專利名稱：治理廢氣的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治理廢氣的裝置及方法。
背景技術(shù)：
涂裝是產(chǎn)品表面保護(hù)和裝飾采用的最基本的技術(shù)手段，涂裝作業(yè)遍及國民經(jīng)濟(jì)各 個部門，但涂裝車間是環(huán)境污染主要的生產(chǎn)場所之一，涂裝車間最嚴(yán)重的危害是廢氣對大 氣的污染。 在空氣噴涂作業(yè)中，溶劑型涂料的50% 70%在涂裝過程中以漆霧飛散掉。涂料 中的絕大部分有機(jī)溶劑揮發(fā)釋放到大氣中。涂裝中排放有害廢氣主要集中在噴漆生產(chǎn)線 上，其中噴漆室、晾干室、烘干室是廢氣的主要發(fā)生源。
有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)的危害主要表現(xiàn)在3個方面 (1)使空氣中臭氧含量超標(biāo)。在地面，有機(jī)揮發(fā)性物質(zhì)與氮氧化物在陽光照射下生 成臭氧。我國臭氧工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為0. 30mg/m 空氣中臭氧濃度過高會使人產(chǎn)生不適，嚴(yán)重 的會導(dǎo)致人體皮膚癌變和肺氣腫。 (2)消耗高空臭氧層。用于表面前處理過程中清洗油污的溶劑，如氟里昂及含氯溶 劑(如l，l，l-三氯乙烷等)都消耗臭氧，使高空臭氧層變薄，使紫外線輻射到地球表面上 的量增加，對生命體造成破壞。 (3)毒性。許多常用的有機(jī)溶劑，如二甲苯、甲苯、甲乙酮等都有相當(dāng)大的毒性，對 人體健康造成危害。 對涂裝過程中廢氣的治理主要從減少廢氣的排放和對排放廢氣進(jìn)行治理兩個方 面進(jìn)行。 治理涂裝廢氣需要添加設(shè)備對廢氣中的有機(jī)溶劑回收利用或把有機(jī)溶劑分解成 二氧化碳和水。由于資源的有限性導(dǎo)致有機(jī)溶劑的價格越來越高，回收有機(jī)溶劑也就變得 越來越重要。分解有機(jī)溶劑的方法有燃燒法、紫外線-臭氧法和微生物分解法。回收有機(jī) 溶劑的方法有活性炭吸附法和液體吸收法。 紫外線-臭氧法是把廢氣通過一個高密度紫外線照射的區(qū)域進(jìn)行氧化，氧化后的
廢氣再被含有高濃度臭氧的水幕吸收進(jìn)一步氧化，但有機(jī)溶劑經(jīng)過這兩步氧化后仍沒有完 全分解。吸收廢氣的水需要再通過一個活性炭床吸附剩余的有機(jī)溶劑，另一個已經(jīng)吸收有 機(jī)溶劑的活性炭床通高濃度臭氧氧化，兩個活性炭床交替進(jìn)行吸附_氧化。紫外線_臭氧 法的優(yōu)點(diǎn)是氧化過程中不產(chǎn)生CO和NO,，而且可以同時除去漆霧顆粒和有機(jī)溶劑，但這種方 法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、產(chǎn)生臭氧的成本高、需要處理吸收用水，而且不適應(yīng)廢氣排量大的場合。 微生物分解法已經(jīng)在減少臭味和除去一些有機(jī)溶劑上得到成功應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是不 產(chǎn)生NOx，而且處理過程中消耗的能量很少，但該法需要的空間大、微生物處理系統(tǒng)需要維 護(hù)。目前涂裝車間常用的方法有燃燒法、液體吸收法、活性炭吸附法。選擇廢氣治理方法時 需要考慮廢氣排出量、有機(jī)溶劑的成分和濃度、設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用、設(shè)備占地空間的大小等因素。 燃燒法分為直接燃燒法和催化燃燒法。其中，直接燃燒系統(tǒng)由燃燒嘴、燃燒室和熱 交換器組成。當(dāng)廢氣中混合溶劑的濃度較高時，從安全上考慮，需要用空氣稀釋到混合溶劑 爆炸下限濃度的1/4 1/5，才能進(jìn)行燃燒。將含有有機(jī)溶劑的氣體加熱到700 800°C， 使其直接燃燒分解為二氧化碳和水。燃燒時要另外加入燃料，廢氣在燃燒室停留的時間為 0. 5 1. 0s。碳?xì)浠衔锏葟U氣在較高溫度下才能完全燃燒，同時也產(chǎn)生光化學(xué)煙霧物質(zhì) NOx，而NOx的產(chǎn)生與燃燒品種、燃燒溫度、裝置機(jī)構(gòu)和燃燒時所需空氣量等有關(guān)，其中最重 要的是燃燒溫度。因此為避免產(chǎn)生光化學(xué)煙霧物質(zhì)N0x，直接燃燒溫度應(yīng)控制在80(TC以 下。采用直接燃燒法處理廢氣，由燃燒爐處理后的燃燒氣體溫度約500 60(TC，為回收熱 能，需高價的熱交換器。直接燃燒法能夠產(chǎn)生熱量，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)又有現(xiàn)成的技術(shù)，二者結(jié)合 就可以發(fā)電。如福特汽車公司在密歇根州的工廠中把收集的揮發(fā)性有機(jī)物通過燃?xì)獍l(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)化為電能。該方法適宜處理高濃度、小風(fēng)量的涂裝廢氣，效率高、構(gòu)造簡單、設(shè)備費(fèi)用低、 余熱可利用。 催化燃燒法，也稱觸媒燃燒法和觸媒氧化法，是用白金、鈷、銅、鎳等作為催化劑， 將含有涂裝廢氣和漆霧的氣體加熱到200 30(TC，通過催化劑層，在較低的溫度下，達(dá)到 完全燃燒。此法適于高濃度、小風(fēng)量的涂裝廢氣的凈化。缺點(diǎn)是表面異物附著易使催化劑 中毒失效，且催化劑和設(shè)備價格較貴。 液體吸收法也稱為氣液傳質(zhì)吸收法，以液體作為吸收劑，使廢氣中的有害成分被 液體吸收，從而達(dá)到凈化的目的，其吸收過程是氣相和液相之間進(jìn)行氣體分子擴(kuò)散或者是 湍流擴(kuò)散進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)移。液體吸收法的關(guān)鍵是吸收劑的選擇。 國內(nèi)已有用水作為吸收劑來處理水溶性涂料，水溶性涂料排出廢氣的主要成分為 親水性溶劑。廢氣由吸收塔底進(jìn)入塔內(nèi)，作為吸收劑的水從吸收塔上部進(jìn)入并被分散。在 氣體由下而上和液體從上至下的接觸過程中，廢氣中有害溶劑氣體被水吸收，使廢氣得到 凈化。凈化后氣體由吸收塔上部排出，而含有廢氣的水由塔底排出并流入水槽。需對產(chǎn)生 的廢水作二次處理。 日本大發(fā)汽車公司開發(fā)的水洗吸收噴漆室廢氣中有機(jī)溶劑方法，是將廢氣通過吸
收塔，在塔中使廢氣與水充分接觸，而含溶劑的水經(jīng)生化處理后再利用或排放。 美國HadenDrysys公司采用油來吸收噴漆室中的溶劑，讓廢氣通過5個噴油的吸
附室，使廢氣與油充分接觸，將有機(jī)溶劑吸收。含溶劑的油經(jīng)過分餾處理后可再利用，經(jīng)處
理的廢氣排入大氣中。 美國NewjerseylnstituteofTechnology化學(xué)工程系的Ma2j咖dar， S等使有機(jī)溶 劑通過中空纖維型膜孔，硅油作吸收劑來吸收廢氣中的有機(jī)溶劑。 中空纖維型膜組件是將幾十萬乃至上百萬根中空纖維彎成U形裝入耐壓器中，纖 維頂端固定在耐壓容器的頂端，用膠粘劑粘牢，固化后切割，形成整齊的開口端。該工藝需 要使用兩個中空纖維膜組件，一個組件吸附，另一個組件同時脫附有機(jī)溶劑再生，二者交替 進(jìn)行吸附-脫附。在吸附組件中，廢氣開口端進(jìn)入中空纖維膜，從中空纖維膜的孔排出，吸 收劑被泵送，逆向流過中空纖維的外表面吸附有機(jī)溶劑。這里吸收劑要求對空氣基本不吸 附，但需要很有效地吸附有機(jī)溶劑，而且還要求它是惰性的、基本不揮發(fā)、無毒的是有機(jī)液 體物質(zhì)。該實(shí)驗(yàn)中使用硅油作吸收劑。吸附了有機(jī)溶劑的吸收劑進(jìn)入脫附組件中，在抽真空的氣氛下加熱除去有機(jī)溶劑而使吸收劑再生。在美國Robins空軍基地的噴漆室附近，建 立了這樣一個小規(guī)模的吸附-脫附中空纖維膜組件，處理從噴漆室中排出的廢氣，可以達(dá) 到95%的有機(jī)溶劑去除率。 以活性炭作為涂裝車間廢氣吸附劑已有許多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?；钚蕴績r格便宜，表 面有疏水性，比表面積(500 1200m2/g)大，因而具有優(yōu)異的吸附性能，可使有機(jī)溶劑蒸氣 吸附在其表面上，當(dāng)加熱烘干吸附劑時，被吸附的氣體解析出來，冷卻成液態(tài)，從而達(dá)到回 收溶劑的目的。具有疏水性表面的分子篩價格昂貴。在以去除有機(jī)溶劑為目的的場合，活 性炭是最適宜的吸附劑。 我國曾采用粒徑在5mm左右的活性炭在吸收塔內(nèi)做成厚度0. 8 1. 5m吸附炭層。 來自噴漆室和烘干室的廢氣，經(jīng)過濾器和冷卻器后，除去廢氣中的漆霧，并降低到所需的溫 度。由吸收塔下部進(jìn)入吸收塔，吸收廢氣中的有害氣體，凈化后的干凈氣體被排放到大氣 中。處理廢氣流速O. 3 0.6m/s，但僅限于低濃度廢氣，溶劑清除效率可達(dá)95X。當(dāng)處理 廢氣通過吸附層時，大部分的吸附質(zhì)在吸附層內(nèi)被吸附，隨著吸附時間延續(xù)，活性炭層的吸 附能力降低，其有效部分越來越薄，當(dāng)出口處氣體中含有被吸附質(zhì)時，這時整個活性炭層被 穿透。若繼續(xù)使用，處理后氣體中所含吸附質(zhì)越來越多，當(dāng)出口側(cè)濃度達(dá)到入口濃度時，則 活性炭達(dá)到飽和狀態(tài)。此時需要脫附，使活性炭重新具有活性。傳統(tǒng)活性炭再生方法有水 蒸汽、非活性氣體、高溫?zé)Y(jié)和減壓蒸餾法。 常用的水蒸汽再生法使脫附后的混合氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體，然后再進(jìn)入分 離器使溶劑和水分離，回收溶劑。如果水中還含有親水的醇類、丙酮等，需經(jīng)處理后才能排 放。 活性炭纖維作為吸附材料，其使用壽命比普通粒狀活性炭長3 4倍。國內(nèi)也出 現(xiàn)采用活性炭纖維(ACF)作為吸附介質(zhì)回收有機(jī)溶劑的裝置。對于回收的溶劑利用有兩種 方法重新分餾利用或燃燒產(chǎn)生熱量。燃燒需要在設(shè)備中增加催化燃燒室及熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)， 將從活性炭纖維上脫附的有機(jī)溶劑高溫催化燃燒并為設(shè)備的運(yùn)行提供能量，就不再需要蒸 氣脫附有機(jī)溶劑。 印度技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系的DwivediP等采用已經(jīng)商業(yè)化的活性炭纖維管式反應(yīng) 器吸附有機(jī)氣體，脫附有機(jī)溶劑時采用約50V的直流電加熱，可以加熱到120 15(TC，在 45 60min內(nèi)可以脫附完畢。 現(xiàn)在國際上最新的發(fā)展是采用活性炭纖維布(ACFC)作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附 回收有機(jī)溶劑。這種方法具有以下優(yōu)點(diǎn)有機(jī)溶劑在固相和流體相之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移快，比粒 狀活性炭快2 20倍；ACFC使用壽命長；活性炭纖維布能夠快速加熱、不需要水蒸汽脫附， 因而操作和維護(hù)簡便，脫附的有機(jī)溶劑不需要除水，可以直接應(yīng)用。 法國LeCloirec采用ACF作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收二氯甲烷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該 實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是使用兩個組件交替進(jìn)行吸附_脫附，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不需要維護(hù)。
用活性炭纖維布做成兩個直徑20cm長50cm的圓柱形組件。 一個圓柱形組件吸 附，另一個組件同時脫附有機(jī)溶劑再生，二者交替進(jìn)行吸附_脫附，先進(jìn)行吸附，時間間隔 為lh。 實(shí)驗(yàn)中含3 18g/m3 二氯甲烷的污染空氣以320m3/h的速率流過，出口二氯甲烷 的濃度降低到120mg/m 即二氯甲烷的平均排出量為3g/h。直接施加電流進(jìn)行加熱圓柱形組件，可以使其表面溫度升高到約6(TC，然后用5mVh，即流速16m/h的氮?dú)饬鞔底呙摳降?二氯甲烷，冷卻后回收利用。這套裝置每天24h連續(xù)工作17個月，沒有出現(xiàn)任何操作問題， 運(yùn)轉(zhuǎn)性能很好。 美國Universityof Illinois環(huán)境工程系的Sullivan, PatrickD等采用ACFC作為 吸附介質(zhì)吸附甲乙酮，再通電加熱脫附甲乙酮，脫附時使放在容器內(nèi)的活性炭纖維布溫度 升高到甲乙酮的沸點(diǎn)以上，甲乙酮在容器內(nèi)壁冷凝流走。這種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑 在容器內(nèi)壁冷凝后以液體形式流走回收。 URS公司[Austin, TX78729，UnitedStates]的Dombrows2kiKatherineD等采用活 性炭纖維布吸附電加熱脫附裝置，試驗(yàn)了甲基異丁基酮、甲乙酮、正己烷、丙酮、氯乙烷混合 氣體，它們的濃度在(200 1020)X 10—6之間，溶劑回收率超過99.9%。增加通過活性炭 纖維布的廢氣壓力可相應(yīng)增加回收率，而且回收每摩爾純液體消耗的電能也減少，該實(shí)驗(yàn) 表明這種技術(shù)可以用于氣流中多種揮發(fā)性有機(jī)氣體的快速回收。 治理涂裝廢氣時，高濃度小排量的廢氣采用燃燒法或活性炭吸附回收法比較適 宜；而從噴漆室、揮發(fā)室和烘干室排出的廢氣因換氣量大，其中所含的有機(jī)溶劑濃度極低， 對于這種低濃度大排量的廢氣適宜采用活性炭吸附濃縮一催化燃燒法或液體吸收法進(jìn)行 治理。中空纖維型膜和硅油吸收劑為液體吸收法提供一種新的發(fā)展思路。采用活性炭纖維 布作為吸附介質(zhì)通電加熱脫附回收有機(jī)溶劑，因其操作和維護(hù)簡便、脫附的有機(jī)溶劑不需 要除水，是一種非常有前景的方法。但上述方法均存在涂裝廢氣中黏性組分易將吸附介質(zhì)、 填料等堵塞而導(dǎo)致涂裝廢氣治理系統(tǒng)無法運(yùn)行、運(yùn)行維護(hù)工作量大的問題，導(dǎo)致上述方法 在涂裝廢氣治理中的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種治理廢氣的裝置及方法。 本發(fā)明提供的用于治理廢氣的裝置，包括吸附液循環(huán)槽、通過管道與所述吸附液 循環(huán)槽頂部相連的旋流吸收塔和一端與所述旋流吸收塔頂部相連另一端與排液口相連的 吸附器； 所述旋流吸收塔包括塔體、至少一組上下排列的氣液混合旋流葉片組、至少一組 靠近出氣口的除霧旋流葉片組和設(shè)置在最頂端的氣液混合旋流葉片組和所述除霧葉片組 之間并穿過所述旋流吸收塔側(cè)壁與所述吸附液循環(huán)槽相連的進(jìn)液管道；所述旋流吸收塔的 上下兩端分別設(shè)置與位于最底端的氣液混合旋流葉片組相通的進(jìn)氣管道和與所述吸附器 相通的出氣管道。 上述用于治理廢氣的裝置中，所述旋流葉片組和除霧葉片組均至少為一層，優(yōu)選 為一至三組；每組所述氣液混合旋流葉片組均由至少三個葉片組成，優(yōu)選三個葉片；每組 所述除霧旋流葉片組均由至少三個葉片組成，優(yōu)選三個葉片。在實(shí)際操作中，旋流葉片的層 數(shù)可根據(jù)凈化氣體及所需凈化效率的不同進(jìn)行調(diào)整。所述旋流葉片和除霧葉片中，直徑均 小于所述塔體的內(nèi)徑，其具體直徑大小可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。所述旋流葉片的作用是 強(qiáng)制氣流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由于葉片間距較大，能夠允許高速氣流通過，即使黏性組分在葉片上粘 結(jié)，也不足以堵塞葉片間的氣體通道，從而不會造成因設(shè)備堵塞而使設(shè)備阻力明顯升高，從 而保證了設(shè)備的正常運(yùn)行。位于所述旋流吸收塔氣體出口一側(cè)的所述除霧葉片，也是旋流
6葉片中的一種，能夠保證出塔氣體具有比較低的霧沫夾帶。 該裝置中所用旋流吸收塔，在原理上與文氏管類似，但通過旋流葉片間隙的開孔 氣速遠(yuǎn)比文氏管喉管的氣速低，故旋流吸收塔阻力小，壓力損失低，易實(shí)現(xiàn)多級吸收。所用 旋流吸收塔是一種高效節(jié)能的傳熱、傳質(zhì)設(shè)備，霧沫夾帶少，塔板壓降低，防堵性能好，易于 操作。其工作原理如下氣體由塔底(或塔頂)塔體切線方向進(jìn)入旋流吸收塔內(nèi)，沿塔壁 旋轉(zhuǎn)上升(或下降)，氣流通過旋流葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和離心運(yùn)動螺旋上升(或下降)，液體 從噴嘴分配到旋流葉片，在葉片上形成薄膜液層，被做螺旋運(yùn)動的氣流攪動，撕裂成細(xì)小液 滴，使氣液間有很大的接觸面積。氣流旋轉(zhuǎn)過程中帶動液滴在塔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，受離心力的作用， 液滴甩至塔壁并在塔壁形成旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，并受重力作用而沿塔壁向下流動，在旋流葉片液 體匯聚槽內(nèi)匯聚，經(jīng)降液管收集后送入下一層旋流葉片中心部位。由于氣流在塔內(nèi)旋轉(zhuǎn)流 動，造成旋流塔中心部位的壓力與塔壁部位存在負(fù)壓差，因此，上層旋流葉片匯聚槽內(nèi)液體 經(jīng)降液管流下來后，在塔體中心部位受負(fù)壓差以及氣流的作用被撕裂而再次霧化，給旋流 塔內(nèi)提供了巨大的氣液接觸面積，從而促進(jìn)了氣液傳質(zhì)，提高了氣液傳質(zhì)效率，保證了旋流 塔的凈化效率，其具有負(fù)荷較高、處理能力大、操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。 所述吸附器的作用是吸附處理由所述旋流吸收塔排出的低濃度涂裝廢氣。該吸附 器的內(nèi)部填充有廢氣吸附劑；各種能夠吸附廢氣的吸附劑均適用于該吸附器，優(yōu)選活性碳 纖維和顆?；钚蕴贾械闹辽僖环N。各種常用的吸附器均適用于該裝置，可根據(jù)實(shí)際需要選 取。若涂裝廢氣的處理量較小，該吸附器可只由吸附室組成；若涂裝廢氣的處理量較大，設(shè) 備體積較大，從旋流吸收塔排出的廢氣進(jìn)到凈化裝置中時，只有將該廢氣分配均勻才能保 證良好的凈化效果，因而，可選用由與旋流吸收塔的出氣管道相連的進(jìn)氣分配集氣室、與所 述進(jìn)氣分配集氣室相連的吸附室和與排液口相連的出氣分配集氣室組成的吸附器，其中， 所述進(jìn)、出氣分配集氣室的作用是均勻分布?xì)饬?。由于吸附劑吸附吸附質(zhì)后，其吸附能力將 逐漸降低，為了保證吸附效率，應(yīng)對失去吸附能力的吸附劑進(jìn)行定期更換，更換周期為3 6個月。 上述裝置中，還可包括設(shè)于所述進(jìn)液管道上的循環(huán)泵，與所述吸附液循環(huán)槽相連 的廢液池及與所述進(jìn)氣管道相連的鼓風(fēng)機(jī)。其中，所述循環(huán)泵能將所述吸附液以一定壓力 噴淋在所述旋流吸收塔內(nèi)；所述廢液池用來接收在處理涂裝廢氣過程中產(chǎn)生的失效吸附 液，該廢液池可為一水幕循環(huán)池系統(tǒng)或廢水處理系統(tǒng)，以保證失效吸附液的再利用；所述鼓 風(fēng)機(jī)用來提供適當(dāng)?shù)耐垦b廢氣進(jìn)氣流速。此外，所述吸附液循環(huán)槽上可設(shè)置調(diào)節(jié)所述吸附 液濃度的溢流口 、進(jìn)水口 、吸附液出口和排放口 。在裝置安裝調(diào)試及正常運(yùn)行過程中，可根 據(jù)吸附器出氣口的廢氣濃度調(diào)節(jié)所述旋流吸收塔中吸附液的噴淋密度，從而使涂裝廢氣的 凈化效率達(dá)到設(shè)定要求。另外，為降低設(shè)備占地面積，可將所述旋流吸收塔與所述吸附液循 環(huán)槽設(shè)計為一體式。 上述治理廢氣的裝置可用于治理各種廢氣，如涂裝工藝產(chǎn)生的涂裝廢氣。 本發(fā)明提供的治理涂裝廢氣的方法，包括如下步驟將涂裝廢氣由上述本發(fā)明提
供的用于治理廢氣的裝置的所述進(jìn)氣管道進(jìn)入所述旋流吸收塔，吸附液由所述進(jìn)液管道進(jìn)
入所述旋流吸收塔，所述涂裝廢氣在通過所述旋流葉片時，在所述氣液混合旋流葉片組的
作用下使所述涂裝廢氣產(chǎn)生旋流，與所述吸附液充分混合后，經(jīng)所述吸附器排出，完成所述
涂裝廢氣的治理。
該方法中，所述吸附液為水、質(zhì)量百分濃度為3_5%的氫氧化鈉水溶液或質(zhì)量百分 濃度為3_5%的氫氧化鉀水溶液。 本發(fā)明解決了含黏性組分涂裝廢氣治理中因黏性組分堵塞設(shè)備而導(dǎo)致的系統(tǒng)故 障，減少了因設(shè)備原因而導(dǎo)致的停車檢修時間以及人力物力消耗，同時解決了吸收法廢氣 治理不達(dá)標(biāo)的難題。該廢氣處理裝置系統(tǒng)阻力小，能耗低，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡單。利用該裝 置進(jìn)行涂裝廢氣處理，凈化效率高，可達(dá)85%以上，經(jīng)該裝置處理后所得氣體完全達(dá)到國家 大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。


圖l為本發(fā)明提供的治理涂裝廢氣的工藝流程圖，其中，l'為排液口，2'為吸附 器，3'為出氣管道，4'為旋流吸收塔，5'為進(jìn)液管道，6'為回液管道，7'為吸附液循環(huán) 槽，8'為循環(huán)泵，9'為進(jìn)氣管道，10'為鼓風(fēng)機(jī)，ll'為廢氣，12'為溢流管，13'為廢液 池。 圖2為旋流吸收塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為進(jìn)水口，2為溢流口，3為吸附液 出口 ， 4為排放口 ， 5為除霧旋流葉片組，6為氣液混合旋流葉片組。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1 該實(shí)施例提供的用于治理涂裝廢氣的裝置，包括吸附液循環(huán)槽7'、通過管道與所 述吸附液循環(huán)槽7'頂部相連的旋流吸收塔4'和一端與所述旋流吸收塔4'頂部相連另 一端與排液口l'相連的吸附器2';所述旋流吸收塔4'包括塔體、至少一組上下排列的 氣液混合旋流葉片組6、至少一組靠近出氣管道3'的除霧旋流葉片組5和設(shè)置在最頂端的 氣液混合旋流葉片組6和所述除霧葉片組5之間并穿過所述旋流吸收塔4'側(cè)壁與所述吸 附液循環(huán)槽7'相連的進(jìn)液管道5';所述旋流吸收塔4'的上下兩端分別設(shè)置與位于最底 端的氣液混合旋流葉片組6相通的進(jìn)氣管道9'和與所述吸附器相通的出氣管道3'。該 裝置中，所述氣液混合旋流葉片組為兩組；所述除霧旋流葉片組為一組；每組氣液混合旋 流葉片組均由三個葉片組成；每組所述除霧旋流葉片組均由三個葉片組成；所述吸附器的 內(nèi)部填充有顆粒活性碳。該裝置還包括設(shè)于所述吸附液循環(huán)槽7'與所述進(jìn)液管道2上的 循環(huán)泵8'、與所述吸附液循環(huán)槽7'相連的廢液池13'以及與所述進(jìn)氣管道9'相連的鼓 風(fēng)機(jī)10'。此外，所述吸附液循環(huán)槽上設(shè)置調(diào)節(jié)所述吸附液濃度的進(jìn)水口 1、溢流口 2、吸附 液出口 3和排放口 4。 該旋流吸收塔的外徑為2200mm，總高為95000mm ;氣流通過該旋流吸收塔產(chǎn)生的 壓力損失，即設(shè)備阻力設(shè)置為1000-1200Pa。 按照圖1所示流程進(jìn)行涂裝廢氣的處理將揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)濃度為500mg/m3 的黏性涂裝廢氣，通過風(fēng)機(jī)送至上述治理涂裝廢氣的裝置，由該裝置的進(jìn)氣管道9'進(jìn)入上 述旋流吸收塔4'，在通過所述氣液混合旋流葉片組6時，在所述氣液混合旋流葉片組的作 用下所述涂裝廢氣氣流產(chǎn)生旋流，所述涂裝廢氣與由所述進(jìn)液管道5'噴淋的質(zhì)量百分濃 度為5%的氫氧化鈉水溶液吸附液充分混合，經(jīng)所述吸附器2'排出，完成所述涂裝廢氣的治理。 利用該裝置處理涂裝廢氣，由所述吸附器排出的氣體中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的 濃度為75mg/m 凈化效率為85% 。
實(shí)施例2 該實(shí)施例提供的用于治理涂裝廢氣的裝置，包括吸附液循環(huán)槽7'、通過管道與所 述吸附液循環(huán)槽7'頂部相連的旋流吸收塔4'和一端與所述旋流吸收塔4'頂部相連另 一端與排液口l'相連的吸附器2';所述旋流吸收塔4'包括塔體、至少一組上下排列的 氣液混合旋流葉片組6、至少一組靠近出氣管道3'的除霧旋流葉片組5和設(shè)置在最頂端的 氣液混合旋流葉片組6和所述除霧葉片組5之間并穿過所述旋流吸收塔4'側(cè)壁與所述吸 附液循環(huán)槽7'相連的進(jìn)液管道5';所述旋流吸收塔4'的上下兩端分別設(shè)置與位于最底 端的氣液混合旋流葉片組6相通的進(jìn)氣管道9'和與所述吸附器相通的出氣管道3'。該 裝置中，所述氣液混合旋流葉片組為兩組；所述除霧旋流葉片組為一組；每組氣液混合旋 流葉片組均由三個葉片組成；每組所述除霧旋流葉片組均由三個葉片組成；所述吸附器的 內(nèi)部填充有顆?；钚蕴?。該裝置還包括設(shè)于所述吸附液循環(huán)槽7'與所述進(jìn)液管道2上的 循環(huán)泵8'、與所述吸附液循環(huán)槽7'相連的廢液池13'以及與所述進(jìn)氣管道9'相連的鼓 風(fēng)機(jī)10'。此外，所述吸附液循環(huán)槽上設(shè)置調(diào)節(jié)所述吸附液濃度的進(jìn)水口 1、溢流口 2、吸附 液出口 3和排放口 4。 該旋流吸收塔的外徑為2200mm，總高為95000mm ;氣流通過該旋流吸收塔產(chǎn)生的 壓力損失，即設(shè)備阻力設(shè)置為1000-1200Pa。 按照圖1所示流程進(jìn)行涂裝廢氣的處理將揮發(fā)性有機(jī)物(V0Cs)濃度為1000mg/m3的 黏性涂裝廢氣，通過風(fēng)機(jī)送至上述治理涂裝廢氣的裝置，由該裝置的進(jìn)氣管道9'進(jìn)入上述 旋流吸收塔4'，在通過所述氣液混合旋流葉片組6時，在所述氣液混合旋流葉片組的作用 下所述涂裝廢氣氣流產(chǎn)生旋流，所述涂裝廢氣與由所述進(jìn)液管道5'噴淋的質(zhì)量百分濃度 為3%的氫氧化鈉水溶液吸附液充分混合，經(jīng)所述吸附器排出，完成所述涂裝廢氣的治理。
利用該裝置處理涂裝廢氣，由所述吸附器排出的氣體中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的 濃度為1 lmg/m3，凈化效率為90 % 。
實(shí)施例3 該實(shí)施例提供的用于治理涂裝廢氣的裝置，包括吸附液循環(huán)槽7'、通過管道與所 述吸附液循環(huán)槽7'頂部相連的旋流吸收塔4'和一端與所述旋流吸收塔4'頂部相連另 一端與排液口l'相連的吸附器2';所述旋流吸收塔4'包括塔體、至少一組上下排列的 氣液混合旋流葉片組6、至少一組靠近出氣管道3'的除霧旋流葉片組5和設(shè)置在最頂端的 氣液混合旋流葉片組6和所述除霧葉片組5之間并穿過所述旋流吸收塔4'側(cè)壁與所述吸 附液循環(huán)槽7'相連的進(jìn)液管道5';所述旋流吸收塔4'的上下兩端分別設(shè)置與位于最底 端的氣液混合旋流葉片組6相通的進(jìn)氣管道9'和與所述吸附器相通的出氣管道3'。該 裝置中，所述氣液混合旋流葉片組為兩組；所述除霧旋流葉片組為一組；每組氣液混合旋 流葉片組均由三個葉片組成；每組所述除霧旋流葉片組均由三個葉片組成；所述吸附器的 內(nèi)部填充有顆?；钚蕴?。該裝置還包括設(shè)于所述吸附液循環(huán)槽7'與所述進(jìn)液管道2上的 循環(huán)泵8'、與所述吸附液循環(huán)槽7'相連的廢液池13'以及與所述進(jìn)氣管道9'相連的鼓 風(fēng)機(jī)10'。此外，所述吸附液循環(huán)槽上設(shè)置調(diào)節(jié)所述吸附液濃度的進(jìn)水口 1、溢流口 2、吸附
9液出口 3和排放口 4。 該旋流吸收塔的外徑為2200mm，總高為95000mm ;氣流通過該旋流吸收塔產(chǎn)生的 壓力損失，即設(shè)備阻力設(shè)置為1000-1200Pa。 按照圖1所示流程進(jìn)行涂裝廢氣的處理將揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)濃度為800mg/m3 的黏性涂裝廢氣，通過風(fēng)機(jī)送至上述治理涂裝廢氣的裝置，由該裝置的進(jìn)氣管道9'進(jìn)入上 述旋流吸收塔4'，在通過所述氣液混合旋流葉片組6時，在所述氣液混合旋流葉片組的作 用下所述涂裝廢氣氣流產(chǎn)生旋流，所述涂裝廢氣與由所述進(jìn)液管道5'噴淋的質(zhì)量百分濃 度為5%的氫氧化鉀水溶液吸附液充分混合，經(jīng)所述吸附器排出，完成所述涂裝廢氣的治 理。 利用該裝置處理涂裝廢氣，由所述吸附器排出的氣體中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的 濃度為80mg/m3，凈化效率為89% 。
權(quán)利要求
一種用于治理廢氣的裝置，包括吸附液循環(huán)槽、通過管道與所述吸附液循環(huán)槽頂部相連的旋流吸收塔和一端與所述旋流吸收塔頂部相連另一端與排液口相連的吸附器；所述旋流吸收塔包括塔體、至少一組上下排列的氣液混合旋流葉片組、至少一組靠近出氣口的除霧旋流葉片組和設(shè)置在最頂端的氣液混合旋流葉片組和所述除霧葉片組之間并穿過所述旋流吸收塔側(cè)壁與所述吸附液循環(huán)槽相連的進(jìn)液管道；所述旋流吸收塔的上下兩端分別設(shè)置與位于最底端的氣液混合旋流葉片組相通的進(jìn)氣管道和與所述吸附器相通的出氣管道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于所述氣液混合旋流葉片組為一至三組；所 述除霧旋流葉片組為一至三組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于每組所述氣液混合旋流葉片組均由 至少三個葉片組成；每組所述除霧旋流葉片組均由至少三個葉片組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的裝置，其特征在于所述吸附器的內(nèi)部填充有廢氣吸 附劑；所述吸附劑選自活性碳纖維和顆粒活性碳中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4任一所述的裝置，其特征在于所述用于治理廢氣的裝置還包括 設(shè)于所述進(jìn)液管道上的循環(huán)泵。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的裝置，其特征在于所述吸附液循環(huán)槽上設(shè)置調(diào)節(jié)所 述吸附液濃度的溢流口 、進(jìn)水口 、吸附液出口和排放口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任一所述的裝置，其特征在于所述用于治理廢氣的裝置還包括 與所述吸附液循環(huán)槽相連的廢液池。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7任一所述的裝置，其特征在于所述用于治理廢氣的裝置還包括 與所述進(jìn)氣管道相連的鼓風(fēng)機(jī)。
9. 一種治理涂裝廢氣的方法，包括如下步驟將涂裝廢氣由權(quán)利要求1-8任一所述用 于治理廢氣的裝置的所述進(jìn)氣管道進(jìn)入所述旋流吸收塔，吸附液由所述進(jìn)液管道進(jìn)入所述 旋流吸收塔，所述涂裝廢氣在通過所述氣液混合旋流葉片組時，在所述旋流葉片的作用下 使所述涂裝廢氣產(chǎn)生旋流，與所述吸附液充分混合后，經(jīng)所述吸附器排出，完成所述涂裝廢 氣的治理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述吸附液為水、質(zhì)量百分濃度為3-5% 的氫氧化鈉水溶液或質(zhì)量百分濃度為3-5%的氫氧化鉀水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供一種治理廢氣的裝置及方法。該裝置，包括吸附液循環(huán)槽、通過管道與所述吸附液循環(huán)槽頂部相連的旋流吸收塔和一端與所述旋流吸收塔頂部相連另一端與排液口相連的吸附器；所述旋流吸收塔包括塔體、氣液混合旋流葉片組、除霧旋流葉片組和進(jìn)液管道；所述旋流吸收塔的上下兩端分別設(shè)置進(jìn)氣管道和與出氣管道。該方法是將涂裝廢氣通過風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入旋流吸收塔和吸附器進(jìn)行涂裝廢氣處理。本發(fā)明解決了含黏性組分涂裝廢氣治理中因黏性組分堵塞設(shè)備而導(dǎo)致的系統(tǒng)故障，減少了因設(shè)備原因而導(dǎo)致的停車檢修時間以及人力物力消耗，同時解決了吸收法廢氣治理不達(dá)標(biāo)的難題。該技術(shù)系統(tǒng)凈化效率高，完全可達(dá)到國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。系統(tǒng)阻力小，能耗低，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡單。
文檔編號B01D53/18GK101732943SQ20101010366
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者姜鵬明, 孟憲濤, 張青云, 李玉鴻, 楊繼勇, 耿曉音 申請人:北京綠創(chuàng)大氣科技有限公司