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榮譽(yù)資質(zhì)

發(fā)明-一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池

時(shí)間:2020-09-15

發(fā)明受理書-一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池.jpg


   本發(fā)明主要公開了一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,包括催化氧化填料濾床箱體,催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口和廢氣儲(chǔ)氣罐相連,催化氧化填料濾床箱體頂部設(shè)有噴淋管,所述噴淋管與離心風(fēng)機(jī)相連,所述離心風(fēng)機(jī)通過管道連接催化氧化劑投加裝置,所述催化氧化劑投加裝置通過管道分別連接雙氧水加藥裝置、硫酸亞鐵加藥裝置;所述催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口處設(shè)有氣體折流擋板,所述催化氧化填料濾床箱體內(nèi)部氣體折流擋板的一側(cè)、噴淋管下發(fā)設(shè)有催化濾料層,所述催化濾料層的底部為集液箱。本發(fā)明利用雙氧水和硫酸亞鐵形成的芬頓試劑產(chǎn)生的羥基自由基(?OH),氧化電位高達(dá)2.8ev,氧化能力強(qiáng),僅次于氟。

權(quán) 利 要 求 書

1、一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,包括催化氧化填料濾床箱體,催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口和廢氣儲(chǔ)氣罐相連,催化氧化填料濾床箱體頂部設(shè)有噴淋管,所述噴淋管與離心風(fēng)機(jī)相連,所述離心風(fēng)機(jī)通過管道連接催化氧化劑投加裝置,所述催化氧化劑投加裝置通過管道分別連接雙氧水加藥裝置、硫酸亞鐵加藥裝置;所述催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口處設(shè)有氣體折流擋板,所述催化氧化填料濾床箱體內(nèi)部氣體折流擋板的一側(cè)、噴淋管下發(fā)設(shè)有催化濾料層,所述催化濾料層的底部為集液箱。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述噴淋管為環(huán)形,噴淋管下方連接有若干螺旋噴淋頭,噴淋頭噴淋密度為1.0m3/m2.h。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述集液箱上方通過填料支架固定催化濾料層,所述催化濾料層由不規(guī)則活性炭顆粒組成,活性炭顆粒為1~6目。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述雙氧水加藥裝置內(nèi)部設(shè)有雙氧水加藥隔膜計(jì)量泵和雙氧水電磁流量計(jì)。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述硫酸亞鐵加藥裝置內(nèi)部設(shè)有硫酸亞鐵攪拌器,硫酸亞鐵加藥隔膜計(jì)量泵和硫酸亞鐵電磁流量計(jì)。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述催化氧化劑投加裝置內(nèi)部設(shè)有攪拌機(jī)、循環(huán)泵和電磁流量計(jì)。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述催化氧化劑投加裝置內(nèi)的催化劑由雙氧水及硫酸亞鐵組成,雙氧水(wt):硫酸亞鐵(wt)為2:1,催化劑為濃度2%的水溶液,催化劑的加入量為廢水總質(zhì)量的4~6%。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述廢氣儲(chǔ)氣罐內(nèi)的廢氣進(jìn)入催化氧化填料濾床箱體內(nèi)的停留時(shí)間為12~18s。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述集液箱內(nèi)ORP終點(diǎn)值為大于-175mv,集液箱通過管道連接回催化氧化劑投加裝置。

10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,其特征在于,所述雙氧水試劑配置箱內(nèi)濃度為27.5%(wt),硫酸亞鐵配置箱內(nèi)濃度為10%(wt)。

一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池。

背景技術(shù)

    隨著我國(guó)城市化進(jìn)程和人民生活水平的不斷提高,環(huán)境污染已經(jīng)成為改善人們生活質(zhì)量的一個(gè)主要障礙。當(dāng)前,醫(yī)藥化工、石油煉制等行業(yè)排放的工業(yè)廢氣中普遍含有硫醇、硫醚等揮發(fā)性有機(jī)硫化物,這些污染物具有嗅閾值低、毒性大等特點(diǎn),產(chǎn)生的惡臭污染問題一直困擾著周圍群眾的生活和身心健康,長(zhǎng)期生活于有機(jī)硫惡臭氣體環(huán)境下,會(huì)導(dǎo)致嗅覺功能喪失,消化功能減退,呼吸、內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,并使神經(jīng)系統(tǒng)受毒害,因此,尋求一種經(jīng)濟(jì)、有效處理有機(jī)硫廢氣的方法和設(shè)備勢(shì)在必行。

    現(xiàn)有處理有機(jī)硫廢氣主要方法有物理法、化學(xué)法、和生物法。

    物理法主要采用吸附法和噴淋洗滌法。吸附法采用活性炭、硅膠、沸石、活性氧化鋁等,但由于直接采用吸附法進(jìn)行處理,吸附劑吸附到一定量時(shí)會(huì)達(dá)到飽和,就必須再生或更換,因此運(yùn)行成本高。噴淋洗滌法對(duì)可溶性的無機(jī)硫化物效果較好,但對(duì)于一些難溶有機(jī)硫化物,特別是揮發(fā)性的有機(jī)硫化物,噴淋洗滌效果較差。

    化學(xué)法包括低溫等離子法、氧化法、燃燒法。低溫等離子在外加電場(chǎng)的作用下,電極空間里的電子獲得能量后加速運(yùn)動(dòng),從而引發(fā)了使其發(fā)生激發(fā)、離解或電離等一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),使有機(jī)硫化學(xué)鍵斷裂,但低溫等離子去除效率低,可處理的氣體種類較少。

    氧化法主要采用各種氧化劑,包括雙氧水氧化、氯系氧化物氧化、光化學(xué)氧化、超聲波氧化。以上各種氧化方式氧化電位均不高,氧化能力差,而且由于廢氣和氧化劑接觸時(shí)間短,因此對(duì)鍵能大、難以氧化的有機(jī)硫化物效果較差。

燃燒法一般針對(duì)高濃度的有機(jī)硫化物去除徹底,但對(duì)中低濃度的有機(jī)硫化物效率不高,同時(shí)投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用高。

    生物法主要采用生物濾池或生物滴濾法,由于有機(jī)硫化物可生化性差,毒性大,對(duì)菌種有殺滅作用,生化法處理效率極低,因此不適合采用生化法進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池。

    技術(shù)方案:為了達(dá)到上述發(fā)明目的,本發(fā)明具體是這樣來完成的:一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,包括催化氧化填料濾床箱體,催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口和廢氣儲(chǔ)氣罐相連,催化氧化填料濾床箱體頂部設(shè)有噴淋管,所述噴淋管與離心風(fēng)機(jī)相連,所述離心風(fēng)機(jī)通過管道連接催化氧化劑投加裝置,所述催化氧化劑投加裝置通過管道分別連接雙氧水加藥裝置、硫酸亞鐵加藥裝置;所述催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口處設(shè)有氣體折流擋板,所述催化氧化填料濾床箱體內(nèi)部氣體折流擋板的一側(cè)、噴淋管下發(fā)設(shè)有催化濾料層,所述催化濾料層的底部為集液箱。

    其中,所述噴淋管為環(huán)形,噴淋管下方連接有若干螺旋噴淋頭,噴淋頭噴淋密度為1.0m3/m2.h。

    其中,所述集液箱上方通過填料支架固定催化濾料層,所述催化濾料層由不規(guī)則活性炭顆粒組成,活性炭顆粒為1~6目。

    其中,所述雙氧水加藥裝置內(nèi)部設(shè)有雙氧水加藥隔膜計(jì)量泵和雙氧水電磁流量計(jì)。

    其中,所述硫酸亞鐵加藥裝置內(nèi)部設(shè)有硫酸亞鐵攪拌器,硫酸亞鐵加藥隔膜計(jì)量泵和硫酸亞鐵電磁流量計(jì)。

    其中,所述催化氧化劑投加裝置內(nèi)部設(shè)有攪拌機(jī)、循環(huán)泵和電磁流量計(jì)。

    其中,所述催化氧化劑投加裝置內(nèi)的催化劑由雙氧水及硫酸亞鐵組成,雙氧水(wt):硫酸亞鐵(wt)為2:1,催化劑為濃度2%的水溶液,催化劑的加入量為廢水總質(zhì)量的4~6%。

    其中,所述廢氣儲(chǔ)氣罐內(nèi)的廢氣進(jìn)入催化氧化填料濾床箱體內(nèi)的停留時(shí)間為12~18s。

    其中,所述集液箱內(nèi)ORP終點(diǎn)值為大于-175mv,集液箱通過管道連接回催化氧化劑投加裝置。

    其中,所述雙氧水試劑配置箱內(nèi)濃度為27.5%(wt),硫酸亞鐵配置箱內(nèi)濃度為10%(wt)。

    有益效果:本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比,存在以下優(yōu)點(diǎn):

    1)利用雙氧水和硫酸亞鐵形成的芬頓試劑產(chǎn)生的羥基自由基(?OH),氧化電位高達(dá)2.8ev,氧化能力強(qiáng),僅次于氟;

    2)同時(shí)羥基自由基非常活潑,化學(xué)反應(yīng)速度快,對(duì)C-H,C-C、C=S鍵的有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)速率常數(shù)大多在109L/mol.s,達(dá)到或者超過擴(kuò)散速率極限值1010L/mol.s,化學(xué)反應(yīng)時(shí)間小于1s,特別適合廢氣處理,氣液接觸停留時(shí)間短的工程,而且羥基自由基(?OH)對(duì)各種污染物的反應(yīng)速率常數(shù)相差不大,可實(shí)現(xiàn)多種污染物的同步去除;

    3)羥基自由基(?OH)具有很高的電負(fù)性或親電性,羥基自由基(?OH)的電子親和能為569.3KJ,容易攻擊高電子云密度點(diǎn),對(duì)C=S鍵氧化效率很高。

    4)羥基自由基(?OH)可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的完全礦化,在反應(yīng)過程中,羥基自由基(?OH)可與反應(yīng)物和中間產(chǎn)物發(fā)生一系列自由基鏈反應(yīng),直至最后完全氧化成CO2H2O,實(shí)現(xiàn)零污染、零廢物排放;

    5)采用活性炭作為濾池填料,一方面活性炭作為吸附劑耐沖擊負(fù)荷,廢氣進(jìn)氣濃度波動(dòng)較大時(shí)也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊;另一方面,活性炭作為載體,催化氧化試劑和廢氣中的有機(jī)硫化物在活性炭上進(jìn)行表面氧化反應(yīng),增加氣液接觸時(shí)間使反應(yīng)更加充分徹底;

    6)催化氧化濾池采用氣體折流擋板,降低進(jìn)氣的風(fēng)速,改變進(jìn)氣方向,使廢氣充分流經(jīng)濾床層,防止氣體在反應(yīng)濾池填料層內(nèi)短流,未經(jīng)反應(yīng)就直接排放,降低去除效率;

    7)采用螺旋噴頭使催化氧化試劑完全霧化,逆流與廢氣進(jìn)行接觸,霧化后的氧化劑比表面積大,與廢氣接觸更加充分;

    8)廢氣與催化氧化試劑經(jīng)過填料層接觸氧化后,氧化后的催化氧化試劑自流入集液箱中,通過集液箱中的ORP計(jì),控制集液箱內(nèi)液體的氧化還原電位,當(dāng)催化氧化試劑氧化電位低于-175mv時(shí),催化氧化試劑配置裝置啟動(dòng),雙氧水和液體硫酸亞鐵按比例:雙氧水:硫酸亞鐵(wt)=2:1,向催化氧化投加裝置加藥箱內(nèi)定量打入,保證集液箱內(nèi)ORP值大于-175mv。

附圖說明

1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1:

如圖1所示的一種有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池,包括催化氧化填料濾床箱體1,催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口2和廢氣儲(chǔ)氣罐3相連,催化氧化填料濾床箱體1頂部設(shè)有噴淋管4,所述噴淋管4與離心風(fēng)機(jī)5相連,所述離心風(fēng)機(jī)5通過管道連接催化氧化劑投加裝置6,所述催化氧化劑投加裝置6通過管道分別連接雙氧水加藥裝置7、硫酸亞鐵加藥裝置8;所述催化氧化填料濾床箱體進(jìn)氣口2處設(shè)有氣體折流擋板9,所述催化氧化填料濾床箱體1內(nèi)部氣體折流擋板9的一側(cè)、噴淋管4下發(fā)設(shè)有催化濾料層10,所述催化濾料層10的底部為集液箱11,催化氧化填料濾床箱體1側(cè)壁設(shè)有出氣口12。所述噴淋管4為環(huán)形,噴淋管4下方連接有若干螺旋噴淋頭13,噴淋頭13噴淋密度為1.0m3/m2.h;所述集液箱11上方通過填料支架14固定催化濾料層10,所述催化濾料層10由不規(guī)則活性炭顆粒組成,活性炭顆粒為1~6目;所述雙氧水加藥裝置7內(nèi)部設(shè)有雙氧水加藥隔膜計(jì)量泵和雙氧水電磁流量計(jì);所述硫酸亞鐵加藥裝置8內(nèi)部設(shè)有硫酸亞鐵攪拌器,硫酸亞鐵加藥隔膜計(jì)量泵和硫酸亞鐵電磁流量計(jì);所述催化氧化劑投加裝置6內(nèi)部設(shè)有攪拌機(jī)、循環(huán)泵和電磁流量計(jì);所述催化氧化劑投加裝置內(nèi)的催化劑由雙氧水及硫酸亞鐵組成,雙氧水(wt):硫酸亞鐵(wt)為2:1,催化劑為濃度2%的水溶液,催化劑的加入量為廢水總質(zhì)量的4~6%;所述廢氣儲(chǔ)氣罐3內(nèi)的廢氣進(jìn)入催化氧化填料濾床箱體1內(nèi)的停留時(shí)間為12~18s;所述集液箱11內(nèi)ORP終點(diǎn)值為大于-175mv,集液箱11通過管道連接回催化氧化劑投加裝置6;所述雙氧水試劑配置箱7內(nèi)濃度為27.5%(wt),硫酸亞鐵配置箱8內(nèi)濃度為10%(wt)。

實(shí)施例2:

有機(jī)硫廢氣處理的催化氧化濾池的工作流程:雙氧水加藥裝置、硫酸亞鐵加藥裝置向催化氧化劑投加裝置通入藥劑,按濃度要求進(jìn)行配比,然后通過離心風(fēng)機(jī)打入催化氧化填料濾床頂部的噴淋管;同時(shí),廢氣儲(chǔ)氣罐向催化氧化填料濾床箱體通入廢氣,廢氣在折流板作用下先經(jīng)過濾料層,然后再經(jīng)過噴淋頭內(nèi)的藥劑噴淋處理,藥劑通過集液箱收集,處理后的廢氣通過出口排放。

圖片1.jpg





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