一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置及去除方法與流程
2023-12-06 04:24:06 3
本發明屬於大氣汙染控制領域，具體涉及一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置及去除方法。
背景技術：
大氣中的汙染物達到一定濃度就會對人和動植物造成危害。而當今無論是在石油化工、塗料、藥物合成、橡膠等生產過程，還是印刷、烤漆、電子元器件的脫脂等工藝中，都會釋放出苯、甲苯、二甲苯、甲醇等含有揮發性有機化合物的廢氣。這些有害氣體多數易燃易爆，其大量排放不僅對局部區域生態環境而且對全球生態環境產生了嚴重的影響，是引起大氣光化學煙霧、溫室效應和臭氧層破壞的原因之一。同時，含有揮發性有機化合物的工業廢氣又是危害人體健康的汙染物質，常常伴隨著異味、惡臭散發在空氣中，對人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用，對心、肺、肝等內臟及神經系統產生有害影響，甚至造成急性和慢性中毒，可致癌和致突變。
揮發性有機化合物的汙染日趨嚴重和人們對其危害的也越來越重視，世界各國相繼制定了一系列法規，要求削減揮發性有機化合物的排放量，因此，尋求揮發性有機化合物治理的有效技術己成為解決揮發性有機化合物汙染的必由之路。目前，處理揮發性有機廢氣的方法有吸收、吸附、冷凝、膜法、氧化、生物過濾等。吸附和氧化都是處理揮發性有機化合物的常用方法，但是很少有研究者將二者組合在一起研究，本發明利用高矽分子篩作吸附劑去處理工業廢氣中的揮發性有機化合物再經臭氧催化氧化得到去除。相比於同類工藝處理效果更好，去除率更高，可以大幅度削減揮發性有機化合物的排放量。
技術實現要素：
解決的技術問題：本申請主要是提出一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置及去除方法，解決現有技術中存在無法再生、無法重複利用、操作複雜和處理效果差等技術問題。
技術方案：一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置，該裝置由第一進氣閥、進水閥、第二進氣閥、填料孔、出氣閥、溢流口、出水閥、填料承託板、噴淋裝置、高矽分子篩填充區和集水槽構成組成，所述出水閥設在集水槽側面，溢流口設在集水槽頂部，所述第一進氣閥和第二進氣閥設在溢流口上方，噴淋裝置設在第一進氣閥和第二進氣閥上方，噴淋裝置與進水閥固定連接，所述填料承託板設在噴淋裝置上方，填料孔設在填料承託板頂部，所述高矽分子篩填充區設在填料承託板上方，出氣閥設在高矽分子篩填充區上方。
作為本發明的一種優選技術方案：所述高矽分子篩填充區內設有高矽分子篩。
作為本發明的一種優選技術方案：所述第一進氣閥與工業廢氣相連。
作為本發明的一種優選技術方案：所述第二進氣閥與臭氧發生器相連。
作為本發明的一種優選技術方案：所述進水閥與淋洗液相連。
作為本發明的一種優選技術方案：所述工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置的去除方法為：
第一步，廢氣預處理：打開第一進氣閥，待處理的工業廢氣通過第一進氣閥進入工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置，淋洗液由進水閥進入到噴淋裝置，打開噴淋裝置去除工業廢氣中的懸浮物質，預處理後的淋洗液流入到集水槽中；
第二步，高矽分子篩吸附：經過噴淋裝置去除過懸浮物質的工業廢氣繼續上升，通過高矽分子篩填充區，高矽分子篩填充區內填充的高矽分子篩作為揮發性有機化合物吸附劑，吸附經第一步預處理後的工業廢氣中的揮發性有機化合物；
第三步，臭氧氧化：打開第二進氣閥，臭氧發生器產生的臭氧與第二步被高矽分子篩吸附的揮發性有機化合物反應，揮發性有機化合物在催化氧化過程中，轉變成低分子化合物二氧化碳和水，同時高矽分子篩得到再生；
第四步，廢液流出：工業廢氣經過工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置處理後產生的廢液和水由集水槽側面的出水閥流出，當集水槽中的廢液沒有及時排出時，廢液由溢流口流出；
第五步，氣體排出：打開出氣閥，經工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置處理後的氣體和二氧化碳從出氣閥排出。
有益效果：本申請所述一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置及去除方法採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
1、解決傳統處理方法吸附劑無法再生，重複利用的問題，又相比於同類工藝更加操作簡捷，節能環保，處理效果更加突出；
2、對於酸、鹼廢氣及含塵廢氣採用溼式噴淋吸附裝置，可以有效去除廢氣中的懸浮物質；
3、避免了吸附過程中吸附劑被堵塞，提高吸附去除揮發性有機化合物效果；
4、工藝設計合理，易於維護，可實現工業廢氣中的揮發性有機額化合物的去除和吸附劑的再生回收，符合可持續發展的，具有良好的推廣應用價值；
5、所述的吸附揮發性有機化合物過程的使用的吸附劑是高矽分子篩，高矽分子篩是一種具有耐燃性，熱穩定性和耐溼性的吸附劑，在處理揮發性有機化合物時，可以作為一種吸附催化劑，臭氧催化氧化被吸附的揮發性有機化合物過程中，揮發性有機化合物經過臭氧氧化得到有效降解，同時高矽分子篩也得到再生，減少了吸附劑的使用量，極大地節約了成本；
6、在高溫情況下，高矽分子篩在臭氧催化氧化被吸附的揮發性有機化合物過程中，不會發生自燃，另外，在潮溼狀態下高矽分子篩對揮發性有機化合物吸附去除率很高；
7、經過實驗數據分析得到，本工藝對工業廢氣中的揮發性有機化合物的去除率達到了90%以上，而且經臭氧再生後高矽分子篩仍保持著優秀的吸附效果，可以循環使用，顯著減少了成本。
附圖說明：
圖1為本申請工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置的結構示意圖。
附圖標記說明：1、第一進氣閥，2、進水閥，3、第二進氣閥，4、填料孔，5、出氣閥，6、溢流口，7、出水閥，8、填料承託板，9、噴淋裝置，10、高矽分子篩填充區，11、集水槽。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明：
實施例1
如圖1所示所示，一種工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置由第一進氣閥1、進水閥2、第二進氣閥3、填料孔4、出氣閥5、溢流口6、出水閥7、填料承託板8、噴淋裝置9、高矽分子篩填充區10和集水槽11構成組成，所述出水閥7設在集水槽11側面，集水槽11頂部設有溢流口6，所述溢流口6上方設有第一進氣閥1和第二進氣閥3，第一進氣閥1與工業廢氣相連，第二進氣閥3與臭氧發生器相連，進氣閥上方設有噴淋裝置9，噴淋裝置9與進水閥2固定連接，進水閥2與淋洗液相連，所述噴淋裝置9上方設有填料承託板8，填料承託板8頂部設有填料孔4，所述高矽分子篩填充區10設在填料承託板8上方，高矽分子篩填充區10內設有高矽分子篩，在高矽分子篩填充區10上方設有出氣閥5。
工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置的去除方法包括如下：
第一步，廢氣預處理：打開第一進氣閥1，待處理的工業廢氣通過第一進氣閥1進入工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置，淋洗液由進水閥2進入到噴淋裝置，打開噴淋裝置9去除工業廢氣中的懸浮物質，防止堵塞分子篩，影響其吸附效果，預處理後的淋洗液流入到集水槽11中。
第二步，高矽分子篩吸附：經過噴淋裝置9去除過懸浮物質的工業廢氣繼續上升，通過高矽分子篩填充區10，高矽分子篩填充區10內填充的高矽分子篩作為揮發性有機化合物吸附劑，吸附經第一步預處理後的工業廢氣中的揮發性有機化合物。
第三步，臭氧氧化：打開第二進氣閥3，臭氧發生器產生的臭氧與第二步被高矽分子篩吸附的揮發性有機化合物反應，揮發性有機化合物在催化氧化過程中，轉變成低分子化合物二氧化碳和水，同時高矽分子篩得到再生。
第四步，廢液流出：工業廢氣經過工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置處理後產生的廢液和水由集水槽11側面的出水閥7流出，當集水槽11中的廢液沒有及時排出時，廢液由溢流口6流出。
第五步，氣體排出：打開出氣閥5，經工業廢氣中的揮發性有機化合物去除裝置處理後的工業廢氣和二氧化碳從出氣閥5排出。
這個裝置主要是在突出高矽分子篩吸附和臭氧氧化的協同作用，經過吸附-臭氧氧化，工業廢氣的中揮發性有機化合物可達到90%以上的去除，另外，吸附的效果並沒有受到臭氧氧化的影響，經臭氧氧化再生後高矽分子篩對工業廢氣中的揮發性有機化合物的吸附效果仍能達到92%-99%。
解決傳統處理方法吸附劑無法再生，重複利用的問題，又相比於同類工藝更加操作簡捷，節能環保，處理效果更加突出；對於酸、鹼廢氣及含塵廢氣採用溼式噴淋吸附裝置，可以有效去除廢氣中的懸浮物質；避免了吸附過程中吸附劑被堵塞，提高吸附去除揮發性有機化合物效果；工藝設計合理，易於維護，可實現工業廢氣中的揮發性有機額化合物的去除和吸附劑的再生回收，符合可持續發展的，具有良好的推廣應用價值；所述的吸附揮發性有機化合物過程的使用的吸附劑是高矽分子篩，高矽分子篩是一種具有耐燃性，熱穩定性和耐溼性的吸附劑，在處理揮發性有機化合物時，可以作為一種吸附催化劑，臭氧催化氧化被吸附的揮發性有機化合物過程中，揮發性有機化合物經過臭氧氧化得到有效降解，同時高矽分子篩也得到再生，減少了吸附劑的使用量，極大地節約了成本；在高溫情況下，高矽分子篩在臭氧催化氧化被吸附的揮發性有機化合物過程中，不會發生自燃，另外，在潮溼狀態下高矽分子篩對揮發性有機化合物吸附去除率很高；經過實驗數據分析得到，本工藝對工業廢氣中的揮發性有機化合物的去除率達到了90%以上，而且經臭氧再生後高矽分子篩仍保持著優秀的吸附效果，可以循環使用，顯著減少了成本。
上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明並不限於上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。