一种大风量低浓度恶臭气体净化的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于废气净化技术领域，具体为一种大风量低浓度恶臭气体净化的装置。包括臭氧水制备单元和臭氧水使用单元两大部分；臭氧水制备单元由臭氧发生器、冷水制备机、冷水储罐、气液混合泵及高浓度臭氧水缓冲罐组成，用于制备浓度高、稳定性好的臭氧水；臭氧水使用单元包括反应塔体、高压高浓度臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区、收集槽、淋洗液循环系统、除液器及附属管件；臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区设置于反应塔体内，触媒单元至少有2层。本发明专利技术采用低温加压方式，形成高浓度臭氧水，并有效降低臭氧的自分解，可使尾气中的臭氧浓度小于环境空气质量标准（GB 3095‑2012）中规定限值。

【技术实现步骤摘要】
一种大风量低浓度恶臭气体净化的装置
本专利技术属于废气净化
，具体涉及臭氧催化氧化大风量低浓度恶臭气体的装置。
技术介绍
恶臭气体污染已成为当前公众环境污染投诉的热点与重点。恶臭气体种类繁多，其中仅凭人类嗅觉能感觉到的有4000多种，由于很多恶臭物质的嗅觉阈值低，如含硫有机物，有机胺类等物质，即使恶臭物质的浓度不高，也极易引起人们嗅觉器官不愉，从而损害生活质量。轻者使人感到不适、出现头痛、头晕、恶心、呕吐和精神不集中等症状，重则对人体的呼吸系统、循环系统、消化系统、呼吸系统、内分泌系统与神经精神系统造成不同程度的毒害，甚至某些芳香族化合物，如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。因此，有关恶臭气体污染的控制一直备受关注，尤其是大风量低浓度的恶臭气体的净化处理，日益成为大气污染控制领域最主要的任务之一。目前用于大风量低浓度恶臭气体的净化方法中，臭氧氧化法因具有净化效果好、使用方便等优点，备受关注。但使用臭氧氧化法的过程中，存在臭氧自身易分解等原因导致其利用率不高，停留时间长，臭氧与恶臭物质反应慢等缺点，因此，臭氧与光技术、催化剂、生物法等工艺单元结合，成为当前臭氧净化恶臭的流行做法。在臭氧与光技术协同方面，臭氧在紫外光分解下产生氧原子，氧原子除了与恶臭物质反应，还会自身复合生成氧气，从而导致臭氧利用率极低，加之受限于紫外灯的发光效率、紫外光利用率较低等因素，使得臭氧与光技术协同应用受到限制。臭氧与催化剂结合，对提高臭氧利用率方面效果显著，但由于臭氧易自分解，臭氧利用率仍不尽满意，加之催化剂易失活、堵塞等情况时有发生，臭氧催化氧化工艺仅在个别领域得到应用。臭氧与生物法等工艺单元结合使用方面，因臭氧利用率未得到根本提高，且新增加的工艺提高了对场地、设备投资、运转管理等方面的要求，因而限制了其推广和使用。本专利技术针对臭氧氧化工艺中，臭氧利用率不高的问题，提供了一种提高臭氧利用率并将之用于恶臭气体净化的方法和装置，拓宽了臭氧氧化在气体净化领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种臭氧利用率高，适应性强，运转管理方便和投资费用较低的浓度高、稳定性好的大风量低浓度恶臭气体净化的装置。本专利技术提供的大风量低浓度恶臭气体净化的装置，包括臭氧水制备单元和臭氧水使用单元两大部分；其中，所述臭氧水制备单元由臭氧发生器、冷水制备机、冷水储罐、气液混合泵及高浓度臭氧水缓冲罐组成，用于制备浓度高、稳定性好的臭氧水；其中，气液混合泵分别与臭氧发生器和冷水储罐联通，将臭氧发生器的臭氧和冷水制备机制备的冷水泵入臭氧水缓冲罐。所述臭氧发生器采用空气源或氧气源的气体放电形式产生，使用前需对气源进行干燥处理。所述冷水制备机和冷水储罐为一体化设备单元，制备的冷水温度在0~10℃，相比常温水，使用冷水作为臭氧溶解水，可提高臭氧在水中的溶解度五倍以上，同时也大大提高臭氧水的有效寿命。冷水使用前需在水中投加臭氧稳定剂，该稳定剂为硅酸盐类，投加量按重量比0.5‰~5%，所用硅酸盐类稳定剂可有效吸附水总的亚铁离子和其他对臭氧有催化分解作用的金属离子，如铜离子、锰离子等，采用稳定剂后，可有效降低臭氧水无效分解。所述气液混合泵和臭氧水缓冲罐为一体化设备，气液混合泵自动将臭氧发生器产生的臭氧吸入泵内，与添加了稳定剂的冷水充分混合，形成高浓度的臭氧水，出口压力在0.15~5MPa之间，臭氧水流量根据恶臭气体处理风量确定，一般控制液气比为（0.1-2）：1（L/m³）。所述臭氧水使用单元包括反应塔体、高压高浓度臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区、收集槽、淋洗液循环系统、除液器及附属管件。其中，臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区设置于反应塔体内，触媒单元至少有2层；其中，反应塔体为不锈钢或其他耐臭氧腐蚀材质，圆形或方形筒式结构。反应塔体的顶部设有净化气体出口。高压高浓度臭氧水释放器与臭氧水缓冲罐通过管道相连，采用穿孔管或喷嘴形式，释放臭氧水。臭氧水释放器置于上下两层触媒单元层之间，臭氧水释放出来后淋洗在下触媒单元层，部分臭氧水被气流载带到上层触媒单元层，进一步充分反应。触媒单元由空心网状塑料球、触媒填料组成，触媒填料置于空心网状塑料球内，避免直接堆积触媒填料，引起过流阻力大，气流易短路的问题；根据需要，触媒单元层可设置两层或多层。所述空心网状塑料球不仅作为触媒填料的支撑件，也用于气流均布和臭氧水在触媒填料表面的均匀分布，材质为耐臭氧惰性材料，口径大小20-100mm，网孔大小2-10目；所述触媒填料为球形、棒状或其他不规则状，主要包括具有催化功能的金属氧化物、具有吸附功能的载体，金属氧化物负载量0.5-10%（重量比）；金属氧化物可采用钛、铜、锌、铁、镍、锰等的氧化物；载体可采用具有吸附功能的三氧化二铝、活性炭、竹炭、疏水沸石等，通过吸附作用，可提高臭氧与恶臭物质的接触几率，提高反应效率。臭氧二次利用区在上层触媒单元的上部，为双层喇叭口结构，下喇叭口半开，上喇叭口封闭，上、下喇叭口间隔一定空隙，便于气体流通，并使气体通过空隙的过流速度为0.5-3m/s。收集槽与反应塔体相连，用于收集从下层触媒单元淋洗下来的臭氧水，经过下层触媒单元的充分反应，水中臭氧含量大幅降低，进入收集槽中后，水中少量臭氧继续与溶解在水中恶臭物质反应，进一步强化了除臭效果。淋洗液循环系统包括喷嘴、循环水泵、循环水槽附属管件，其中，循环水槽下部通过管道与收集槽联通，循环水槽上部通过管道与反应塔体中的臭氧二次利用区联通，喷嘴设置于臭氧二次利用区的上方，循环水泵分别与循环水槽和喷嘴联通；淋洗液循环系统用于对微量残余臭氧进行淋洗捕集，可保证尾气中臭氧含量小于0.1mg/m³，小于环境空气质量标准（GB3095-2012）中规定限值，同时兼有对废气中逃逸的可溶性物质进行淋洗祛除。淋洗液采用清水或去离子水，并在淋洗液中添加某些助溶剂，增加臭氧的淋洗效果，如投加对苯二酚等，投加量在0.1‰-5%（重量比）。除液器设置于反应塔体上部，其作用是消除气流通过塔体时的带液问题。可采用丝网过滤或折流波纹板形式。其工作流程见图1所示。外界空气或氧气经干燥处理后由臭氧发生器制备臭氧，该臭氧在气液混合泵中与来自冷水储罐的冷水充分混合，该冷水由冷水制备机制备，控制为水温0-10℃，冷水中投加臭氧稳定剂硅酸盐类，投加量按重量比0.5‰~5%。形成的高压高浓度臭氧水收集在臭氧水缓冲罐内，罐内压力达到0.15~5MPa后，由臭氧水释放器淋洗在反应塔内的触媒填料上，臭氧水流量按液气比（0.1-2）：1（L/m³）控制。在反应塔内臭氧和恶臭物质反应后再进入臭氧二次利用区，并通过淋洗液循环系统对微量残余臭氧进行淋洗捕集，保证尾气中臭氧含量小于0.1mg/m³，低于环境空气质量标准（GB3095-2012）中规定限值，并对废气中逃逸的可溶性物质进行淋洗祛除。淋洗液采用清水或去离子水，并添加对苯二酚等助溶剂，助溶剂投加量在0.1‰-5%（重量比）。最后净化后的气体经反应塔体上部的除液器消除带液问题后排出。本专利技术的关键点在于：1、所述制备臭氧水的冷水温度在0~10℃，冷水使用前需在水中投加臭氧稳定剂，该稳定剂为硅酸盐类，投加量按重量比0.5‰~5%；2、所述气液混合泵自动将臭氧吸入泵内，与添加了稳定剂的冷水充分混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大风量低浓度恶臭气体净化的装置，其特征在于，包括臭氧水制备单元和臭氧水使用单元两大部分；其中，所述臭氧水制备单元由臭氧发生器、冷水制备机、冷水储罐、气液混合泵及高浓度臭氧水缓冲罐组成，用于制备浓度高、稳定性好的臭氧水；其中，气液混合泵分别与臭氧发生器和冷水储罐联通，将臭氧发生器的臭氧和冷水制备机制备的冷水泵入臭氧水缓冲罐；所述臭氧水使用单元包括反应塔体、高压高浓度臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区、收集槽、淋洗液循环系统、除液器及附属管件；其中，臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区设置于反应塔体内，触媒单元至少有2层；其中，反应塔体为圆形或方形筒式结构；反应塔体的顶部设有净化气体出口；高压高浓度臭氧水释放器与臭氧水缓冲罐通过管道相连，采用穿孔管或喷嘴形式，用于释放臭氧水；臭氧水释放器置于上下两层触媒单元层之间，臭氧水释放出来后淋洗在下触媒单元层，部分臭氧水被气流载带到上层触媒单元层，进一步充分反应；触媒单元由空心网状塑料球、触媒填料组成，触媒填料置于空心网状塑料球内，避免直接堆积触媒填料，引起过流阻力大，气流易短路的问题；臭氧二次利用区在上层触媒单元的上部，为双层喇叭口结构，下喇叭口半开，上喇叭口封闭，上、下喇叭口间隔一定空隙，便于气体流通，并使气体通过空隙的过流速度为0.5‑3 m/s；收集槽与反应塔体相连，用于收集从下层触媒单元淋洗下来的臭氧水；淋洗液循环系统包括喷嘴、循环水泵、循环水槽附属管件，其中，循环水槽下部通过管道与收集槽联通，循环水槽上部通过管道与反应塔体中的臭氧二次利用区联通，喷嘴设置于臭氧二次利用区的上方，循环水泵分别与循环水槽和喷嘴联通；淋洗液循环系统用于对微量残余臭氧进行淋洗捕集，可保证尾气中臭氧含量小于0.1 mg/m³；除液器设置于反应塔体上部，用于消除气流通过塔体时的带液问题，采用丝网过滤或折流波纹板形式。...

【技术特征摘要】
1.一种大风量低浓度恶臭气体净化的装置，其特征在于，包括臭氧水制备单元和臭氧水使用单元两大部分；其中，所述臭氧水制备单元由臭氧发生器、冷水制备机、冷水储罐、气液混合泵及高浓度臭氧水缓冲罐组成，用于制备浓度高、稳定性好的臭氧水；其中，气液混合泵分别与臭氧发生器和冷水储罐联通，将臭氧发生器的臭氧和冷水制备机制备的冷水泵入臭氧水缓冲罐；所述臭氧水使用单元包括反应塔体、高压高浓度臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区、收集槽、淋洗液循环系统、除液器及附属管件；其中，臭氧水释放器、触媒单元、臭氧二次利用区设置于反应塔体内，触媒单元至少有2层；其中，反应塔体为圆形或方形筒式结构；反应塔体的顶部设有净化气体出口；高压高浓度臭氧水释放器与臭氧水缓冲罐通过管道相连，采用穿孔管或喷嘴形式，用于释放臭氧水；臭氧水释放器置于上下两层触媒单元层之间，臭氧水释放出来后淋洗在下触媒单元层，部分臭氧水被气流载带到上层触媒单元层，进一步充分反应；触媒单元由空心网状塑料球、触媒填料组成，触媒填料置于空心网状塑料球内，避免直接堆积触媒填料，引起过流阻力大，气流易短路的问题；臭氧二次利用区在上层触媒单元的上部，为双层喇叭口结构，下喇叭口半开，上喇叭口封闭，上、下喇叭口间隔一定空隙，便于气体流通，并使气体通过空隙的过流速度为0.5-3m/s；收集槽与反应塔体相连，用于收集从下层触媒单元淋洗下来的臭氧水；淋洗液循环系统包括喷嘴、循环水泵、循环水槽附属管件，其中，循环水槽下部通过管道与收集槽联通，循环水槽上部通过管道与反应塔体中的臭氧二次利用区联通，喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张仁熙，刘杨海超，侯剑源，赵玮璇，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31