高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的製作方法
2023-04-24 18:25:36 1
高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的製作方法
【專利摘要】本發明涉及廢氣的處理設備，尤其涉及高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備。本發明提供了一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，包括等離子體一體化裝置、臭氧發生器、氧化淨化塔和光解催化裝置，其中，所述等離子體一體化裝置、臭氧發生器分別與所述氧化淨化塔的進氣口連接，所述氧化淨化塔的排氣口與所述光解催化裝置的進氣口連接。本發明的有益效果是：具有設備投資小、運行成本低、處理氣量大、工作穩定、佔用空間小、處理效率高、不存在二次汙染等優點。
【專利說明】 高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及廢氣的處理設備，尤其涉及高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展和人們環保意識的增強，人們對大氣環境質量提出了更高的要求，有關惡臭汙染的訴訟事件也不斷増加，臭味的存在更加受到重視。惡臭是7種典型公害之一，危害著人們的身體健康和生活的安寧舒適。繼粉塵、ニ氧化硫、氮氧化物等汙染物之後，人們普遍關心惡臭汙染的防治問題，其中，高濃度惡臭汙染物廢氣的防治尤其引人們關注，因為高濃度惡臭汙染物廢氣的危害最大，處理難度也最大。近年來，許多科研院所都致カ於這一方面課題的研究工作，為了應對高濃度惡臭汙染物廢氣對環境和人體健康日益嚴重的威脅，尋找一種經濟的、高效的高濃度惡臭汙染物廢氣降解技術已刻不容緩。惡臭汙染物是指一切刺激嗅覺器官引起人們不愉快及損害生活環境的氣體物質。從廣義上說，我們把散發在大氣中的一切有味物質統稱為惡臭氣體。惡臭氣體不僅能帶給人嗅覺的不適，長期生活於惡臭汙染的環境中還會引起厭食、失眠、記憶カ下降、心情煩躁等功能性疾病。惡臭汙染物廢氣從其組成可分為五類。一是含硫化合物，如硫化氫、硫醇類、硫醚類等；ニ是含氮的化合物，如氨、胺類、醯胺、吲哚類等；三是滷素及其衍生物，如氯氣、滷代烴等；四是烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等；五是含氧的有機物，如酚、醇、醛、酮、有機酸等。
[0003]在選擇高濃度惡臭汙染物廢氣處理方法時需要認真考察高濃度惡臭氣體的汙染源、濃度、性質、及考慮設備投資和運行成本，充分利用現有條件並結合各エ藝的性能和特點，對分散的高濃度惡臭源最好封閉集中處理。高濃度惡臭汙染物廢氣的處理方法主要有物理除臭法、化學除臭法、生物除臭法等幾類。
[0004]目前普遍應用的物理除臭法主要有:(I)掩蔽法:掩蔽法實際上是ー種感覺消臭的方法。它是根據氣味緩和作用原理，利用某種物質發出的更強烈的令人愉快的氣味與臭氣摻合，以掩蔽臭氣，使氣味變得為人們所接受。(2)稀釋擴散法:稀釋擴散法主要適用於エ業有組織排放源的惡臭處理。(3)吸附法:活性碳是最常用的吸附劑，有活性炭纖維、球狀活性炭、炭分子篩、成型活性炭板塊等類型。
[0005]化學除臭法主要有:(I)吸收法:吸收法是利用惡臭物質的物理化學性質，使用水或其它溶劑對其進行吸收，通常需要加入高錳酸鉀、次氯酸鹽等氧化劑。(2)燃燒法:燃燒法多用於揮發性有機化合物的廢氣處理，目前常用的燃燒類型有直接燃燒、催化燃燒和蓄熱燃燒。(3)臭氧氧化法:臭氧是ー種強氧化性物質，能將大多數惡臭物質徹底氧化分解，因此在汙水處理廠惡臭去除方面應用的比較多。
[0006]生物除臭法主要有:(I)生物濾池:生物濾池式脫臭法主要原理是惡臭汙染物廢氣經過去塵增溼或降溫等預處理工藝後，在驅動壓作用下上升並穿過生物活性填充層(濾床)，通過固著於濾料上的微生物的代謝作用而被分解去除棹。(2)生物滴濾池:生物滴濾池法的脫臭過程與生物濾池法相似，但使用的濾料是不能提供營養物質的惰性材料，如陶瓷、塑料、聚丙烯小球、活性炭等。(3)生物吸收法:生物吸收法又稱活性汙泥法，其原理是將惡臭成分轉移至活性汙泥中，利用活性汙泥中的微生物將其降解，達到去除目的。(4)生物除臭劑:生物除臭劑是根據微生物脫臭原理開發的，它是將篩選到的高效脫臭微生物固定在載體上，製成一定的劑型，惡臭汙染物廢氣通過時便達到除臭的效果。高效脫臭微生物菌種源均來自汙水處理廠活性汙泥或土壌中。
[0007]目前國際國內治理高濃度惡臭汙染物廢氣的手段主要採用:1、掩蔽法；2、稀釋擴散法；3、吸附法；4、吸收法；5、燃燒法；6、臭氧氧化法；7、生物濾池；8、生物滴濾池；9、生物吸收法；10、生物除臭劑等等，它們在不同程度上存在設備投資高，運行成本高，處理氣量小，工作不穩定，佔用空間大，處理效率不高，存在二次汙染等等問題。
[0008]物理除臭法主要有:(I)掩蔽法:在處理高濃度惡臭汙染物廢氣時，需要大量使用掩蔽劑，因而，掩蔽法費用很高，但使用方便，主要用於不適合使用脫臭裝置的情況和生活設施的脫臭。由於臭氣是被芳香系消臭剤來掩蔽起來而沒有脫除，因此不是根本的脫臭方法。(2)稀釋擴散法:稀釋擴散法也不是根本的除臭方法。採用此方法成本也很高，需要大量使用稀釋劑，該法容易使受控點惡臭物質濃度超過環境標準，甚至擴大汙染範圍。(3)吸附法:由於吸附劑的吸附容量有限，運行成本高、再生困難且再生過程易對環境造成二次汙染，吸附法一般主要用來處理較低濃度的臭氣或與其它エ藝聯合使用。
[0009]化學除臭法主要有:(I)吸收法:該法簡單便宜，但易造成二次汙染。(2)燃燒法:燃燒法多用於揮發性有機化合物的廢氣處理，目前常用的燃燒類型有直接燃燒、催化燃燒和蓄熱燃燒。該法特別適用於濃度較高的惡臭汙染物廢氣，投資、運行成本較高。(3)臭氧氧化法:當惡臭汙染物廢氣濃度很高時，臭氧不能完全氧化汙染物。
[0010]生物除臭法是通過微生物的生理代謝將具有臭味的物質加以轉化，達到除臭的目的。微生物只能利用水中溶解性的物質，因此被降解的惡臭汙染物首先應溶解於水中，再轉移到微生物體內，通過微生物的代謝活動而被降解。生物除臭法主要有:(I)生物濾池:該法微生物活性不好控制，處理效率難以保證。(2)生物滴濾池:該法操作複雜，並且需不斷投加營養物質，生物滴濾池的應用也受到一定的限制，因而生物滴濾池的研究動向在以完善作業系統和提高系統內微生物數量上。(3)生物吸收法:該法還要改善惡臭汙染物的溶解性和提高反應器的抗衝擊能力，這樣才能保證比較高的去除效率。(4)生物除臭劑:篩選、馴化高效、適合特定惡臭汙染物降解的微生物菌種難度很大，時間周期很長。
【發明內容】
[0011]為了解決現有技術中的問題，本發明提供了ー種設備投資小、運行成本低、處理氣量大、工作穩定、佔用空間小、處理效率高、不存在二次汙染的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備。
[0012]本發明提供了一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，包括等離子體一體化裝置、臭氧發生器、氧化淨化塔和光解催化裝置，其中，所述等離子體一體化裝置、臭氧發生器分別與所述氧化浄化塔的進氣ロ連接，所述氧化浄化塔的排氣ロ與所述光解催化裝置的進氣ロ連接。
[0013]作為本發明的進ー步改進，所述等離子體一體化裝置包括等離子體一體化箱體，所述等離子體一體化箱體內設有沿進氣順序先後排列的導流層、過濾層、高能等離子體發生裝置和活性炭吸附層，所述高能等離子體發生裝置包括高能等離子體浄化管。[0014]作為本發明的進ー步改進，所述導流層為導流板，所述導流層上設有陣列排布的導流孔，入口導流層有利於氣體的擴散流動，所述過濾層包括沿進氣順序先後排列的過濾紙和無紡布棉。
[0015]作為本發明的進ー步改進，所述等離子體一體化箱體的進氣ロ、出氣ロ分別設有第一等離子體催化浄化網。
[0016]作為本發明的進ー步改進，所述高能等離子體浄化管至少有ニ個，所述高能等離子體浄化管均與進氣方向相垂直，其中，至少有ー個所述高能等離子體浄化管呈水平排列，至少有ー個所述高能等離子體浄化管呈垂直排列。
[0017]作為本發明的進ー步改進，所述高能等離子體浄化管沿進氣方向間隔排布。
[0018]作為本發明的進ー步改進，所述高能等離子體浄化管沿垂直於進氣方向間隔排布。
[0019]作為本發明的進ー步改進，所述氧化浄化塔內設有將其內腔分隔成曲折氣道的導流板，所述導流板至少有ニ個並交錯設置。
[0020]作為本發明的進ー步改進，所述光解催化裝置為UV光解催化裝置，所述UV光解催化裝置包括UV光解催化箱體，所述UV光解催化箱體內設有UV發生裝置和TiO2光催化網、高能等離子體浄化管和第二等離子體催化淨化網，所述UV發生裝置包括UV燈管，每層UV燈管後面及設備進ロ均有ー層TiO2光催化網，所述UV燈管、TiO2光催化網間隔分層排布(等離子體催化淨化網只在出ロ端有，設備前端沒有)。高能等離子體浄化管和第二等離子體催化浄化網設置在設備的出ロ位置處。
[0021]作為本發明的進ー步改進，所述等離子體一體化裝置的進氣ロ通過控制閥門連接有集氣罩，所述臭氧發生器的排氣ロ通過第一抽氣裝置與所述氧化浄化塔的進氣ロ連接，所述光解催化裝置的排氣ロ通過第二抽氣裝置連接有排放筒。
[0022]本發明的有益效果是:通過上述方案，可通過等離子體一體化裝置對高濃度惡臭汙染物廢氣降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,臭氧發生器將臭氧輸送到氧化淨化塔中，氧化淨化塔則對廢氣進行氧化處理，並進ー步通過光解催化裝置對廢氣中剰餘的惡臭汙染物進行裂解浄化處理，以保證完全達標排放，具有設備投資小、運行成本低、處理氣量大、工作穩定、佔用空間小、處理效率高、不存在二次汙染等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是本發明一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的結構示意圖；
圖2是本發明一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的等離子體一體化裝置的結構示意圖；
圖3是本發明一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的UV光解催化裝置的結構示意圖。
[0024]
【具體實施方式】
[0025]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】及【具體實施方式】對本發明進ー步說明。
[0026]圖1至圖3中的附圖標號為:集氣罩I ;管路2 ;控制閥門3 ;等離子體一體化裝置4 ;等離子體一體化箱體41 ;高能等離子體發生裝置42 ;高能等離子體浄化管43 ;導流層44 ;過濾紙45 ;無紡布棉46 ;活性炭吸附層47 ;臭氧發生器5 ;第一抽氣裝置6 ;氧化淨化塔
7;氧化淨化塔進氣ロ 71 ;氧化淨化塔排氣ロ 72 ;導流板73 ；UV光解催化裝置8 ；UV光解催化箱體81 ；UV發生裝置82 ；UV燈管83 ;第二抽氣裝置9 ;排放筒10。
[0027]如圖1至圖3所示，一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，包括通過管路2連接的等離子體一體化裝置4、臭氧發生器5、氧化淨化塔7和光解催化裝置，其中，所述等離子體一體化裝置4、臭氧發生器5分別與所述氧化浄化塔7的兩個進氣ロ連接，所述氧化浄化塔7的排氣ロ與所述光解催化裝置的進氣ロ連接。
[0028]如圖1至圖3所示，所述等離子體一體化裝置4包括等離子體一體化箱體41，所述等離子體一體化箱體41內設有沿進氣順序先後排列的導流層44、過濾層、高能等離子體發生裝置42和活性炭吸附層47，所述高能等離子體發生裝置42包括高能等離子體浄化管43。
[0029]如圖1至圖3所示，所述導流層44優選為導流板，所述導流層44上設有陣列排布的導流孔，所述導流孔為圓錐臺形或者梯形喇叭ロ，所述過濾層包括沿進氣順序先後排列的過濾紙45和無紡布棉46,過濾紙45優選為高級過濾紙。
[0030]如圖1至圖3所示，所述等離子體一體化箱體41的進氣ロ、出氣ロ分別設有第一等離子體催化淨化網，優選的，每ー層高能等離子體浄化管間隔位置處都有ー層第一等離子體催化浄化網。
[0031]如圖1至圖3所示，所述高能等離子體浄化管43至少有ニ個，且均與進氣方向相垂直，其中，至少有ー個所述高能等離子體浄化管43呈水平排列(左右方向排列)，至少有ー個所述高能等離子體浄化管呈垂直排列(上下方向排列)。
[0032]如圖1至圖3所示，所述高能等離子體浄化管43沿進氣方向間隔排布。
[0033]如圖1至圖3所示，所述高能等離子體浄化管43沿垂直於進氣方向間隔排布。
[0034]如圖1至圖3所示，所述氧化浄化塔7內設有將其內腔分隔成曲折氣道的導流板73，所述導流板73至少有ニ個並交錯設置，所述氧化浄化塔7設有氧化浄化塔進氣ロ 71和氧化淨化塔排氣ロ 72，氧化淨化塔進氣ロ 71有ニ個並分別與等離子體一體化裝置4、臭氧發生器5連接，氧化淨化塔排氣ロ 72則與光解催化裝置連接。
[0035]如圖1至圖3所示，所述光解催化裝置為UV光解催化裝置8，所述UV光解催化裝置8包括UV光解催化箱體81，所述UV光解催化箱體81內設有UV發生裝置82和TiO2光催化網、第二等離子體催化淨化網(只在出口處有ー層高能等離子體浄化管和多層第二等離子體催化淨化網)，所述UV發生裝置82包括UV燈管83，每ー層UV燈管後面及設備進ロ均有ー層TiO2光催化網，所述UV燈管83、TiO2光催化網間隔排布，UV是紫外線的縮寫，英文全稱為ultraviolet,紫外線波長為:10-4000nm,紫外線波長優選為:184.9nm, UV光解催化裝置8又稱為紫外線光解催化裝置，UV光解催化箱體81又稱為紫外線光解催化箱體，UV燈管83又稱為紫外線燈管。
[0036]如圖1至圖3所示，所述等離子體一體化裝置4的進氣ロ通過控制閥門3連接有集氣罩I，所述臭氧發生器5的排氣ロ通過第一抽氣裝置6與所述氧化浄化塔7的氧化淨化塔進氣ロ 71連接，所述UV光解催化裝置8的排氣ロ通過第二抽氣裝置9連接有排放筒10。[0037]如圖2所示，廢氣先經過等離子體一體化裝置4、再經臭氧浄化塔7，再進入UV光解催化裝置8。整個等離子體一體化裝置4的側面為對開門形式，採用旋轉螺栓、卡扣等形式固定對開門，並且加裝密封墊，以防氣體洩漏，整個等離子體一體化裝置4內部除支撐框架外，用於承載、固定高級過濾紙、無紡布棉46，高能等離子體浄化管43的框架均採用模塊化形式，如:抽屜形式，以便於裝配、更換、檢修保養，只需將對開門的旋轉螺栓擰開，將對開門打開，將所需更換、檢修部分的抽屜抽出即可，大大提高了設備製造、裝配的效率，實現模塊化組裝，同時，也大大縮短了設備更換、檢修保養的時間；入口處的導流層44優選呈梯形喇叭ロ，四周開有多個圓形通道，導流層44優選為入口導流板，入口導流層有利於氣體的擴散流動；高級過濾紙、無紡布棉46 (過濾棉)主要用來對高濃度惡臭汙染物廢氣進行預處理，以去除高濃度惡臭汙染物廢氣中的粉塵、水分，防止粉塵、水分對後續處理設備的影響，如:粉塵會覆蓋在高能等離子體淨化管43、UV燈管83的上面，降低了對汙染物的去除效率，而水分則會腐蝕設備，並有可能造成漏電，帶來安全隱患，高級過濾紙、無紡布棉46的層數根據廢氣中的粉塵、水分含量相應調節增減，粉塵、水分含量高，則應增加高級過濾紙、無紡布棉46的層數，粉塵、水分含量低，則應減少高級過濾紙、無紡布棉46的層數；等離子體一體化裝置4具有封閉的等離子體一體化箱體41，等離子體一體化裝置4上設置有進氣口和排氣ロ ；等離子體一體化箱體41內設置有多組高能等離子體發生裝置42 (根據廢氣處理的需要設置高能等離子體發生裝置42的數量，一般情況下設置8-10組)，高能等離子體發生裝置42是由ー個或多個高能等離子體淨化管43組成，高能等離子體淨化管43垂直廢氣方向布置，並固定在等離子體一體化箱體41內，而且，多個高能等離子體淨化管43間隔分層設置，高能等離子體浄化管43可以上下(豎直分層均勻排列)布置，也可以左右(水平分層均勻排列)布置，優選採用ー層上下(豎直)布置，ー層左右(水平)布置的交替布置形式，這樣能夠被高能等離子體淨化管43處理覆蓋的範圍更加完全，處理效率更高，在高能等離子體浄化管43的每層間隔位置處、等離子體一體化浄化箱體41的進氣ロ及排氣ロ都設置有第一等離子體催化淨化網，尤其在排氣處相對設置更多層第一等離子體催化淨化網，因為等離子體一體化裝置4的排氣ロ處O3濃度相對最高，在催化劑作用下可將O3轉變為氧離子(0_、0+)和氫氧基OH及活性氧物種(Cf、0；等)，且這些粒子的活性比O3更高，從而大大提高處理效率；活性炭吸附層47的填料可以採用顆粒活性炭、也可以採用纖維活性炭等形式。具體設備尺寸、高級過濾紙、無紡布棉46、活性炭吸附層47的層數、高能等離子體浄化管43的數量及層數、第一等離子體催化浄化網的層數都根據氣體濃度、風量等具體實際情況而定，同時也可以通過PLC控制開啟不同層數的高能等離子體浄化管43。
[0038]如圖1至圖3所示，所述等離子體一體化裝置4優選為低溫等離子體一體化浄化處理裝置。
[0039]如圖1至圖3所示，第一等離子體催化浄化網採用六邊形蜂窩狀鋁基材結構，使該第一等離子體催化淨化網左右通透、風阻極小。
[0040]如圖1至圖3所示，高能等離子體淨化管43採用AC220V交變電源，功率為4(Tl00W可調，高壓交變電作用於高能等離子體浄化管43，產生高能活性等離子體，在毫秒級的時間內即可將廢氣處理淨化，適合於連續不間斷運行處理。等離子體一體化箱體41的進氣ロ、排氣ロ分別設置在其相対的兩側，等離子體一體化箱體41的進氣ロ用於廢氣進入，等離子體一體化箱體41的排氣ロ用於淨化處理後廢氣流出，在等離子體一體化箱體41的進氣ロ、中間、及排氣ロ都設置多層第一等離子體催化淨化網，第一等離子體催化淨化網上的催化劑為MnO2，催化劑MnO2以、一 Al2O3為載體浸潰塗覆到第一等離子體催化淨化網上，該第一等離子體催化浄化網採用六邊形蜂窩狀鋁基材結構，左右通透風阻極小，在等離子體淨化處理的過程中，會產生一定的臭氧O3，在催化劑作用下可將O3轉變為氧離子(0_、0+)和氫氧基OH及活性氧物種(Cf、O2*等)，且這些粒子的活性比O3更高，從而大大提高處理效率。[0041 ] 如圖1至圖3所示，臭氧發生器5的空氣進ロ與外界環境聯通，用於將空氣中的氧氣輸送到臭氧發生器5中；臭氧發生器5的臭氧輸出口與氧化淨化塔7連通。
[0042]如圖1至圖3所示，所述氧化浄化塔7內設置導流板73，導流板73為懸臂梁，導流板73橫向設置於氧化淨化塔內，一端固定於氧化浄化塔7的內壁上，一端橫向伸出，延長廢氣在氧化浄化塔7內的停留時間，使得廢氣能在氧化淨化塔7內得到充分氧化處理。
[0043]如圖1至圖3所示，所述導流板73至少有ニ個並交錯設置於氧化浄化塔7內，以有效地增加廢氣在氧化淨化塔7內的停留時間。
[0044]如圖1至圖3所示，臭氧發生器5、氧化淨化塔7共同形成了臭氧氧化處理裝置，臭氧發生器5的臭氧出ロ通過管路2與氧化淨化塔7連通，臭氧發生器5、氧化淨化塔7之間的第一抽風裝置6優選為風機或真空泵，第一抽風裝置6用於將臭氧發生器5所產生的臭氧抽入到氧化淨化塔7內，也用於將空氣抽入到臭氧發生器5中。
[0045]如圖1至圖3所示，臭氧發生器5採用高壓放電式臭氧發生器，一定頻率的高壓電流製造高壓電暈電場，使電場內或電場周圍空氣中的氧分子發生電化學反應，從而製造臭氧。風機和臭氧發生器5均採用變頻控制，可以根據不同廢氣處理情況，自動調節臭氧產生量，既達到最佳處理效果，又降低能耗。
[0046]如圖1至圖3所示，在其它實施方式中，管路2上用於對臭氧發生器5提供空氣的第一抽風裝置6也可以不設置，具體根據現場處理情況而定，如廢氣氣量較大、濃度太高，則應設置第一抽風裝置6，以提供充足的空氣用於產生臭氧。
[0047]參閱圖1，氧化淨化塔7上分別設置有氧化淨化塔進氣ロ 71和氧化淨化塔排氣ロ72，同時在氧化浄化塔7內設置導流板73，導流板73可以設置多塊，交錯設置於氧化浄化塔7內，延長廢氣在氧化淨化塔7內的停留時間，使得廢氣能在氧化淨化塔7內得到充分氧化處理。
[0048]本發明提供的一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備的工作過程:啟動設備，等離子體一體化裝置4、臭氧發生器5、氧化淨化塔7、UV光解催化裝置8啟動後，集氣罩I將收集要處理的高濃度惡臭汙染物廢氣通過管路2進入到等離子體一體化裝置4，通過等離子體一體化裝置4對高濃度惡臭汙染物廢氣降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,臭氧發生器5將臭氧輸送到氧化淨化塔7中，氧化淨化塔7則對廢氣進行氧化處理，氧化淨化塔7將處理後的廢氣輸入到UV光解催化裝置8，通過UV光解催化裝置8對廢氣中剰餘的惡臭汙染物進行裂解浄化處理，以保證完全達標排放，具有設備投資小、運行成本低、處理氣量大、工作穩定、佔用空間小、處理效率高、不存在二次汙染等優點。
[0049]如圖1至圖3所示，通過等離子體一體化裝置4中的高級過濾紙、無紡布棉46對高濃度惡臭汙染物廢氣進行初效預處理，以去除高濃度惡臭汙染物廢氣中的粉塵、水分，防止粉塵、水分對後續處理設備的影響，如:粉塵會覆蓋在高能等離子體淨化管43、UV燈管83的上面，降低了對汙染物的去除效率，而水分則會腐蝕設備，並有可能造成漏電，帶來安全隱患；進一步通過高能等離子體浄化管43對高濃度惡臭汙染物廢氣進行裂解浄化處理:高能等離子體淨化管43 (採用AC220V交變電源，功率為40-100W可調)，瞬間對高濃度惡臭汙染物分子進行裂解浄化處理，低溫等離子體中的高能電子與氣體分子、原子發生非彈性碰撞，將能量轉換成基態分子、原子的內能，發生激發、離解和電離等一系列過程，使氣體處於活化狀態，大分子物質被裂解、破碎為小分子物質；在碰撞過程中產生了大量的0、0H、H02等自由基和活性粒子及氧化性極強的O3，這些活性物種很容易與處於活化狀態的氣體發生化學反應，同時第一等離子體催化淨化網上的催化劑可進ー步將大部分O3轉化為氧離子(0_、0+)和氫氧基OH及活性氧物種(Cf、0/等)，這些粒子的活性比O3更高，從而大大提高處理效率。O、OH、HO2, 0_、O+、O3、活性氧物種(Cf、O2*等)等這些活性物種與汙染物分子、破碎的汙染物分子基團、等發生一系列反應，汙染物分子最終被降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,並進一歩通過等離子體一體化裝置4末端的活性炭吸附層吸附惡臭汙染物，以主要去除其中部分不能被裂解的大分子惡臭汙染物。再利用臭氧氧化處理裝置中的氧化淨化塔7對高濃度惡臭汙染物廢氣中未被處理的逃逸的部分汙染物、部分生成的中間產物進行氧化浄化處理，從而進ー步使汙染物分子氧化降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,以進ー步提高高濃度惡臭汙染物廢氣的處理效率，然而由於廢氣濃度太高，加上通過處理設備的氣速一般較大、停留時間較短等原因，經過以上處理設備之後，仍然有部分惡臭汙染物、部分生成的中間產物逃逸，沒有被分解處理的部分則通過UV光解催化裝置8進行裂解浄化處理。
[0050]如圖1至圖3所示，通過UV光解催化裝置8對廢氣中剩餘的惡臭汙染物進行裂解淨化處理，以保證完全達標排放:UV光解催化裝置8內UV燈管83產生高強度紫外線對惡臭汙染物廢氣進行照射，在高強度紫外線的作用下惡臭汙染物的分子鏈結構斷裂，使大分子物質裂解為小分子物質。同時高能紫外線光束，使空氣中產生大量的自由電子，這些電子大部分能被氧氣所獲得，形成負氧離子03_，有部分負氧離子會失去ー個電子而變成臭氧O3，同吋，高強度紫外線光束與光催化劑納米TiO2作用產生羥基自由基*0H，羥基自由基.0H是最具活性的氧化劑之一，氧化能力明顯高於普通氧化劑，與惡臭汙染物反應，礦化程度更高，03、03_、*0H等活性氧氧化性很強，可以氧化有機物和無機物，對主要惡臭汙染物:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫醇、甲硫醚、ニ甲ニ硫、ニ硫化碳、苯こ烯等，都可以發生氧化反應，進ー步對氣體中未被處理的逃逸的少部分汙染物、少部分生成的中間產物進行完全氧化淨化處理，從而使汙染物分子最終完全被降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,同時，在UV光解催化裝置8出ロ位置處設置有一層高能等離子體浄化管43，並在該層高能等離子體浄化管43後面設置多層第二等離子體催化淨化網(一般> 3層，具體根據實際情況而定，當> 3層時，應將該層高能等離子體浄化管43設置在這些第二等離子體催化淨化網的中間位置處，以保證每ー層第二等離子體催化淨化網均得到充分利用)，因為UV光解催化裝置8出口處O3濃度最高(前面所有設備及設施所產生的O3都累積到這裡，如:等離子體一體化裝置4所產生的少部分沒有參與反應的03)，在催化劑作用下可將O3轉變為氧離子(0_、0+)和氫氧基OH及活性氧物種(Cf、0/等)，且這些粒子的活性比O3更高，從而大大提高處理效率，並儘量降低O3的排放，減少O3氣味對周圍大氣環境的影響，從而，保證完全達標排放。
[0051]本發明提供的一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備具有以下有益效果: 1、設備可以每天24小時連續工作，並且運行穩定可靠。
[0052]2、能耗較低、運行成本較低:可在室溫下與催化劑反應，無需加熱，極大地節約了能源，浄化設備無任何機械動作，無噪音，無需專人管理和日常維護，只需作定期檢查，浄化設備能耗低，風阻極低，一般小於700pa，可節約大量排風動力能耗。
[0053]3、使用便利:設計時可以根據風量變化以及現場條件進行調節。
[0054]4、廢氣無需預處理:高濃度惡臭汙染物廢氣無需進行特殊的預處理，如加溫等，並且設備工作環境溫度在-35°C -95°C之間都可以正常運行。
[0055]5、設備佔地面積小，自重輕:適合於布置緊湊、場地狹小等特殊場合。
[0056]6、適用於處理各種濃度、各種風量的廢氣，尤其適於處理高濃度、中等風量的氣體:淨化設備自動化可控程度高，採用PLC自動控制，可根據惡臭汙染物廢氣排放成分、濃度、氣量對浄化處理設備輸出功率及淨化效率進行自動調控，如可以通過PLC控制開啟不同層數的高能等離子體浄化管43、増加或減少活性炭吸附層47的層數及厚度、自動調節臭氧氧化處理裝置中臭氧O3的產生效率、自動開啟不同根數的UV燈管83的數量，既達到廢氣最佳淨化處理效果，又大大降低了能耗，實現環保效益、經濟效益的雙贏。
[0057]7、不產生放射物。
[0058]8、能徹底吸附、裂解、氧化處理高濃度惡臭汙染物廢氣中有毒有害物質，不產生副產物，催化劑適應性強，且可選擇性地降解等離子體裂解、UV光解反應中所產生的副產物，同時再利用03、03_、*0H、氧離子(0_、0+)等活性氧對氣體中部分未被處理的逃逸的汙染物、生成的中間產物進行完全氧化淨化處理，從而使汙染物分子最終被降解為小分子無害無臭化合物或完全氧化礦化為CO2和H2O,同時，在UV光解催化裝置8出ロ位置處設置有ー層高能等離子體浄化管43，並在該層高能等離子體浄化管43後面設置多層第二等離子體催化淨化網，在該催化劑作用下可將O3轉變為氧離子(0_、0+)和氫氧基OH及活性氧物種(Cf、0/等)，且這些粒子的活性比O3更高，從而大大提高處理效率，並儘量降低O3的排放，減少O3氣味對周圍大氣環境的影響，高濃度惡臭汙染物廢氣淨化處理後，氣體完全達到無害化高標準排放。
【權利要求】
1.一種高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:包括等離子體一體化裝置、臭氧發生器、氧化淨化塔和光解催化裝置，其中，所述等離子體一體化裝置、臭氧發生器分別與所述氧化浄化塔的進氣ロ連接，所述氧化浄化塔的排氣ロ與所述光解催化裝置的進氣ロ連接。
2.根據權利要求1所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述等離子體一體化裝置包括等離子體一體化箱體，所述等離子體一體化箱體內設有沿進氣順序先後排列的導流層、過濾層、高能等離子體發生裝置和活性炭吸附層，所述高能等離子體發生裝置包括高能等離子體浄化管。
3.根據權利要求2所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於: 所述導流層為導流板，所述導流層上設有陣列排布的導流孔，所述過濾層包括沿進氣順序先後排列的過濾紙和無紡布棉。
4.根據權利要求2所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述等離子體一體化箱體的進氣ロ、出氣ロ分別設有第一等離子體催化浄化網。
5.根據權利要求2所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述高能等離子體浄化管至少有ニ個，所述高能等離子體浄化管均與進氣方向相垂直，其中，至少有一個所述高能等離子體浄化管呈水平排列，至少有ー個所述高能等離子體浄化管呈垂直排列。
6.根據權利要求5所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述高能等離子體浄化管沿進氣方向間隔排布。
7.根據權利要求5所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述高能等離子體浄化管沿垂直於進氣方向間隔排布。
8.根據權利要求1所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述氧化浄化塔內設有將其內腔分隔成曲折氣道的導流板，所述導流板至少有ニ個並交錯設置。
9.根據權利要求1所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述光解催化裝置為UV光解催化裝置，所述UV光解催化裝置包括UV光解催化箱體，所述UV光解催化箱體內設有UV發生裝置和第二等離子體催化淨化網，所述UV發生裝置包括UV燈管，所述UV燈管、第二等離子體催化淨化網間隔排布。
10.根據權利要求1所述的高濃度惡臭汙染物廢氣的處理設備，其特徵在於:所述等離子體一體化裝置的進氣ロ通過控制閥門連接有集氣罩，所述臭氧發生器的排氣ロ通過第一抽氣裝置與所述氧化浄化塔的進氣ロ連接，所述光解催化裝置的排氣ロ通過第二抽氣裝置連接有排放筒。
【文檔編號】B01D53/76GK103495336SQ201310448181
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】唐海江, 杜銀山, 高宏俊, 陳濤, 陳凱勤 申請人:深圳市科德環保科技有限公司