一種從氣流中去除有害氣體的裝置的製作方法

2023-09-21 23:14:20 2

專利名稱：一種從氣流中去除有害氣體的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有害氣體的淨化裝置，特別涉及除去氣流中含有的有害氣體 的淨化方法技術領域。
背景技術：
化學、製藥和塗裝等工業生產過程產生各種有害氣體，如含氟、氯、硫或氮的氣態 有害物(包括有機物和無機物)以及烴、醇和醛等有機物。這些汙染物不僅對人體有害，有 些還是致癌物質，而且大量排放還對局部區域環境產生了嚴重的影響，還是大氣光化學霧 形成的原因之一。但是這些物質或者水溶性不好，揮發性強或者化學結構穩定、不易降解的 特點，給淨化帶來很大的困難。處理上述汙染物的其他方法有燃燒法(包括催化燃燒法)和吸附法等。但上述方 法都有各自應用的局限性，燃燒法(包括催化燃燒法)對運行條件要求較高，一般要求在 200°C以上運行、投資和運轉費高，而且需要解決催化劑易中毒和安全防爆問題。吸附法對 低濃度的汙染物脫除效率較高，但無法達到分解有害氣體的目的，吸附劑再生和後續處理 系統複雜。由脈衝放電或無聲放電等產生的非平衡等離子體技術應用於廢氣治理，其基本原 理是利用電暈放電產生大量高能電子和活性自由基。這些高能電子和活性自由基與有害分 子反應並使其離解氧化，最終轉化為無害物。本發明者曾報導了採用放電反應器對有害廢 氣去除實驗結果，研究結果參看黃立維等《環境科學》0006，Voll 19-23)和黃立維等《高 校化學工程學報》、(2007, Vol21 =689-694)報導。本實用新型的目的是設計和提供了一種電暈放電結合氣-固化學吸收的裝置，使 氣流中的有害氣體被氧化，然後在氣-固吸收反應區內，產物中的酸性氣體與固體吸收劑 反應，被吸收劑吸收，從而達到氣體淨化的目的，吸收劑循環吸收。
發明內容本實用新型的技術內容為一種從氣流中去除有害氣體的裝置，其特徵在於所述 的裝置的上部為電暈放電反應區和氣-固吸收反應區組成的氣流通道，所述的電暈放電區 是由電暈放電極和電極板之間的氣流通道組成的空間，電暈放電極與高壓電源連接，對應 電極板接地或接電源負極，所述的氣-固吸收反應區是由附著有固體吸收劑漿液的傳送帶 正面與氣流通道組成的空間，所述的裝置氣體流道空間兩端設置有氣體進口和淨化後氣體 出口，所述的裝置的下部設置有吸收劑漿液池，吸收劑漿液池兩端設置有新鮮漿液的進口 和吸收後漿液出口，吸收劑通過傳送帶由吸收劑漿液池輸送到吸收反應區。本實用新型所採用的電暈放電反應吸收器的結構形式可以是園筒型和長方型，電 暈放電極一般為線型或針型，其處理效果大體相當。接地極或負極為一般圓筒型或平板型， 一般脈衝供電接地，交流供電接電源負極。電極材料為一般為不鏽鋼、鈦和鎢等導電材料。 兩電極的距離一般為l_300mm。傳送帶吸附劑表面與電暈放電極的距離一般要大於電暈放電極和接地極之間的距離，以有利電暈放電。本實用新型所採用電暈放電的供電方式包括 脈衝和交流，其中脈衝供電的電壓為士I-±200KV，脈衝重複頻率為10-2kHz，交流供電的 電壓為2K-200KV，頻率為IO-IOkHz。本實用新型所述的有害氣體為含氟、氯、硫或氮的氣態有害物(不包括氯化氫、氟 化氫和氮氧化物)，或烴(不包括甲烷)、醇和醛等有機物。這些物質有害氣體能夠在電暈放 電等離子體的作用下被氧化，氣態有害物中含有的氟、氯、硫或氮元素轉化氟化氫、氯化氫、 硫氧化物和二氧化氮，烴(不包括甲烷)、醇和醛等有機物轉化為有機酸，這些產物在氣-固 吸收反應區內，與鹼性固體吸收劑發生氣-固吸收反應，既促進了有害物的分解反應，又使 氣體得到了淨化。本實用新型所採用的電暈放電反應吸收器內作為固體吸收劑的物質可以是碳酸 鈣、氧化鈣、氫氧化鈣、氧化鋅、氧化錳和氧化鎂或其混合物。固體吸收劑以氧化鈣、氫氧化 鈣和氧化鋅為佳，其吸收效果大體相當，氧化鈣溶於水後為氫氧化鈣。本實用新型所述的裝置的下部設置有吸收劑漿液池，吸收劑通過傳送帶由吸收劑 漿液池輸送到吸收反應區，傳送帶材料為尼龍、塑膠、布或化學纖維，傳送帶正面複合有能 吸附吸收劑的材料，一般為海綿或毛氈作為吸收劑的吸附材料，複合可採用粘合或縫合等 方法與傳送帶組成一體，海綿或毛氈厚度一般為5-50mm，以利於吸收劑上載和輸送。傳送帶 寬度一般大於10mm，具體根據反應器大小和氣-固接觸時間匹配，一般氣體在吸收反應區 的停留時間一般為2-120秒，停留時間長，去除效率高。吸收反應後的附著在傳送帶上的產 物經洗淨後上載新鮮吸收劑後循環使用。吸收劑漿液池漿液濃度一般為20%-80% (體積 百分比)。本實用新型所述的裝置從廢氣中去除所述的有害氣體的工藝的處理過程如下把 待處理的含有害氣體的氣體通過氣體入口導入反應器，氣流先經過電暈放電區，在反應區 內在電暈放電的作用下，氣流中的有害氣體被氧化，得到酸性產物，然後在氣-固吸收反應 區內，這些酸性產物與吸收劑反應，被吸收劑吸收，淨化後的氣流通過氣體出口排出，吸收 後的吸收劑通過傳送帶送到吸收劑漿液池經洗淨，傳送帶上的海綿或毛氈層重新上載新鮮 吸收劑後送到氣-固吸收區循環吸收，從而達到氣體淨化的目的。電暈反應區和氣固吸收 區可在反應器內前後交替布置(如線-板式反應器)，也可共用一個空間(如線-筒式反應 器)O本實用新型的優點是本實用新型採用電暈放電和氣-固吸收耦合方式，有害氣 體在電暈放電作用下氧化、分解的同時，使產物中的酸性產物被反應器中的固體吸收劑吸 收，從而大大提高了淨化效率，吸收劑由傳送帶系統循環再生，解決了固體吸收劑的反應飽 和後的再生難題，進而提高了能源利用效率。

圖1是本實用新型的結構示意圖一。圖IA是圖1的A-A截面圖。圖2是本實用新型的結構示意圖二。圖2A是圖2的A-A截面圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但本實用新型的保護範 圍不僅限於此。實施例一參照圖1 一種有害廢氣的淨化裝置，包括氣體入口 1、氣體流通空間2、傳送帶驅 動電機3、上傳送帶輪4、電極板(接地)5、電暈高壓接線6、電暈線7、表面為上載有吸收劑 的傳送帶8、氣體出口 9、下傳送帶輪10、裝置下部設有吸收劑漿液池11、吸收劑漿液進口 12、吸收劑漿液出口 13，上部氣體流通空間與吸收劑漿液層有隔板14分開。處理工藝流程是把待處理的含有害氣體的氣體通過氣體入口 1導入反應器，氣流 先經過電暈放電區，在反應區內在電暈放電的作用下，氣流中的有害氣體被氧化、分解，然 後在氣-固吸收反應區內，產物中的酸性產物與吸收劑反應，被吸收劑吸收，淨化後的氣流 通過氣體出口 9排出，吸收後的吸收劑通過傳送帶8送到吸收劑漿液池11洗淨，傳送帶上 重新上載新鮮吸收劑後送到氣-固吸收區循環吸收，從而達到氣體淨化的目的。實驗裝置結構如圖1所示。反應器結構參數裝置長900mm，寬350mm，高1100mm， 整體密封，漏風量小於1 %。反應器內部共有4組8條傳送帶，帶寬30mm，傳送帶上複合15mm 厚海綿作為吸收劑載體，上下傳動軸距離為600mm面對面一組傳送帶表面距離為60mm，兩 組之間的距離為100mm。電暈放電極為直徑0. 8mm的不鏽鋼絲，電暈放電有效長度為400mm， 電極板長度為40mm，電板板接地，兩電極之間距離為30mm，對稱布置，兩相鄰電極板中線與 傳送帶中線的距離為100mm。傳送帶下面滾輪下端浸在漿液池液面下，使傳送帶上附著的海 綿充分與漿液接觸，進行洗滌和上載吸收劑漿液，調速電機帶動上、下兩個滾輪轉動，轉速 為1-2轉/分，運行1小時後新鮮漿液通過漿液進出口更新。實驗條件為氣體流量5m3/h ；氣體溫度25°C吸收劑漿液氫氧化鈣濃度60% (體積百分比)或氧化鋅60% (體積百分比)。電源參數脈衝電壓30kV、脈衝頻率IOOHz。實驗結果如表1所示。表1有害物去除效果
權利要求1.一種從氣流中去除有害氣體的裝置，其特徵在於所述的裝置的上部為電暈放電反應 區和氣一固吸收反應區組成的氣流通道，所述的電暈放電區是由電暈放電極和電極板之間 的氣流通道組成的空間，電暈放電極與高壓電源連接，對應電極板接地或接電源負極，所述 的氣一固吸收反應區是由附著有固體吸收劑漿液的傳送帶正面與氣流通道組成的空間，所 述的裝置的氣體流道空間兩端設置有氣體進口和淨化後氣體出口，所述的裝置的下部設置 有吸收劑漿液池，吸收劑漿液循環池兩端設置有新鮮漿液的進口和吸收後漿液出口，吸收 劑漿液通過傳送帶由吸收劑漿液池輸送到吸收反應區。
2.根據權利要求1所述的一種從氣流中去除有害氣體的裝置，其特徵在於所述的電暈 反應區和氣固吸收區在裝置內前後交替布置或共用一個空間。
3.根據權利要求1所述的一種從氣流中去除有害氣體的裝置，其特徵在於所述的傳 送帶材料為尼龍、塑膠、布或化學纖維，傳送帶正面複合有海綿或毛氈作為吸收劑的吸附材 料，海綿或毛氈的厚度為5-50mm。
專利摘要一種從氣流中去除有害氣體的裝置，用於從氣流中除去含氟、氯、硫或氮的氣態有害物以及烴、醇和醛等有機物。所述的裝置的上部為電暈放電反應區和氣—固吸收反應區組成的氣流通道，氣體流道空間兩端設置有氣體進口和淨化後氣體出口，下部設置有吸收劑漿液池，吸收劑漿液通過傳送帶由吸收劑漿液池輸送到吸收反應區，吸收劑漿液循環池兩端設置有新鮮漿液的進口和吸收後漿液出口。本實用新型採用電暈放電和氣—固吸收耦合方式，有害氣體在電暈放電作用下氧化、分解的同時，產物中的酸性產物被反應器中的鹼性固體吸收劑吸收，吸收劑經再生後可由傳送帶循環使用，解決了吸收劑的反應飽和後的更換難題。
文檔編號B01D53/82GK201880477SQ20102024479
公開日2011年6月29日 申請日期2010年6月29日 優先權日2010年6月29日
發明者黃立維 申請人:黃立維