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三相多介质催化 氧化塔

阅读：1047发布：2020-09-15

专利汇可以提供三相多介质催化氧化塔专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种三相多介质催化氧化塔，属于废气净化塔领域，包括塔体，塔体设有出气口和进气口，塔内设有特制填料层，特制填料层上方设有液体分布系统，液体分布系统的输入端通过循环泵连接到塔体侧面下部，循环泵连接的循环管路上设有三根分支管路，三根分支管路分别通过三个流量调节阀连接到三个加药泵输出端，三个加药泵输入端分别连接到三个加药罐，三个加药罐分别为氧化剂罐、稀酸罐和亚铁罐，该塔对有机硫、胺类等难降解污染物有极强的去除能力，对含爆炸组分无法采用光电技术的废气也能处理。，下面是三相多介质催化氧化塔专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种三相多介质催化氧化塔，包括塔体(1)，塔体(1)设有出气口(16)和进气口(4)，其特征在于，塔内设有特制填料层(3)，特质填料层上方设有液体分布系统(2)，液体分布系统(2)的输入端通过循环泵(5)连接到塔体(1)侧面下部，循环泵(5)连接的循环管路上设有三根分支管路，三根分支管路分别通过三个流量调节阀(12)连接到三个加药泵(8)输出端，三个加药泵(8)输入端分别连接到三个加药罐，三个加药罐分别为稀酸罐(10)、氧化剂罐(9)和亚铁罐(11)。
2.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，特制填料层(3)下方设有布气板(13)。
3.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，出气口(16)下方设有除水器(15)，处理过后的气体通过除水器(15)后再从出气口(16)排出。
4.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，特制填料层(3)个数为一个及以上，每个特制填料层(3)上方设有液体分布系统(2)，下方设有布气板(13)，液体分布系统(2)上设有雾化喷嘴(14)，循环泵(5)输送的液体通过雾化喷嘴(14)喷出。
5.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，塔体(1)内下方设有PH计(7)，塔体(1)设有控制装置，PH计(7)连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到流量调节阀(12)和电泵的控制端，控制装置通过PH计(7)反馈的PH值调节稀酸加入量，调节液相PH值为1-5。
6.根据权利要求5所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，塔体(1)设有补水管道和排水管道，塔体(1)底部设有水位计(6)，对塔底液位进行监控。
7.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，特制填料层(3)的机制为改性竹炭，装载以三氧化二镍为主的镍基催化剂，填料比表面积300-700m2/g，特制填料层(3)高度为200-700mm/层。
8.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，塔体(1)内的风速为
0.1-1米每秒，废气有效停留时间为20-40s。
9.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，氧化剂罐(9)中的氧化剂为双氧水。
10.根据权利要求1所述的三相多介质催化氧化塔，其特征在于，亚铁罐(11)中的亚铁离子与与氧化剂罐(9)中的双氧水按摩尔比例添加，比例为1:2～1:10。

说明书全文

三相多介质催化氧化塔

技术领域

[0001] 本发明提供一种三相多介质催化氧化塔，属于废气净化塔领域。

背景技术

[0002] 化工、炼油、制药、皮革、造纸、喷涂等行业生产过程中常会产生各种有机废气和无机废气，废气中污染成分复杂多样，主要有酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、硫化物、烯烃、烷烃、芳香烃、酚类、有机胺类、有机硫化物、杂环类等，排放到大气中对环境造成严重污染，其中大部分都是有毒有害物质，危害人类身体健康。

[0003] 目前国内外常用的工业废气处理工艺有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、生物法、光电技术等。燃烧法对污染物焚烧彻底，但存在危险性和燃烧产生二噁英等二次污染问题；常规氧化法处理装置简单，但净化效率不高，适用范围有限；吸收法只有能溶解于吸收液或能与吸收液反应的污染物才能被有效去除；吸附法净化效果好但吸附剂再生困难；生物法耐冲击负荷能力差、微生物培养复杂；低温等离子等光电技术适用范围广，净化效率高，但废气中有爆炸性气体时危险性较大。

发明内容

[0004] 本发明目的在于提供一种三相多介质催化氧化塔，该塔对有机硫、胺类等难降解污染物有极强的去除能力，对含爆炸组分无法采用光电技术的废气也能处理。

[0005] 本发明所述的三相多介质催化氧化塔，包括塔体，塔体设有出气口和进气口，塔内设有特制填料层，特制填料层上方设有液体分布系统，液体分布系统的输入端通过循环泵连接到塔体侧面下部，，循环泵连接的循环管路上设有三根分支管路，三根分支管路分别通过三个流量调节阀连接到三个加药泵输出端，三个加药泵输入端分别连接到三个加药罐，三个加药罐分别为氧化剂罐、稀酸罐和亚铁罐。

[0006] 所述的三相多介质催化氧化塔，经液体分布系统雾化后的含复配氧化剂的液相均匀喷淋在固相填料表面，由上而下在填料的空隙中流过，并润湿填料表面形成流动的液膜，并进入填料孔隙通道，增加接触面积，复配氧化剂为氧化剂罐、稀酸罐和亚铁罐中的溶剂按比例混合而成。废气在引风机作用下自下而上穿过填料层，与液膜逆向接触发生传质过程，废气中的污染物质在催化剂作用下与液相中的氧化剂发生氧化还原反应被分解，最终成为CO2等无污染的无机物，在固液气三相交互作用下，废气中污染物质得到去除。同时由于三条分支管路直接接入循环管路，刚刚混合而成的复配氧化剂可以第一时间与废气进行反应，达到最好的反应效果，可以在最短时间内达到净化效果。净化后的废气从塔顶排出，吸收了污染物质的液相在塔底汇集，经喷淋泵循环利用，达到一定浓度后置换排出。

[0007] 所述的三相多介质催化氧化塔，其作用原理为，酸性环境中，双氧水在亚铁和固相催化剂作用下产生大量羟基(·OH),·OH具有极强的氧化能力，能够对污染物分子进行断键裂解，最终将其氧化成无污染的无机物。特制竹炭填料为催化氧化反应的发生提供了充足的接触界面，增强了气液相间的传质作用。使本发明对有机硫、胺类等难降解污染物有极强的去除能力，且该塔为湿式运行，对含爆炸组分无法采用光电技术的废气也能处理。

[0008] 所述的三相多介质催化氧化塔，特质填料层下方设有布气板。每层填料底部设置多孔布风板，开孔率≥80％，布风均匀、气阻小，利于气相均匀分布，提高本发明去除杂质的能力。

[0009] 所述的三相多介质催化氧化塔，出气口下方设有除水器，处理过后的气体通过除水器后再从出气口排出。防止出塔废气携带液滴对环境或后续设备造成影响，提高了本发明的实用性。

[0010] 所述的三相多介质催化氧化塔，特制填料层个数为一个及以上，每个特制填料层上方设有液体分布系统，下方设有布气板，液体分布系统上设有多个雾化喷嘴，循环泵输送的液体通过雾化喷嘴喷出，雾化喷嘴经合理设计布局排布，覆盖率达250％-300％，雾化效果好，对液相进行均匀分散。

[0011] 所述的三相多介质催化氧化塔塔体下方设有PH计，塔体设有控制装置，PH计连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到流量调节阀和电泵的控制端，控制装置通过PH计反馈的PH值调节稀酸加入量。所述的PH调节系统，PH调节系统由安装在塔底的在线PH计和稀酸加药管道上的流量调节阀组成，PH控制范围1-5，即为PH值到5时开始加稀酸，PH值到1时停止加稀酸，根据塔内PH值自动控制稀酸添加量。

[0012] 所述的三相多介质催化氧化塔，塔体设有补水管道和排水管道，塔体底部设有水位计，对塔底液位进行监控。

[0013] 所述的三相多介质催化氧化塔，特制填料层的填料为改性竹炭，填料比表面积300-700m2/g，特制填料层高度为200-700mm/层。填料在装载催化剂的同时，能够为气液传质过程提供充分界面，提高传质效率。

[0014] 所述的三相多介质催化氧化塔，空塔气速为0.1m/s-1m/s，废气停留时间20s-40s。废气可以与液相和催化剂充分接触并可有时间充分的反应，有效的保证了本发明的除污效率。

[0015] 所述的三相多介质催化氧化塔，氧化剂罐、稀酸罐和亚铁罐中的双氧水、酸液和亚铁离子溶液在塔体内混合成的类芬顿试剂为按一定比例配制的复配氧化剂溶液，实际应用中，通过调整双氧水与亚铁离子溶液的投加比例来处理不同的废气。所述的催化剂为以三氧化二镍为主的镍基催化剂。

[0016] 所述的三相多介质催化氧化塔，双氧水、亚铁离子按比例添加，双氧水添加量与废气中待去除污染物的量相关，按质量比0.1:1-1:1添加，亚铁离子与双氧水按摩尔比例添加，一般为1:2～1:10，具体添加量根据废气情况经小试试验确定。实际操作中由电磁阀和加药泵控制。

[0017] 所述的三相多介质催化氧化塔，酸液为硫酸、盐酸、草酸中的一种或多种。

[0018] 所述的三相多介质催化氧化塔，亚铁离子溶液为硫酸亚铁、氯化亚铁、草酸亚铁中的一种或多种，可以为溶液也可以由固体粉末配置。

[0019] 本发明与现有技术相比有益效果为：

[0020] (1)对酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、硫化物、烯烃、烷烃、芳香烃、酚类、有机胺类、有机硫化物、杂环类等工业废气中的污染成分均具有较高的去除率，其中，有机硫化物的去除率达95％以上，尤其适用于难溶于水的组分的净化处理；

[0021] (2)固相填料为装载有镍基催化剂的改性竹炭，比表面积高、孔隙率大且气阻小，催化剂的损失率低；

[0022] (3)本发明处理工艺采用的是湿法技术，因此对含爆炸组分的废气同样适用，具有对进气条件无严格限制、适用范围广的特点；

[0023] (4)连接氧化剂罐、稀酸罐和亚铁罐的三条分支管路直接接入循环管路，刚刚混合而成的复配氧化剂可以第一时间与废气进行反应，达到最好的反应效果，可以在最短时间内达到净化效果；

[0024] (5)塔内的反应为液相、固相和气相的混合反应，由于存在液相，对含爆炸组分无法采用光电技术的废气也能安全的处理。附图说明

[0025] 图1为本发明结构示意图。

[0026] 图中：1、塔体；2、液体分布系统；3、特制填料层；4、进气口；5、循环泵；6、水位计；7、PH计；8、加药泵；9、氧化剂罐；10、稀酸罐；11、亚铁罐；12、流量调节阀；13、布气板；14、雾化喷嘴；15、除水器；16、出气口。

具体实施方式

[0027] 下面结合本发明对本发明实施例做进一步说明：

[0028] 实施例1：如图1所示，本发明所述的三相多介质催化氧化塔，包括塔体1，塔体1设有出气口16和进气口4，塔内设有特制填料层3，特质填料层上方设有液体分布系统2，特制填料层个数为三个，每层填料层高度为400mm，每个特质填料层上方设有液体分布系统2，下方设有布气板13，液体分布系统2上设有雾化喷嘴14，循环泵5输送的液体通过雾化喷嘴14喷出；液体分布系统2的输入端通过循环泵5连接到塔体1侧面下部，循环泵5连接的循环管路上设有三根分支管路，三根分支管路分别通过三个流量调节阀12连接到三个加药泵8输出端，三个加药泵8输入端分别连接到氧化剂罐9、稀酸罐10和亚铁罐11，特质填料层下方设有布气板13，出气口16下方设有除水器15，处理过后的气体通过除水器15后再从出气口16排出；塔体1内下方设有PH计7，塔体1设有控制装置，PH计7连接到控制装置的信号接收端，控制装置的信号输出端连接到流量调节阀12和加药泵8的控制端，控制装置通过PH计7反馈的PH值调节稀酸加入量，双氧水和亚铁添加量通过流量调节阀12控制成比例添加；塔体1设有补水管道和排水管道，补水管道和排水管道上均设有电磁阀，塔体1下部设有水位计6用于指示水位，水位计的两个输出端分别连接到补水管道和排水管道；特制填料层3的机制为改性竹炭，装载以三氧化二镍为主的镍基催化剂，填料比表面积600m2/g，特制填料层3高度为500mm/层；塔体1内的空塔气速为0.4m/s，废气停留时间25s。

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