一种消除工业废气及VOC污染的电化学空气净化系统的制作方法

一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统
技术领域
1.本发明涉及一种空气净化系统,特别涉及一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统。


背景技术：

2.工业污染对环境影响和对健康影响不容忽视，尤其是有毒有害气体的污染对环境和健康影响都特别大，如喷漆行业、塑料行业、制鞋行业、电镀行业等行业在生产过程中排放到大气的可挥发性气体(voc)为有毒有害气体，由于这些毒有害气体很难消除而达不到当地的环保要求，迫使相关产业大量外迁到越南等地区，从而使得以东莞为代表的制造业城市的经济遭受到严重影响。
3.目前比较先进的催化燃烧voc技术，简称rto技术，其特点是用活性炭或沸石、多孔陶瓷块载有锰盐、亚铁盐、锌盐、铜盐等催化剂等吸附工厂排放的voc气体，使得voc浓缩到吸附材料，然后加热吸附材料，使voc气体释放出来，经过浓缩的voc含有甲苯气体、二甲苯气体、酮类、塑化气体和大量酯类物质，这些有毒气体都是易燃烧物质，加热析出后经过燃烧形成二氧化碳和水排放到大气中。
4.rto技术的缺陷主要是吸附材料衰减、吸附能力下降快，更重要的是加热后吸附材料表面的酯类胶质物质会碳化结焦，造成吸附材料的吸附功能下降，从而需要更换新吸附剂，造成运行成本加大。如果提高温度，可以防止碳化，但又会使吸附材料本身燃烧或者高温失效。而且这种最先进的rto技术设备空气阻力大，功效低，尤其是喷漆行业的油漆废气，油漆废气的酯类物质占20-45%左右，碳化问题非常突出。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统，该系统能吸附、浓缩一切类型的有害酯类物质和有毒苯类物质能力极强，而且不会吸附饱和，解决了燃烧voc碳化结焦的难题，简化了系统预处理环节，使干燥气体环节、去颗粒物环节更有效，更节能，化学液体吸附voc更有效。
6.本发明所采用的技术方案是：所述一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统包括输送管道和循环管路，在所述输送管道上沿着输送方向依次设置有防爆阀a、第一荷电离子流发生器b、酸碱中和除固体颗粒塔c、第二荷电离子流发生器d、化学吸附塔e、再生器f、第三荷电离子流发生器h、除酯干燥燃烧室r、燃烧炉j；所述循环管路的一端连接所述再生器f，所述循环管路的另一端连接所述化学吸附塔e，所述循环管路上还设置有降温器g，所述再生器f中的可再生使用化学剂进入所述循环管路后经过所述降温器g降温后进入所述化学吸附塔e；加水雾的voc废气经过所述防爆阀a后进入所述第一荷电离子流发生器b，所述酸碱中和除固体颗粒塔c用于除去固体颗粒以及酸碱性气体，所述化学吸附塔e针对不同废气进行化学吸收，所述化学吸附塔e中的吸收液通过所述输送管道进入所述再生器f，所述化学吸附塔e中的气体进入所述第三荷电离子流发生器h，所述吸收液为可再生
使用化学剂，所述再生器f将吸附有voc废气的可再生使用化学剂进行加热，附有voc废气的可再生使用化学剂受热后释放出浓缩的voc废气，释放出浓缩的voc废气进入所述第三荷电离子流发生器h；所述第三荷电离子流发生器h的气体再进入所述除酯干燥燃烧室r进行脱水汽除酯，经过所述除酯干燥燃烧室r干燥除酯后的voc废气进入燃烧炉j进行燃烧，所述除酯干燥燃烧室r内吸附的水导入所述再生器f。所述第一荷电离子流发生器b、所述第二荷电离子流发生器d、所述第三荷电离子流发生器h均为助融荷电离子流注入式发生器。
7.进一步，所述第一荷电离子流发生器b、所述第二荷电离子流发生器d、所述第三荷电离子流发生器h均为等离子模块。
8.进一步，所述化学吸附塔e的基本数量为三，并且可以重复串联应用。
9.进一步，所述再生器f中的加热温度为40℃-95℃。
10.进一步，所述再生器f中的加热温度为70℃到85℃。
11.进一步，所述一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统还包括热交换炉k，所述燃烧炉j中产生的热气引入所述热交换炉k进行热能利用，所述热交换炉k中的热交换水进入所述再生器f的加热管路。
12.优选地，所述除酯干燥燃烧室r包括两个独立的仓室r1,r2，两个独立的所述仓室r1,r2内均设置有微孔陶瓷管1,所述微孔陶瓷管1内置接地的金属电极，所述微孔陶瓷管1下端连接绝缘材料引水管2，把从所述第三荷电离子流发生器h导入的水汽和雾滴收集进入所述微孔陶瓷管1内并流入所述绝缘材料引水管2，所述绝缘材料引水管2引出的水导入所述再生器f，所述微孔陶瓷管1上缠绕有电热丝3。
13.优选地，所述除酯干燥燃烧室r包括两个独立的仓室r1,r2，两个独立的所述仓室r1,r2内置顺气流方向的多块平行波浪金属板或者可以发热燃烧酯类的极性板，接通高压电时吸收已经带电的水汽与残留颗粒物或者酯类微滴；平行板下端连接绝缘材料引水管2，把从所述第三荷电离子流发生器h导入的水汽和雾滴吸附到平行金属板或者发热燃烧酯类板1在平行板下端被吸附的水滴流入所述绝缘材料引水管2，所述绝缘材料引水管2引出的水导入所述再生器f交替转换电极后，发热燃烧酯类板开始燃烧吸附在板上的酯类，发热导体为新材料、或者可加热的不锈钢金属板。平行金属板接高压电极用于吸收水汽与酯类物质，当酯类物质堆积到一定数量后，可以交替转换成低压市电进行加热燃烧吸附到电极板上的酯类物质。从而消除了酯污染与水汽干扰。
14.进一步，所述酸碱中和除固体颗粒塔c和所述化学吸附塔e均为液体喷淋塔结构，所述液体喷淋塔结构包括塔体4，在所述塔体4内由上至下设置有若干层支撑网格5；所述塔体4内的顶部设置有喷淋头7，若干层所述支撑网格5均位于所述喷淋头7下方，所述塔体4内还设置有密封仓板8，所述密封仓板8位于最下层的所述支撑网格5的下方，所述密封仓板8的外沿与所述塔体4内壁密封连接，所述密封仓板8将所述塔体4的内部分隔成上室9和下室10，所述密封仓板8的中间设置有漏水管11，所述漏水管11上端与所述上室9连通，所述漏水管11下端连接有三通接头12且位于所述下室10内，所述塔体4壁上设有进气口13，所述密封仓板8与最下层的所述支撑网格5之间的空间与所述进气口13连通，所述塔体4的顶部设有出气口14，所述出气口14与所述塔体4内部连通且位于所述喷淋头7上方。
15.进一步，所述液体喷淋塔结构还包括液位计17、水泵18及出料槽15，所述液位计17位于所述下室10内，所述水泵18的进水口与所述下室10的底部连通，所述水泵18的出水口
与所述喷淋头7连接，所述出料槽15的底部与所述下室10的底部连通，所述出料槽15为液、固出料槽；所述塔体4上还设有析出气体出气口16，所述析出气体出气口16与所述下室10内的上部连通，所述析出气体出气口16通过管路与所述第三荷电离子流发生器h连通。
16.本发明的有益效果是：把传统vocs
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固体吸附—固体吸附剂再生
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燃烧技术，改变为vocs—液体吸附—液体吸附剂再生
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燃烧技术；由于本发明采用的设计，能吸附、浓缩一切类型的有害酯类物质和有毒苯类物质能力极强，而且不会吸附饱和，解决了燃烧voc碳化结焦的难题，简化了系统预处理环节，使干燥气体环节、去颗粒物环节更有效，更节能，化学液体吸附voc更有效。同时能消除废气中其它固、液形态有害物质的工业废气。
附图说明
17.图1是本发明的整体系统结构示意图；图2是除酯干燥燃烧室r的结构示意图；图3是所述液体喷淋塔结构的示意图；图4是除酯干燥燃烧室r的另一结构示意图。
具体实施方式
18.如图1至图3所示，在本实施例中，所述一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统包括输送管道和循环管路，在所述输送管道上沿着输送方向依次设置有防爆阀a、第一荷电离子流发生器b、酸碱中和除固体颗粒塔c、第二荷电离子流发生器d、化学吸附塔e、再生器f、第三荷电离子流发生器h、除酯干燥燃烧室r、燃烧炉j；所述循环管路的一端连接所述再生器f，所述循环管路的另一端连接所述化学吸附塔e，所述循环管路上还设置有降温器g，所述再生器f中的可再生使用化学剂进入所述循环管路后经过所述降温器g降温后进入所述化学吸附塔e；加水雾的voc废气经过所述防爆阀a后进入所述第一荷电离子流发生器b，所述酸碱中和除固体颗粒塔c用于除去固体颗粒以及酸碱性气体，所述化学吸附塔e针对不同废气进行化学吸收，所述化学吸附塔e中的吸收液通过所述输送管道进入所述再生器f，所述化学吸附塔e中的气体进入所述第三荷电离子流发生器h，所述吸收液为可再生使用化学剂，所述再生器f将吸附有voc废气的可再生使用化学剂进行加热，附有voc废气的可再生使用化学剂受热后释放出浓缩的voc废气，释放出浓缩的voc废气进入所述第三荷电离子流发生器h；所述第三荷电离子流发生器h的气体再进入所述除酯干燥燃烧室r进行脱水汽除酯，经过所述除酯干燥燃烧室r干燥除酯后的voc废气进入燃烧炉j进行燃烧，所述除酯干燥燃烧室r内吸附的水导入所述再生器f。
19.在本实施例中，所述第一荷电离子流发生器b、所述第二荷电离子流发生器d、所述第三荷电离子流发生器h均为等离子模块，具体为超高压、超高密度静电等离子发生器。所述等离子模块与传统静电除尘除尘装置不同，传统的方法是电极对应极都是导体，电极多为直线或稍有点状突起作为集尘极。本发明中的所述等离子模块采用毛刷状电极束堆块，用绝缘材料支撑体，不要壁集尘的效果，而是产生大量荷电等离子，如o3-,nxoy-，h20-,尘埃-，voc分子-，在管道中流动，远端入液体。
20.在本实施例中，所述化学吸附塔e的数量为三。
21.在本实施例中，所述再生器f中的最佳加热温度为70℃到85℃。
22.在本实施例中，所述一种消除工业废气及voc污染的电化学空气净化系统还包括热交换炉k，所述燃烧炉j中产生的热气引入所述热交换炉k进行热能利用，所述热交换炉k中的热交换水进入所述再生器f的加热管路。所述热交换炉k使用天然气烧多孔陶瓷蓄热块更为节能。
23.在本实施例中，所述除酯干燥燃烧室r包括两个独立的仓室r1,r2，两个独立的所述仓室r1,r2内均设置有微孔陶瓷管1,所述微孔陶瓷管1内置接地的金属电极，所述金属电极接入4.5万v-5万v的高压静电电源，用于吸附酯类微滴和水汽；所述微孔陶瓷管1下端连接绝缘材料引水管2，把从所述第三荷电离子流发生器h导入的水汽和雾滴收集进入所述微孔陶瓷管1内并流入所述绝缘材料引水管2，所述绝缘材料引水管2引出的水导入所述再生器f。两个独立的仓室r1,r2交替工作，不影响连续性空气净化。
24.在本实施例中，所述微孔陶瓷管1上缠绕有电热丝3。长时间脱水干燥后，在所述微孔陶瓷管1表面会沉积固体微粒(比如油漆色粒等)与酯类胶质物，从而影响所述微孔陶瓷管1的透汽透水，在所述微孔陶瓷管1上缠绕有电热丝，间隔一端时间通电加热烧掉酯类胶质物，电热丝发热温度为900℃-1000℃左右，优选850
±
50℃，完全燃烧成co2和水，不会产生碳化现象。
25.在本实施例中，如图4所示两个独立的所述仓室r1,r2还可以内置顺气流方向的多块平行波浪金属板或者可以发热燃烧酯类的极性板，接通高压电时吸收已经带电的水汽与残留颗粒物或者酯类微滴；平行板下端连接绝缘材料引水管2，把从所述第三荷电离子流发生器h导入的水汽和雾滴吸附到平行金属板或者发热燃烧酯类板1在平行板下端被吸附的水滴流入所述绝缘材料引水管2，所述绝缘材料引水管2引出的水导入所述再生器f交替转换电极后，发热燃烧酯类板开始燃烧吸附在板上的酯类，发热导体为新材料、或者可加热的不锈钢金属板。平行金属板接高压电极用于吸收水汽与酯类物质，当酯类物质堆积到一定数量后，可以交替转换成低压市电进行加热燃烧吸附到电极板上的酯类物质。从而消除了酯污染与水汽干扰。在所述仓室r1,r2上设有开孔20，开孔20通箱体底部管道，把r1、r2交替收集物引入f再生与燃烧。
26.在本实施例中，所述酸碱中和除固体颗粒塔c和所述化学吸附塔e均为液体喷淋塔结构，所述液体喷淋塔结构包括塔体4，在所述塔体4内由上至下设置有若干层支撑网格5，每一层所述支撑网格5上均设置有球体6，所述球体6能增加接触面积；所述塔体4内的顶部设置有喷淋头7，若干层所述支撑网格5均位于所述喷淋头7下方，所述喷淋头7喷淋的液体可选择水、酸、碱及其他不同的表面活性剂液体；所述塔体4内还设置有密封仓板8，所述密封仓板8位于最下层的所述支撑网格5的下方，所述密封仓板8的外沿与所述塔体4内壁密封连接，所述密封仓板8将所述塔体4的内部分隔成上室9和下室10，所述密封仓板8的中间设置有漏水管11，所述漏水管11为细漏水管，所述漏水管11上端与所述上室9连通，所述漏水管11下端连接有三通接头12且位于所述下室10内，所述塔体4壁上设有进气口13，所述密封仓板8与最下层的所述支撑网格5之间的空间与所述进气口13连通，所述塔体4的顶部设有出气口14，所述出气口14与所述塔体4内部连通且位于所述喷淋头7上方。
27.在本实施例中，所述液体喷淋塔结构还包括液位计17、水泵18及出料槽15，所述液位计17位于所述下室10内，所述水泵18的进水口与所述下室10的底部连通，所述水泵18的出水口与所述喷淋头7连接，所述出料槽15的底部与所述下室10的底部连通；所述塔体4上
还设有析出气体出气口16，所述析出气体出气口16与所述下室10内的上部连通，所述析出气体出气口16通过管路与所述第三荷电离子流发生器h连通；所述下室10内的液体析出的气体引入所述第三荷电离子流发生器h，所述第三荷电离子流发生器h的气体再进入所述除酯干燥燃烧室r进行脱水汽除酯，经过所述除酯干燥燃烧室r干燥除酯后的废气进入燃烧炉j进行燃烧。
28.虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。