高温高湿生物发酵异味尾气处理装置及工艺制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高温高湿生物发酵异味尾气处理装置及工艺，属于废气治理领域，包括通过管路连接的一级碱洗降温塔和湿法耦合催化氧化塔；一级碱洗降温塔包括第一塔体，第一塔体内侧从下到上依次设置有降温装置、第一填料层、雾化喷淋系统和除雾器，雾化喷淋系统通过碱洗循环泵与第一塔体下部相连通，湿法耦合催化氧化塔包括第二塔体，第二塔体内侧从下到上依次设置有羟基自由基进口、气体再分布器、第二填料层和液相雾化系统，液相雾化系统通过氧化循环泵与第二塔体下部相连通，羟基自由基进口连接羟基自由基发生器。本发明专利技术结构简单紧凑，设计合理，净化效率高，运行稳定，维护工作量小，无二次污染物质产生，具有较强的实用性。

High temperature and high humidity biological fermentation odor tail gas treatment device and process

The invention relates to a high temperature and high humidity biological fermentation odor tail gas treatment device and process, belonging to the field of waste gas treatment, including a first-stage alkali washing cooling tower connected by pipelines and a wet coupling catalytic oxidation tower; a first-stage alkali washing cooling tower includes a first tower body; a cooling device is arranged in turn in the inner side of the first tower from bottom to top; and a first cooling device is arranged in turn. The spray system is connected with the lower part of the first tower body through the alkali washing circulating pump. The wet coupling catalytic oxidation tower includes the second tower body. The inner side of the second tower is successively provided with the inlet of hydroxyl radical, the gas redistributor, the second packing layer and the liquid phase atomization system from bottom to top. The phase atomization system is connected with the lower part of the second column through the oxidation circulation pump, and the hydroxyl radical generator is connected with the inlet of the hydroxyl radical. The invention has the advantages of simple and compact structure, reasonable design, high purification efficiency, stable operation, small maintenance workload, no secondary pollutants, and strong practicability.

【技术实现步骤摘要】
高温高湿生物发酵异味尾气处理装置及工艺
本专利技术涉及一种高温高湿生物发酵异味尾气处理装置及工艺，属于废气治理领域。
技术介绍
生物发酵产业将发酵技术和现代生物技术结合，以含淀粉等其他农副产品为主要原料，采用生物细胞或酶的生物催化功能，进行大规模的物质加工与转化，用来生产高附加值产品。中国生物发酵产业的主要产品仍以味精、赖氨酸、药品等产品为主，且产量较大。而发酵工艺涉及环节多，发酵气体成分复杂，消毒、发酵、喷浆造粒、菌渣处理等过程排气均带有异味，因而受到社会的广泛关注，因此采取有效废气净化和异味治理技术，减少发酵气体周边环境的影响，是当前生物发酵企业密切关注的问题。目前市场上常见的生物发酵异味尾气处理主要采用喷淋洗涤、光催化氧化、低温等离子等技术，喷淋洗涤法净化效率较低，光催化氧化、低温等离子等光电技术存在高温高湿工况下无法稳定运行等问题，导致很多生物发酵企业在尝试了各种处理技术后仍无法有效解决异味污染问题。
技术实现思路
根据以上现有技术中的不足，本专利技术要解决的问题是：提供一种结构简单紧凑，设计合理，净化效率高，运行稳定，维护工作量小，无二次污染物质产生的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置及工艺。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，包括通过管路连接的一级碱洗降温塔和湿法耦合催化氧化塔；所述的一级碱洗降温塔包括第一塔体，第一塔体内侧从下到上依次设置有降温装置、第一填料层、雾化喷淋系统和除雾器，雾化喷淋系统通过管路和碱洗循环泵与第一塔体下部相连通，第一塔体的下部设置废气进口和碱液进口，碱液进口通过管路和进液泵连接碱液自控添加系统，碱液自控添加系统还连接设置在第一塔体内的PH检测装置；所述的湿法耦合催化氧化塔包括第二塔体，第二塔体内侧从下到上依次设置有第二填料层和液相雾化系统，液相雾化系统通过管路和氧化循环泵与第二塔体下部相连通，第二塔体底部通过管路和加药泵Ⅰ连接均相催化剂添加系统，液相雾化系统还通过管路和加药泵Ⅱ连接氧化剂添加系统，净化气排出口设置在第二塔体的顶部，第二塔体下部的进气口通过管路连接一级碱洗降温塔顶部的出气口。高温高湿生物发酵异味尾气处理装置结构紧凑，设计合理，通过一级碱洗降温塔能够对可溶性组分和酸性组分进行预处理，并对高温高湿气体进行降温和除湿。其中，一级碱洗降温塔的空塔气速不大于1.5m/s，尾气停留时间不小于5s。并根据PH检测装置的检测实时检测塔内PH值，控制碱液的自动添加，将塔内PH值维持在不小于13，以获得较好的吸收反应效果。同时雾化喷淋系统自上而下与气相逆流接触，保证液气比不小于2：1，还能够通过降温装置对塔内尾气进行降温处理。通过湿法耦合催化氧化塔以双氧水为羟基自由基供体，采用均相和多相耦合催化剂体系，常温条件下高效激发活化双氧水产生羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性降解废气中的污染物质，且双氧水为液相介质按比例在线添加，由氧化剂添加系统加入，直接添加至反应区，不与其他物质混合添加，避免羟基自由基提前产生，减少羟基自由基在未接触到废气前的灭失，该专利技术净化效率高，运行稳定，维护工作量小，无二次污染物质。其中，湿法耦合催化氧化塔的空塔气速不大于0.8m/s，停留时间不小于15s，同时液相雾化系统自上而下与气相逆流接触，保证液气比不小于4：1，并根据PH检测装置的检测实时检测塔内PH值，控制碱液或酸液的自动添加，将塔内PH值维持在3-5，常温下降解尾气中的污染物质即可。进一步的优选，降温装置采用降温盘管，降温盘管的冷却介质出口和冷却介质进口分别伸出到第一塔体外侧。降温盘管内通循环水或冷冻水等冷却介质，将循环喷淋液降温，进而使废气降温冷凝。进一步的优选，第二填料层由多相催化剂填料和复合填料组成。多相催化剂填料为多孔无机载体负载金属态催化剂，多孔无机载体负载金属态催化剂为活性炭负载金属镍或其氧化物或竹炭负载二氧化钛或分子筛负载金属钯中的一种或几种；复合填料是陶瓷填料与炭质填料中的一种或两种的组合，能够提供较大的气液接触界面，需耐腐蚀、耐氧化。进一步的优选，雾化喷淋系统和液相雾化系统均包括喷淋管和雾化喷头，雾化喷头设置在喷淋管上，且雾化喷淋系统和液相雾化系统的分散雾化粒径达1-5μm微米级。进一步的优选，第二塔体下部设置羟基自由基进口，羟基自由基进口还通过管路连接羟基自由基发生器，配合羟基自由基进口在其上方的第二塔体内设置气体再分布器，气体再分布器设置在第二填料层下方。利用介质放电在羟基自由基发生器内产生羟基自由基后输入到催化氧化反应塔内，增加参与反应的羟基自由基数量；为避免羟基自由基抱团聚合现象，外接羟基自由基发生器区域设置气体分布器，对进气进行再次分散。所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理工艺，包括以下步骤：(1)通过一级碱洗降温塔对尾气进行预处理，去除尾气中可溶性组分和酸性组分，同时对高温高湿尾气进行降温和除湿；所述的尾气预处理步骤为：a、通过碱液进口和进液泵向一级碱洗降温塔内添加碱液，同时碱液还通过碱洗循环泵进入到第一填料层上方的雾化喷淋系统内，通过雾化喷淋系统将碱液由上往下喷淋；b、将降温装置内通入冷却介质，冷却介质通过冷却介质进口进入，由冷却介质出口排出，在降温装置内循环流通；c、尾气由废气进口进入到一级碱洗降温塔内，首先经过第一填料层进行除湿，然后再通过冷却的碱液向下喷淋进行除酸和冷却降温，最后通过除雾器完成除雾、除湿后由顶部的出气口进入湿法耦合催化氧化塔；d、在上述步骤循环进行尾气预处理的过程中，通过PH检测装置实时检测一级碱洗降温塔内的PH值，根据PH值情况控制碱液的增加。(2)通过湿法耦合催化氧化塔对预处理后的尾气进行二次处理，通过在湿法耦合催化氧化塔内生成羟基自由基对尾气中的污染组分进行催化氧化反应，完成尾气中污染物的降解；所述的尾气二次处理步骤为：a、通过均相催化剂添加系统向湿法耦合催化氧化塔内添加均相催化剂，均相催化剂同时通过氧化循环泵进入液相雾化系统，通过氧化剂添加系统向液相雾化系统增加双氧水，均相催化剂催化双氧水在液相雾化系统中反应生成羟基自由基，并由液相雾化系统向下喷出；b、经液相雾化系统后，未与均相催化剂反应的过量的双氧水再与第二填料层的多相催化剂反应，生成羟基自由基；c、通过均相催化剂和多相催化剂耦合体系，使双氧水与均相催化剂和多相催化剂发生反应生成的羟基自由基，对进入到湿法耦合催化氧化塔内尾气中的污染组分进行催化氧化反应，完成尾气中的污染物质的降解；d、在上述步骤循环进行污染物降解的过程中，通过加入酸或碱或同时使用酸碱反应介质调节塔内的PH值，使塔内PH值保持在3-5，常温下降解尾气中的污染物质即可。进一步的优选，步骤(2)中增加羟基自由基发生器，羟基自由基发生器产生的羟基自由基进入湿法耦合催化氧化塔内，对尾气中的污染组分进行催化氧化反应，对污染物质进行降解，为避免羟基自由基抱团聚合现象，通过在羟基自由基进口上方的第二塔体内设置气体再分布器对进气进行再次分散即可。进一步的优选，均相催化剂为水溶性二价铁盐，浓度为1-5wt.％。进一步的优选，双氧水采用工业级双氧水，浓度为5-10wt.％。进一步的优选，多相催化剂填料为多孔无机载体负载金属态催化剂，多孔无机载体负载金属态催化剂为活性炭负载金属镍或其氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：包括通过管路连接的一级碱洗降温塔(1)和湿法耦合催化氧化塔(2)；所述的一级碱洗降温塔(1)包括第一塔体(3)，第一塔体(3)内侧从下到上依次设置有降温装置(14)、第一填料层(6)、雾化喷淋系统(5)和除雾器(4)，雾化喷淋系统(5)通过管路和碱洗循环泵(15)与第一塔体(3)下部相连通，第一塔体(3)的下部设置废气进口(7)和碱液进口(8)，碱液进口(8)通过管路和进液泵(9)连接碱液自控添加系统(10)，碱液自控添加系统(10)还连接设置在第一塔体(3)内的PH检测装置(13)；所述的湿法耦合催化氧化塔(2)包括第二塔体(23)，第二塔体(23)内侧从下到上依次设置有第二填料层(20)和液相雾化系统(21)，液相雾化系统(21)通过管路和氧化循环泵(28)与第二塔体(23)下部相连通，第二塔体(23)底部通过管路和加药泵Ⅰ(26)连接均相催化剂添加系统(25)，液相雾化系统(21)还通过管路和加药泵Ⅱ(24)连接氧化剂添加系统(27)，净化气排出口(22)设置在第二塔体(23)的顶部，第二塔体(23)下部的进气口(16)通过管路连接一级碱洗降温塔顶部的出气口。...

【技术特征摘要】
1.一种高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：包括通过管路连接的一级碱洗降温塔(1)和湿法耦合催化氧化塔(2)；所述的一级碱洗降温塔(1)包括第一塔体(3)，第一塔体(3)内侧从下到上依次设置有降温装置(14)、第一填料层(6)、雾化喷淋系统(5)和除雾器(4)，雾化喷淋系统(5)通过管路和碱洗循环泵(15)与第一塔体(3)下部相连通，第一塔体(3)的下部设置废气进口(7)和碱液进口(8)，碱液进口(8)通过管路和进液泵(9)连接碱液自控添加系统(10)，碱液自控添加系统(10)还连接设置在第一塔体(3)内的PH检测装置(13)；所述的湿法耦合催化氧化塔(2)包括第二塔体(23)，第二塔体(23)内侧从下到上依次设置有第二填料层(20)和液相雾化系统(21)，液相雾化系统(21)通过管路和氧化循环泵(28)与第二塔体(23)下部相连通，第二塔体(23)底部通过管路和加药泵Ⅰ(26)连接均相催化剂添加系统(25)，液相雾化系统(21)还通过管路和加药泵Ⅱ(24)连接氧化剂添加系统(27)，净化气排出口(22)设置在第二塔体(23)的顶部，第二塔体(23)下部的进气口(16)通过管路连接一级碱洗降温塔顶部的出气口。2.根据权利要求1所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：所述的降温装置(14)采用降温盘管，降温盘管的冷却介质出口(11)和冷却介质进口(12)分别伸出到第一塔体(3)外侧。3.根据权利要求1所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：所述的第二填料层(20)由多相催化剂填料和复合填料组成。4.根据权利要求1所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：所述的雾化喷淋系统(5)和液相雾化系统(21)均包括喷淋管和雾化喷头，雾化喷头设置在喷淋管上，且雾化喷淋系统(5)和液相雾化系统(21)的分散雾化粒径达1-5μm微米级。5.根据权利要求1所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置，其特征在于：所述的第二塔体(23)下部设置羟基自由基进口(17)，羟基自由基进口(17)还通过管路连接羟基自由基发生器(18)，配合羟基自由基进口(17)在其上方的第二塔体(23)内设置气体再分布器(19)，气体再分布器(19)设置在第二填料层(20)下方。6.一种采用权利要求1所述的高温高湿生物发酵异味尾气处理装置的尾气处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：(1)通过一级碱洗降温塔对尾气进行预处理，去除尾气中可溶性组分和酸性组分，同时对高温高湿尾气进行降温和除湿；所述的尾气预处理步骤为：a、通过碱液进口(8)和进液泵(9)向一级碱洗降温塔内添加碱液，同时碱液还通过碱洗循环泵(15)进入到第一填料层(6)上方的雾化喷淋系统(5)内，通过雾化喷淋系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨会兵，毕研娇，张英会，
申请(专利权)人：山东凯天环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37