用于废气净化的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于废气净化的方法，优选用于喷漆设备的废气净化，所述方法具有：第一方法阶段(2)，其中，流体动力学地从废气流中分离废气流的颗粒；第二方法阶段(3)，其中，给废气流加载光辐射、优选加载UV和/或IR辐射和/或微波能量；第三方法阶段(4)，其中，使废气流流动通过磁体布置系统并且接着流动通过等离子体管布置系统(405)；第四方法阶段(6a、6b)，其中，使废气流流动通过第一旋风式气体洗涤器(6a)和第二旋风式气体洗涤器(6b)，在所述第一旋风式气体洗涤器中，在光辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选碱性的化学溶液接触，在所述第二旋风式气体洗涤器中，在光辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选酸性的化学溶液接触；以及第五方法阶段(7)，其中，使废气流流动通过带有分布式催化元件(711)的第一催化室(703)、磁体布置系统(704)和带有分布式催化元件(717)的第二催化室(705)。(705)。(705)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于废气净化的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于废气净化的方法，特别是用于净化在化学工业、在染料和漆加工工业、在漆和染料生产工业、在铸造业、在精炼业、在食品工业、在农业、在医院中的设备的废气，以及用于净化一般的建筑物废气。所述方法涉及所谓的低温废气处理并且特别是适用于具有0.5％或5g/m3的最大有害物质负荷的废气。此外，本专利技术还涉及与实施根据本专利技术方法有关的各种组件。

技术介绍

[0002]用于在本专利技术关注的废气净化的范围内处理废气的方法在不同的领域，例如在化学工业、在染料和漆加工工业、在漆和染料生产工业、在铸造业、在精炼业、在食品工业、在农业、在医院中都是必要的，以及所述方法用于净化一般的建筑物废气，以便从废气中去除存在于废气中的多种有害物质。“废气污染”是指这样的状况，即，在废气中的异物超过其在其自然环境中所允许的最高比例。用于处理废气的方法的目标时，去除所有对环境有害和/或释放气味的固态、液态和/或气态污染物。这种污染物的数量和种类非常多。这尤其是涉及挥发性有机化合物(VOCs)或半挥发性(SVOCs)化合物或碳氢化合物、不含甲烷的碳氢化合物(NMHCs)、芳香烃、重碳氢化合物、不同的氧化物，如NOx、COx、SOx，细菌、病毒以及最后还有固体颗粒、糊状颗粒和液滴。
[0003]根据污染物的类型，在现有技术中存在不同的处理方法，如例如热催化氧化、光催化处理、等离子处理、吸附、吸收、过滤膜和生物处理。常用的处理系统效率不高且无法处理多气体污染物。因此，处理方法通常是在其应用中分别单独地设计，因此相应地是复杂和高成本的。如果一个工业设备需要废气净化，目前为止通常必要的是，总是从头开始重新设计设备。一方面，由于在废气流中出现的有害物质的多样性，以及另一方面，由于在现在技术水平中已知的不同的方法，存在对于经济的对于大部分应用情况能够实现有效的废气净化而不必从头开始重新设计设备的解决方案的根本需求。
[0004]此外，特别是在喷漆设备的领域中，在废气净化方面带来困难的还有，在废气中附加地还含有溶剂成分并且由此形成多气体污染物。一方面，这种溶剂成分难以分离，另一方面，由于溶剂的易燃性，废气净化必须在较低的温度下进行。
[0005]由CN 203303808 U已知一种用于对喷漆进行废气净化的设备，在这种设备中，废气通过由光敏感应器、纸过滤器、旋风分离器和另外的过滤器组成的系统供应给多个吸附罐。吸附利用活性炭进行。
[0006]CN 105964141 A记载了一种用于处理含有VOCs的废气的方法和设备。该设备包括燃烧室和附接到燃烧室上的催化氧化反应室。在催化氧化反应室中设有具有金属氧化物催化剂如例如TiO2的流化床。
[0007]由CN 205391955 U已知另一种用于净化喷漆设备的废气的设备，在所述设备中，首先将废气送入旋风分离器和随后的气液分离罐。在分离出废气的液体组分后，将废气导入等离子体室和接下来的催化氧化室，然后将废气排放到大气中。
[0008]由CN 104958990 A已知一种用于处理来自喷漆室的废气的设备，在所述设备中，首先使废气流动通过气体洗涤器，此后进行低温等离子体处理。接着引导废气在光催化作用下通过具有碳纤维的吸收层。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是提供一种所述类型的方法，所述方法可以在不同工业领域中简单且低成本地实现，但针对多种有害物质已确保实现良好的基本净化效率。本专利技术的目的还在于，提供可以在根据本专利技术的方法范围内可以或者也可以单独使用的各种不同的组件。
[0010]所述目的通过根据权利要求1的方法来实现。关于其他组件，所述目的通过权利要求17、23、26、28和31来实现。
[0011]根据本专利技术方法的或要求保护的各组件的适宜的设计方案在相应的从属权利要求中要求保护。
[0012]本专利技术涉及一种用于废气净化的方法，优选用于对喷漆设备进行废气净化，所述方法包括以下方法阶段：
[0013]第一方法阶段，其中，流体动力学地从废气流中分离废气流的颗粒。在这个方法阶段的范围内，将废气导向水帘幕上，由此可以将液体和固体(例如漆残余物)颗粒分离；和/或
[0014]第二方法阶段，其中，给废气流加载光子辐射，优选是UV(紫外)和/或IR(红外)辐射和/或加载微波能量。UV和/或IR辐射使尚未相互反应(或尚未固化)的组分、例如废气的漆组分发生交联和/或聚合。使用微波能量的效果是，用能量激励在废气中的水分子，由此在废气中的污染物之间发生碰撞并且污染物因此而相互凝聚(结块)；和/或
[0015]第三方法阶段，其中，引导废气流通过磁体布置系统并且接着通过等离子体管布置系统。通过所述磁体布置系统使得较长的分子、尤其是NMHC和KWS(碳氢化合物)分子沿流动方向定向或受到拉伸，并且因此此后可以更容易地发生分解。在等离子体管布置系统中，长链碳分子接下来分解成CO2和H2O并分解成短链分子，以及H2O或由短链分子组成的自由基是通过基于O和/或N的活性氧化剂形成的。所述活性氧化剂以气相处于等离子体中。但这些活性氧化剂可以侵蚀(angreifen)有害物质本身，并且尤其是通过完全氧化或降解来侵蚀。但所述活性氧化剂也可以与有害物质重组，以重新生成有效物质[O3、HO2、RO2、RO、H2O2]，这些有效位置又降解或侵蚀有害物质。最后，活性氧化剂也可以结合成新的有效物质[N2、O2、H2O2]，这些有效物质也降解或侵蚀有害物质；和/或
[0016]第四方法阶段，其中，使废气流流动通过第一旋风式气体洗涤器和第二旋风式气体洗涤器，在所述第一旋风式气体洗涤器中，在光子辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选碱性的化学溶液接触，在所述第二旋风式气体洗涤器，在光子辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选酸性的化学溶液接触。第四方法阶段主要用于通过第一旋风气体洗涤器去除极性的分子(例如酯、醚、酸)，以及通过第二旋风气体洗涤器去除具有复合或三重化合物的分子(例如烯、炔、芳香族化合物、有毒化合物)和重醇。UV和/或IR辐射还能附加光催化地加速相应的化学反应。用UV和/或红外辐射进行照射附加地具有避免发生形成有毒反应产物的寄生反应的效果；和/或
[0017]第五方法阶段，其中，使废气流流动通过带有分布式催化元件的第一催化室、磁体
布置系统和带有分布式催化元件的第二催化室。在这个方法阶段，主要是在臭氧作用下使VOCs和NMHCs氧化成CO2和H2O。
[0018]生物来源的有害物质或有害物质成分也可以利用上述方法阶段来处理。生物来源的有害物质主要是微生物(病毒、细菌、原生动物、军团菌等)、霉菌和过敏原。这些污染物可以视为颗粒，并在第一方法阶段进行处理，其方式是，在这里将所述污染物受到侵蚀这些微生物的膜的化学溶液的作用。在第三方法阶段中，使所述有害物质受高压电场作用，所述电场使膜发生机械破坏。借助于等离子体进行的处理和强氧化性化学清洗在第四方法阶段中的UV杀菌处理的伴随下可以有效地灭杀微生物。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于废气净化的方法，优选用于喷漆设备的废气净化，具有第一方法阶段(2)，其中，流体动力学地从废气流中分离废气流的颗粒，第二方法阶段(3)，其中，给废气流加载光辐射、优选加载UV和/或IR辐射和/或加载微波能量，第三方法阶段(4)，其中，使废气流流动通过磁体布置系统并且接着流动通过等离子体管布置系统(405)，第四方法阶段(6a、6b)，其中，使废气流流动通过第一旋风式气体洗涤器(6a)和第二旋风式气体洗涤器(6b)，在所述第一旋风式气体洗涤器中，在光辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选碱性的化学溶液接触，在所述第二旋风式气体洗涤器中，在光辐射下、优选在UV和/或IR辐射下使废气流与优选酸性的化学溶液接触，以及第五方法阶段(7)，其中，使废气流流动通过带有分布式催化元件(711)的第一催化室(703)、磁体布置系统(704)和带有分布式催化元件(717)的第二催化室(705)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使废气流按以下顺序依次流动通过各个方法阶段：第一方法阶段(2)、第二方法阶段(3)、第三方法阶段(4)、第四方法阶段(6a、6b)以及第五方法阶段(7)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第六方法阶段(5)中，在超声波能量下将离子溶液喷入废气流中，接着，使废气流流动通过析出室，并且接下来对所述废气流进行高压电解。4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第七方法阶段(6c)中，使废气流流动通过第三旋风式气体洗涤器(6c)，在所述第三旋风式气体洗涤器中，使废气流经受光催化湿法工艺，用于还原和析出氧化物。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，第六方法阶段(5)位于第三方法阶段(4)和第四方法阶段(6a、6b)之间，和/或第七方法阶段(6c)连接在第五方法阶段(7)之后。6.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在到相应旋风式气体洗涤器(6a和/或6b和/或6c)的圆柱形壳体部分的供应区域中和/或在所述圆柱形壳体部分内部喷入所述碱性或酸性的化学溶液。7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在到相应旋风式气体洗涤器(6a和/或6b和/或6c)的圆柱形壳体部分的供应区域中，借助于优选在文丘里或半文丘里喷嘴之前或在文丘里或半文丘里喷嘴的区域中的电脉冲喷嘴使所述废气流雾化。8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，利用所述碱性的化学溶液给废气流供应氧化剂和/或催化剂。9.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，利用所述酸性的化学溶液给废气流供应氧化剂和/或催化剂。10.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第一方法阶段(2)中将废气流引导到设有穿孔的挡板布置系统上，优选给所述挡板布置系统加载洗涤液以形成洗涤液帘幕，所述挡板布置系统优选包括第一和第二折叠板。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，用超声波加载所述挡板布置系统。12.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第三方法阶段(4)的磁体布置系统(404)的上游设置分滴器(408)。
13.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第三方法步骤(4)中用光、优选用UV光和/或IR光照射等离子体。14.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第三方法步骤(4)中，用超声波对等离子体进行加载。15.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在第五方法阶段(7)的第一催化室(703)中，在UV光照射下产生臭氧，并且在第二催化室(705)中，所述臭氧在UV光照射下使废气流的一些组分氧化。16.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在水处理阶段(10)中收集和净化来自在各个方法阶段处分离的液态和固态组分的水，并将所述水重新供应给废气净化过程。17.旋风式气体洗涤器(6a、6b、6c)，尤其是用作根据前述权利要求中至少一项所述的用于废气净化的方法中的第一、第二或第三旋风式气体洗涤器，所述旋风式气体洗涤器具有：旋风状的壳体(600a、600b、600c)，所述壳体包括圆柱形的上侧壳体段(601a、601b、601c)和圆锥形的下侧壳体段(602a、602b、602c)，多个喷射喷嘴(612a、612b、612c)，这些喷射喷嘴尤其是沿壳体(600a、600b、600c)圆柱形的上侧壳体段(601a、601b、601c)的内周定位，优选螺旋形地定位。18.根据权利要求17所述的旋风式气体洗涤器(6a、6b、6c)，其特征在于，在入口侧设有文丘里管或半文丘里管(604a、604b、604c)。19.根据权利要求17或18所述的旋风式气体洗涤器(6a、6b、6c)，其特征在于，在所述旋风状的壳体(600a、600b、600c)的上方，优选在喷射喷嘴(603a、603b、603c)的下方，设有UV辐射器(605a、605b、605c)和/或IR辐射器(606a、606b、606c)。20.根据权利要求17至19中至少一项所述的旋风式气体洗涤器(6a、6b)，其特征在于，在出口处设有分滴器(611a、611b)。21.根据权利要求17至20中至少一项所述的旋风式气体洗涤器(6a、6b、6c)，其特征在于，具有：用于提供化学溶液的罐(608a、60...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：黑尔姆布雷希茨塑料股份公司，
类型：发明
国别省市：