復合型有害廢氣凈化裝置的制作方法

專利名稱：復合型有害廢氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種復合型有害廢氣凈化裝置，特別是公開一種以紫外燈管、納
米光觸媒網、蜂窩活性炭模塊組以及高壓脈沖電場復合而成的處理惡臭氣體及有害廢氣的 凈化裝置，可以廣泛應用于工礦企業的生產車間、科研院校的實驗室以及生活垃圾中轉站、 污水處理水泵房等各種惡臭氣體或有害廢氣生成的場所。
背景技術：
目前在惡臭氣體及有害廢氣(以下簡稱有害廢氣)的凈化處理上，主要采用四種 技術( 一 )濕式處理技術，通常將水或反應制劑以噴淋(霧)方式與有害廢氣進行氣液交 融、充分接觸來溶解或產生化學反應達到消除有害廢氣的目的。但它存在的問題需要耗 費大量的水資源或反應制劑，運行成本相當高。如采用循環方式，就必須對循環液進行再處 理、才能持續使用，維護成本也不小。(二)干式吸附處理技術，通常采用活性炭、分子篩、沸 石等微孔徑分子結構材料吸儲有害廢氣進行消除。但它存在的問題有害廢氣并沒有真正 消除，而是轉移到吸附材料中去，而且隨著吸附時間的延長，吸附材料會飽和失效，必須加 以更換或再生處理，運行成本較高。如不及時更換或處理，還會使被吸附的有害成分反釋出 來，產生二次污染。(三)催化燃燒技術，它是在催化劑的參與下，將有害廢氣加熱到燃點 溫度進行燃燒，使有害廢氣轉化成&0、0)2及其它無味物質來消除有害廢氣。但它存在的問 題設備投資及催化劑費用昂貴，還存在工作狀態的安全運行問題。(四)生物處理技術， 它利用微生物性能降解有害廢氣中溶解于水的有機物質，使有害廢氣得到凈化處理。但它 存在的問題龐大的處理裝置及投資費用，與其較慢、較弱的處理能力不成比例，而且其處 理效能還與水、養分、溫度、氧氣(有氧或無氧)、酸堿度、工作間歇時間等密切相關，較為苛 刻的工作條件限制了它的使用范圍。

發明內容本實用新型的目的是解決現有技術難題，提供一種在工礦企業，科研院校、商務大 樓、大型社區等均可適用的有害廢氣的凈化處理裝置。它具有這樣的效能可對持續產生的 大流量、高濃度的惡臭氣體及有害廢氣進行高效快速的處理與凈化，祛除有害廢氣中的飄 塵，吸附分解惡臭氣體及有害廢氣，確保凈化處理后的廢氣達到國家環保規定的允許排放 標準的限值之內。 本實用新型是這樣實現的一種復合型有害廢氣凈化裝置，包括活性炭吸附處理 和高壓脈沖電場，其特征在于還包括光解反應器，所述的活性炭吸附處理組合成蜂窩活性 炭模塊組，所述復合型有害廢氣凈化裝置是將光解反應器、第一蜂窩活性炭模塊組、高壓脈 沖電場、第二蜂窩活性炭模塊組按進風方向依次安裝在矩形箱體內，有害廢氣流入光解反 應器，經處理后的氣體從第二蜂窩活性炭模塊組流出。 所配置的矩形箱體由不銹鋼薄板制成。箱體兩頭有方形或矩形的進風口 ，通過變 徑管或排風管與離心風機相接。箱體進風口一側的冷風進入口 ，可將箱體外冷風與通過排風管輸送而來的有害廢氣混合。箱體外的冷風在箱體外溫度較低的情況下，可以直接用箱 體外空氣經過濾網過濾后用風機送入；箱體外溫度較高的情況下，可用管道式空調機產生 的冷風輸入，箱體前側有兩扇帶鎖維修門，便于設備內部部件的檢修、維護與更換。箱體外 殼應可靠接地。 所配置的預過濾器為不銹鋼材質制成的過濾網，位于箱體進風口最前端，尺寸與 箱體進風口相同，用螺釘固定在進風口直管上。過濾網采用W狀，既可以減小迎風面阻力， 也可以增大容塵量。 所配置的散流器，用不銹鋼薄板沖壓焊接制成，通過不銹鋼導軌以抽拉式固定在 箱體進風口的內側，它可使混合氣流減速并均勻地散發到整個箱體內。 所配置的光解反應器，位于箱體的前部，散流器之后，由若干根大功率紫外燈管與 納米光觸媒網上、下間隔布置合成。紫外燈管的功率為100W 250W，波長為184.9nm 253. 7nm。納米光觸媒網的厚度為lmm 1. 5mm，目數為40目 60目。若干根紫外燈管分 為幾組，分層排列，各層之間用納米光觸媒網阻隔開。紫外燈管與納米光觸媒網均安放在不 銹鋼材料制成的六面開口的框架上，并分別通過燈座與壓條固定在框架上。 所配置的蜂窩活性炭模塊組，共有二組，第一組置于光解反應器之后，高壓脈沖電 場之前；第一組位于高壓脈沖電場之后，出風口之前。蜂窩活性炭層層相疊，安放在不銹鋼 框架盒內，并通過抽拉式導軌與箱體固定。蜂窩活性炭吸附量大、阻力小，是繼粉末活性炭、 顆粒活性炭、纖維活性炭之后的第四代產品。 所配置的高壓脈沖電場，置于箱體的后部，位于二組蜂窩活性炭模塊組之間。電場 的兩極均采用金屬薄板沖壓或焊接制成。正電板為一個矩形金屬外殼，內部有相互間相隔 一段距離的若干組鋸齒狀金屬薄片，作為負電極。金屬薄片通過連接導桿及絕緣柱與矩形 金屬外殼相接。電場的高壓脈沖峰值可達到10KV，功率大于350W。電場通過抽拉式導軌固 定在箱體內。 所配置的電控箱，位于箱體外的一側，外殼由薄鋼板制成，表面噴漆，其內設置紫 外燈管和高壓脈沖電場的電源組件，其外設置冷風設備的控制開關，工作狀態顯示燈，過載 保護器件，電源開關等。它通過耐高溫、耐氧化的多股銅芯線外套金屬屏蔽線與相關設備或 部件連接。電源電壓220V、50HZ。整個裝置的消耗功率5KW 8KW。 本實用新型的有益效果是本實用新型充分利用光解氧化反應、光催化氧化反應、 蜂窩活性炭的吸附分解再生以及高壓脈沖電場的氧化還原反應，由它們復合形成的合力作 用與相乘效應，可使大流量、高濃度的惡臭氣體及有害廢氣得到高效快速地分解消除，確保 凈化處理的氣流會能夠達到或超過國家環保規定的相關標準，從而為惡臭氣體及有害廢氣 提供了 一個新的處理方法和手段。

圖1是本實用新型主體結構正面示意圖； 圖2是本實用新型主體結構俯視示意圖； 圖3是本實用新型蜂窩活性炭模塊組示意圖。 在圖中1、箱體；2、進風管；3、預過濾器；4、冷風口 ；5、冷風管；6、散流器；7、紫外 燈管；8、納米光觸媒網；9、固定框架；10、紫外燈管座；11、蜂窩活性炭；12、框架盒；13、矩形金屬外殼；14、鋸齒狀金屬薄片；15、連接導桿；16、絕緣固定柱；17、電源線；18、電控箱； 21、光解反應器；22、蜂窩活性炭模塊組；23、高壓脈沖電場。
具體實施方式根據附圖1、2，箱體1由1. 2mm 1. 5mm的不銹鋼薄板焊接而成，內襯不銹鋼角鋼 條加固。箱體l的進風管2可為方形也可為矩形，前端長度約為150mm 250mm。在其中央 部位開一圓孔，為冷風口 4，直徑05Omm 01OOmm。在冷風口 4內側加接一節與進風方向 成60度的冷風管5，長度不超過100mm，作為冷風內進入口。預過濾器3.采用折疊成W狀 的不銹鋼絲網與不銹鋼邊框合成，絲網的厚度為lmm 1. 5mm，濾網目數為60目 80目，并 通過止頭螺釘固定在進風管2上。預過濾器應定期拆卸下來進行清洗，可以長期使用。 散流器6采用1. 2mm 1. 5mm不銹鋼薄板沖壓焊接制成，其結構可使經過的氣流 從上下左右的各個方向迅速散開，減速并均勻地進入到光解反應器21內。箱體l內的氣流 速度擬小于lm/s為宜，以保證足夠的反應時間。散流器6通過箱體1的內側的抽拉式導軌 進行固定。 光解反應器21由不銹鋼材質制成的固定框架9用于安裝紫外燈管7與納米光 觸媒網8，紫外燈管7的長度為500mm 1700mm，管徑016mm 020mm，工作壽命大于 8000h。紫外燈管7分成幾組，分層安裝在固定框架9內，每層平行等距離地排列若干根紫 外燈管7，各層之間則用納米光觸媒網8相隔。納米光觸媒網8采用不銹鋼絲網為基底通過 特殊工藝沉積納米Ti02顆粒制成，納米Tio2顆粒平均粒徑《10nm。納米光觸媒網8用不 銹鋼壓條及螺釘固定在固定框架9上，固定框架9則通過抽拉式導軌與箱體1固定。 根據附圖1、2、3，蜂窩活性炭模塊組22由一個用不銹鋼材料制成的立式矩形框架 盒12，左右兩側用不銹鋼絲網與壓條圍箍住，防止放入的蜂窩活性炭11向左右兩側傾倒， 框架盒12上側開口，可將蜂窩活性炭11從下到上、從左到右逐一順序放入，層層相迭。蜂 窩活性炭11的蜂窩孔應朝向進風方向，與之平行，以減少風阻損失、保證氣流的暢通。蜂窩 活性炭模塊組22也通過抽拉式導軌固定在箱體1上。 根據附圖1、2，高壓脈沖電場23由矩形金屬外殼13與若干片鋸齒金屬薄片14組 成。矩形金屬外殼13由1. 2mm 1. 5mm的金屬薄板焊接制成，內部被同樣材質的金屬薄板 分隔成幾區，每一區由若干片鋸齒狀金屬薄片14、連接導桿15、絕緣固定柱16組成為負電 極。在直接導桿15上，等距離地安裝若干片鋸齒狀金屬薄片14，它們與連接導桿15采用緊 配合方式固定。 絕緣固定柱16采用耐高溫高壓的陶瓷材料制成，牢固固定在矩形金屬外殼13上， 連接導桿15與絕緣固定柱16相連接，與矩形金屬外殼13則完全絕緣。整個矩形金屬外殼 13為正電極，并通過抽拉式導軌與箱體1固定。 光解反應器21與高壓脈沖電場23的電源由外置電控箱18提供。電源線17將它 們之間連接起來。 當惡臭氣體及有害廢氣通過排風管進入箱體時，首先通過箱體最前端的預過濾 器，濾去氣流中可能存在的微小顆粒物或細塵。接著，廢氣流與冷風口進入的冷氣流混合， 一方面稀釋廢氣流的濃度，一方面降低廢氣流的溫度，使之后的光解氧化效率提高。隨后， 較低溫度的混合氣流通過散流器均流地進入到光解反應器內，在若干組大功率紫外燈管的高能量紫外光照射下，廢氣流中的惡臭氣體及有害廢氣的分子結構發生改變，進而在紫外 燈管產生的03包圍下，它們被光解氧化成H20、C02及其它無味物質。與此同時，紫外光照射 納米光觸媒網上所產生的高能粒子(電子一空穴對)與氣流中的^0、02作用，產生了大量 的氧化性極強的羥基自由基('0H)、超氧離子自由基('02—)等活性粒子，這些活性粒子也與 惡臭氣體及有害廢氣發生催化氧化反應，使之降解為H20、 C02及其它無味小分子物質。光 解氧化反應與光催化氧化反應以及03的協同作用與相乘效應，可使反應的速度與效率獲得 大幅度提高。其后，經過光解反應器處理過的廢氣流進入第一組蜂窩活性炭模塊組，尚未被 清除掉的惡臭氣體及有害廢氣被吸附到蜂窩活性炭模塊組的微孔徑內，由光解反應器產生 的03與活性粒子的多余部分也緊隨其后進入到模塊組的微孔徑內，在微孔徑內繼續與惡臭 氣體及有害廢氣發生吸附分解反應。而蜂窩活性炭也在03與活性粒子作用下，同時進行再 生，恢復其吸附性能。廢氣流通過第一組活性炭模塊組后，再進入到高壓脈沖電場內，在電 場產生的巨量高能電子轟擊下，廢氣流中殘存的惡臭氣體及有害廢氣發生氧化還原反應， 從而得到進一步分解消除。最后，第二組蜂窩活性炭模塊組對已經基本清除但可能殘留的 惡臭氣體及有害廢氣作最終的吸附分解。第二組蜂窩活性炭模塊組在高壓脈沖電場同時產 生的03及活性粒子的作用下，隨即進行再生，恢復其吸附性能。 通過光解氧化反應、光催化氧化反應、蜂窩活性炭的吸附分解再生以及高壓脈沖 電場的氧化還原反應，它們復合形成的合力作用與相乘效應，可使大流量、高濃度的惡臭氣 體及有害廢氣得到高效快速地分解消除，確保凈化處理的氣流會能夠達到或超過國家環保 規定的相關標準，從而為惡臭氣體及有害廢氣提供了一個新的處理方法和手段。
權利要求一種復合型有害廢氣凈化裝置，包括活性炭吸附處理和高壓脈沖電場，其特征在于還包括光解反應器，所述的活性炭吸附處理組合成蜂窩活性炭模塊組，所述復合型有害廢氣凈化裝置是將光解反應器、第一蜂窩活性炭模塊組、高壓脈沖電場、第二蜂窩活性炭模塊組按進風方向依次安裝在矩形箱體內，有害廢氣流入光解反應器，經處理后的氣體從第二蜂窩活性炭模塊組流出。
2. 根據權利要求1所述的復合型有害廢氣凈化裝置，其特征在于所述的光解反應 器是由若干根大功率紫外燈管與納米光解觸媒網上、下間隔布置合成，紫外燈管的功率為100W 250W，波長為184. 9nm 253. 7nm，納米光觸媒網厚度為lmm 1. 5mm，目數為40 目 60目。
3. 根據權利要求1或2所述的復合型有害廢氣凈化裝置，其特征在于所述矩形箱體 兩頭分別設有進風管和排風管，通過變徑管與離心機相連，所述進風管的前部設有預過濾 器，尾部設有散流器，所述預過濾器濾網目數為60目 80目，采用厚度lmm 1.5mm的不 銹鋼絲網折疊成W狀后與不銹鋼邊框合成，所述散流器流出的廢氣上下左右均勻流出，氣 流速度小于lm/s。
4. 根據權利要求1所述的復合型有害廢氣凈化裝置，其特征在于所述的第一蜂窩活 性炭模塊組置于光解反應器之后、高壓脈沖電場之前，第二蜂窩活性炭模塊組位于高壓脈 沖電場之后、出風口之前，它們均安置于不銹鋼框架盒內，并通過抽拉式導軌與矩形箱體固 定。
5. 根據權利要求1所述的復合型有害廢氣凈化裝置，其特征在于所述的高壓脈沖電 場的兩級均采用金屬薄板沖壓或焊接制成，正電板為一個矩形外殼，內部設有相互間相隔 一段距離的若干組鋸齒狀金屬薄片作為負極，負極通過連接導桿及絕緣柱與正極相連，電場高壓脈沖峰值為10KV、功率大于350W，電場通過抽拉式導軌固定在矩形箱體內。
6. 根據權利要求1所述的復合型有害廢氣凈化裝置，其特征在于所述光解反應器和 高壓脈沖電場的電源在矩形箱體外配置的電控箱內設置紫外燈管和高壓脈沖電場的電源 組件，其外設置冷風設備控制開關、工作狀態指示燈、過載保護器件及電源開關。
專利摘要本實用新型為一種復合型有害廢氣凈化裝置，包括活性炭吸附處理和高壓脈沖電場，其特征在于還包括光解反應器，所述的活性炭吸附處理組合成蜂窩活性炭模塊組，所述復合型有害廢氣凈化裝置是將光解反應器、第一蜂窩活性炭模塊組、高壓脈沖電場、第二蜂窩活性炭模塊組按進風方向依次安裝在矩形箱體內，有害廢氣流入光解反應器，經處理后的氣體從第二蜂窩活性炭模塊組流出。本實用新型充分利用光解氧化反應、光催化氧化反應、蜂窩活性炭的吸附分解再生以及高壓脈沖電場的氧化還原反應復合形成的合力作用與相乘效應，使惡臭氣體及有害廢氣得到高效快速地分解消除，確保凈化處理的氣流會能夠達到或超過國家環保規定的相關標準。
文檔編號B01D53/86GK201454339SQ20092007443
公開日2010年5月12日 申請日期2009年8月26日 優先權日2009年8月26日
發明者何冠東 申請人:何冠東