通道，所述喷淋管19设置在中空通道内，所述滤料18采用空心塑料球进行填充。
42.所述碱性气体洗涤腔室的底部设置有第一循环水槽26，所述酸性气体洗涤腔室底部设置有第二循环水槽27，所述第一循环水槽26用于收集碱性洗涤腔室洗涤后的液体，所述第二循环水槽27用于收集酸性洗涤腔室洗涤后的液体；
43.所述第一循环水槽26外部连接有碱性液体处理机构，所述第二循环水槽27外部连接有酸性液体处理机构，所述碱性液体处理机构用于对第一循环水槽26内收集的液体进行中和处理，所述酸性液体处理机构用于对第二循环水槽27内收集的液体进行中和处理，所述碱性液体处理机构与碱液洗涤泵5相连接，所述酸性液体处理机构与酸液洗涤泵21相连接。
44.所述碱性液体处理机构包括氢氧化钠溶解罐3以及碱液加药泵4，所述碱液加药泵4用于向氢氧化钠溶解罐3内加入中和药液，所述氢氧化钠溶解罐3与第一循环水槽26相连接；
45.所述酸性液体处理机构包括酸液溶解罐23以及酸液加药泵22，所述酸液加药泵22用于向酸液溶解罐23内加入中和药液，所述酸液溶解罐23与第二循环水槽27相连接；
46.所述氢氧化钠溶解罐3和酸液溶解罐23的底部分别设置一组循环水罐，两组循环水罐分别与碱液洗涤泵5和酸液洗涤泵21相连接，两组循环水管内分别设置有酸碱ph探头24。
47.所述消毒分解机构包括uv灯11、无油空压机6、干燥净化器7以及空气管8，所述uv
灯11设置在除雾器15的上方，所述无油空压机6、干燥器以及空气管8设置在塔体25的外部，所述无油空压机6与干燥净化器7相连接，所述干燥净化器7通过空气管8伸入塔体25内并位于uv灯11的一侧，所述uv灯11的上方设置有均风罩14。
48.通过uv灯11进行的催化工艺由uv光源照射催化剂构成。催化剂又叫触媒，是在较低的温度环境下能提高化学反应速率，而本身结构(组成、化学性质和质量)不发生永久性改变的物质。催化剂所产生的作用称为催化作用；涉及催化剂的反应为催化反应。
49.其反应过程为：
50.cs2 e
→
cs s cs2*
51.h2s e
→
hs s h2s*
52.o2 e
→
o2*
→o·
o
·
53.e h2o
→
oh
·
h
·
54.o
·
h2o
→
2oh
·
55.其反应机理为：
56.h2s o2、o2-、o2
→
so3 h2o
57.nh3 o2、o2-、o2
→
nox h2o
58.vocs o2、o2-、o2
→
so3 co2 h2o
59.cs2* cs2
→
2cs s2
60.cs2* o2
→
cs so2
61.cs o2
→
co so
62.ncs
→
(cs)n(聚合物)
63.so o2
→
osoo
64.so osoo
→
2so2 co o
→
co2
65.有机废气
→
微波 光解 o2
→
o- o＊(活性氧)o o2
→
o3
→
co2 h2o(达标排放)。
66.经过处理过后的废气再次经过活性炭过滤层12的加强吸附，一方面可以吸附剩余的臭氧分子，另外一方面可以提高废气的处理效率，起到一个加强吸附作用。
67.工作原理：碱性废气通过碱性废气进口1输入至碱性气体洗涤腔室内，酸性废气通过酸性废气进口2输入酸性气体洗涤腔室内，废气分别通过洗涤腔室时，喷淋管19通过喷嘴17喷出的水雾能作用于废气上，滤料18能够增大废气与水雾的接触时间，同时在减速电机16机的带动下，喷淋水向滤料18四周进行扩散喷洒，加大了洗涤液体与无机废气的接触表面积，提高了中和反应的气水溶解效率，气体所含污染物分子为塔内的循环洗涤液体所吸收，含有水气的废气向上走时，通过除雾器15能够对水气进行吸收；
68.废气继续向上走时，无油空压机6将经过干燥净化器7净化后的空气经空气管8通入塔体25的uv灯11处，使之在uv灯11辐射下产生一定质量浓度的臭氧，通过特定波长的uv灯11产生不同能量的光量子，废气物质对该光量子的强烈吸收，在大量携能光量子的轰击下使废气物质分子解离和激发；空气中的氧气和水分及外加的臭氧在该光量子的分解作用下可产生大量的新生态氢、活性游离氧和羟基氧等活性基团；因游离氧所携正负电子不平衡所以需与氧分子结合，进而产生臭氧，臭氧对紫外线光束照射分解后的有机物具有极强的氧化作用；部分废气物质也能与活性基团反应，最终降解转化为低分子化合物、co2和h2o等无害物质，从而达到净化废气的目的。
69.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。