一种羟基自由基氧化处理系统的制作方法

1.本发明涉及废气处理技术领域，尤其是涉及一种vocs有机废气的喷淋净化系统。


背景技术：

2.在有机废气处理过程中，传统的空气净化技术如吸附法、生物法、热燃烧法和等离子体氧化还原技术等，存在投资大、周期长、运行费用高等缺点，为此，需要寻找创新性的有机废气净化方法和途径。其中，有研究结果显示，可以通过利用微气泡的破裂产生大量的
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oh自由基对vocs有机废气降解和除臭。在微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的
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oh自由基；同时，
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oh自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可吸附降解正常条件下难以氧化分解的有机污染物如苯类、酯类、烯烃类等，实现对废气的净化作用。
3.因此，本技术发明人发现如何提供一种羟基自由基氧化处理系统，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种羟基自由基氧化处理系统，以解决目前vocs有机废气难以分解而导致环境污染的问题。
5.本发明提供一种羟基自由基氧化处理系统，包括羟基自由基发生装置和喷淋装置两部分。羟基自由基发生装置包括高纯度制氧机、臭氧处理室、高效混合涡流泵、气液混合罐、微气泡曝气头。喷淋装置包括循环水池、抽水泵、喷淋塔及喷淋头。高纯度制氧机出口侧连通臭氧处理室，臭氧处理室出口侧连通高效混合涡流泵，高效混合涡流泵出口侧连通气液混合罐，气液混合罐出口侧连通微气泡曝气头，通过抽水泵抽气液混合体至喷淋塔，喷淋塔内测连接若干个喷淋头。
6.其中，所述的高纯度制氧机由压缩机储气罐、冷凝器、分子筛、精滤过滤器和控制单元组成。
7.具体地，冷凝器压力露点在 2-10℃之间，除水率达99%。
8.具体地，精滤过滤器为y型过滤结构，由q级、p级、和s级三个精密金属滤芯串联组成。
9.具体地，q级精密金属滤芯安装在集气气罐之后，干燥装置之前，作前处理装置，能滤除大量的液体及3um以上的固体颗粒，达到最低残留油分含量5ppm。
10.具体地，p级精密金属滤芯，用于干燥装置之后，s级精密金属滤芯之前，能滤除小至1um的液体及固体颗粒，达到最低残留油分含量0.5ppm。
11.具体地，s级精密金属滤芯，用于p级精密金属滤芯之后，能滤除小至0.01um的液体及固体颗粒，达到最低残留油分含量0.001ppm。
12.具体地，分子筛吸附装置由双组分子筛及储气罐并联组成。分子筛粒径在0.4-0.8mm之间，出氧量93%,使用时间为20000h。
13.具体地，所述控制单元由时间继电器、五位三通阀、开关电源组成，时间继电器切换排气时间控制在8-16s之间。
14.其中，所述的臭氧处理室由排气扇、开关电源和臭氧管组成。
15.具体地，臭氧管结构为内电极搪瓷涂层与外电极不锈钢的均匀放电间隙，放电间隙600～800g/m2。
16.具体地，臭氧浓度为100-1000g/h，可调范围为20%-100%。
17.具体地，高频电晕放电，耗电率8～10kw.h/kgo3。
18.具体地，发生管采用外极风冷、内极水冷相结合的方式。
19.具体地，电压适应性宽，150v产生臭氧，200v可达到有效点。
20.其中，所述高效混合涡流泵将两种难以溶解的任意液体或者液体和气体高效的混合溶解及压送。
21.其中，所述气液混合罐通过高效混合涡流泵将液体加压至0.40mpa。
22.具体地，所述气液混合罐根据高效混合涡流泵的额定流量6m3/h确定气液混合罐的容积为9l。
23.其中，所述曝气头为导流腔与注射腔的出口端匹配的鹅卵形结构。按一定比例混合的气体和液体从注射腔的中心沿着内部切线的方向导入。在导流腔腔体内部高速回旋，并在中部形成负压轴，利用负压轴的吸力可将液体中混合的气体集中到负压轴上，当高速旋转的液体和气体在适当的压力下从所述喷射口喷出。
24.相对于现有技术，本发明所述的羟基自由基氧化处理系统具有以下优势：本发明提供的羟基自由基氧化处理系统中，包括羟基自由基发生装置和喷淋装置两部分。羟基自由基发生装置包括高纯度制氧机、臭氧处理室、高效混合涡流泵、气液混合罐、微气泡曝气头。喷淋装置包括循环水池、抽水泵、喷淋塔及喷淋头。高纯度制氧机出口侧连通臭氧处理室，臭氧处理室出口侧连通高效混合涡流泵，高效混合涡流泵出口侧连通气液混合罐，气液混合罐出口侧连通微气泡曝气头，通过抽水泵抽气液混合体至喷淋塔，喷淋塔内测连接若干个喷淋头。由此分析可知，使用本发明提供的羟基自由基氧化处理系统时，高纯度制氧机产生达到95%以上的高纯度氧气供给臭氧处理室制备高浓度臭氧，通过高效混合涡流泵提供和水溶液混合，使其流至气液混合罐中，从而在气液混合罐内形成高压气液混合状态使气体过饱和溶解，当罐中压力达到0.4mpa时，通过突然减压释放使气体以微气泡的形式从水中析出，并通过微气泡曝气头将气液混合罐内带有微气泡的液体喷出，其产生的高氧分子微气泡直径为100nm~10um之间，溶于水中的臭氧浓度达到80ppm以上，在微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度臭氧离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的
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oh自由基；同时，
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oh自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可吸附降解有机污染物。通过抽水泵将微气泡水输送至喷淋塔体，高密度地喷淋，迅速有效地捕捉降解废气中的vocs有机污染物，以达到快速除臭净化的效果。
25.本发明提供的羟基自由基氧化处理系统，由于羟基自由基氧化处理系统产生的微气泡在破裂时产生
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oh自由基能够对vocs有机废气进行氧化降解，因此该处理系统能够有效对vocs有机废气进行降解净化，从而能够解决目前处理vocs有机废气投资大、运行成本高，效果差等难题。
26.附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统的结构示意简图；图2为本发明实施例提供的制氧机的结构示意图；图3为本发明实施例提供的臭氧处理室的结构示意图；图4为本发明实施例提供的高效混合涡流泵的结构示意图；图5为本发明实施例提供的气液混合罐的结构示意图；图6为本发明实施例提供的微气泡曝气头的结构示意图。
29.附图标记：1-制氧机；2-臭氧处理室；3-高压混合涡流泵；4-微气泡曝气头；5-喷淋塔；6-喷淋头；7-抽水泵；8-循环水池；9-氧气浓度检测仪；10-臭氧浓度检测仪；11-高浓度臭氧微气泡水；12-气液混合罐；13-废气进气口；14-废气排放口。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.图1为本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统的结构示意简图。
34.如图1所示，本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统，包括羟基自由基发生装置和喷淋装置两部分。羟基自由基发生装置包括高纯度制氧机1、臭氧处理室2、高效混合涡流泵3、气液混合罐12、微气泡曝气头4。喷淋装置包括循环水池8、抽水泵7、喷淋塔5及喷淋头6。高纯度制氧机1出口侧连通臭氧处理室2，臭氧处理室2出口侧连通高效混合涡流泵3，高效混合涡流泵3出口侧连通气液混合罐12，气液混合罐12出口侧连通微气泡曝气头4，通过抽水泵7抽气液混合体至喷淋塔5，喷淋塔5内测连接若干个喷淋头6。
35.相对于现有技术，本发明实施例所述的羟基自由基氧化处理系统具有以下优势：本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统中，如图1所示，本发明提供的羟基自由基氧化处理系统中，包括羟基自由基发生装置和喷淋装置两部分。羟基自由基发生装置包括高纯度制氧机1、臭氧处理2、高效混合涡流泵3、气液混合罐12、微气泡曝气头4。喷淋装置包括循环水池8、抽水泵7、喷淋塔5及喷淋头6。高纯度制氧机1出口侧连通臭氧处理室2，臭氧处理室2出口侧连通高效混合涡流泵3，高效混合涡流泵3出口侧连通气液混合罐12，气液混合罐12出口侧连通微气泡曝气头4，通过抽水泵7抽气液混合体至喷淋塔5，喷淋塔内测连接若干个喷淋头6。由此分析可知，使用本发明提供的羟基自由基氧化处理系统时，高纯度制氧机1产生达到95%以上的高纯度氧气供给臭氧处理室2制备高浓度臭氧，通过高效混合涡流泵3提供和水溶液混合，使其流至气液混合罐12中，从而在气液混合罐12内形成高压气水混合状态使气体过饱和溶解，当罐中压力达到0.4mpa时，通过突然减压释放使气体以微气泡气泡的形式从水中析出，并通过微气泡曝气头将气液混合罐内带有微气泡气泡的液体喷出，其产生的高氧分子微气泡直径为100nm~10um之间，溶于水中的臭氧浓度达到80ppm以上，在微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度臭氧离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的
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oh自由基；同时，
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oh自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可吸附降解有机污染物。通过抽水泵7将微气泡水输送至喷淋塔体，高密度地喷淋，迅速有效地捕捉降解废气中的vocs有机污染物，以达到快速除臭净化的效果。
36.此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统，是采用加压溶气析出气泡的原理：具体是通过改变气体压力，使气体在液体中溶解度发生变化，再通过瞬间的压力恢复使溶解的气体以微气泡气泡的形式析出。
37.此外，本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统中，上述利用高效混合涡流泵3流至气液混合罐12内的液体可以为自来水，压入高效混合涡流泵3和气液混合罐12内的气体可以为臭氧。
38.图2为本发明实施例提供的制氧机的结构示意图。
39.其中，如图2所示，高纯度制氧机由压缩机1、储气罐2，4、冷凝器3、分子筛6、精滤过滤器7，8，9和控制单元5组成。
40.具体地，精滤过滤器7，8，9为y型过滤结构。由q级7、p级8、和s级9三个精密金属滤芯串联组成。
41.具体地，分子筛吸附装置由双组分子筛及储气罐并联组成。
42.具体地，控制单元5由时间继电器、五位三通阀、开关电源组成，时间继电器切换排气时间控制在8-16s之间。
43.图3为本发明实施例提供的臭氧处理室的结构示意图；其中，如图3所示，臭氧处理室由排气扇1、开关电源2、臭氧管3组成。
44.具体地，臭氧管3结构为内电极搪瓷涂层与外电极不锈钢的均匀放电间隙。
45.图4为本发明实施例提供的高效混合涡流泵的结构示意图。
46.图5为本发明实施例提供的气液混合罐的结构示意图。
47.其中，如图5所示，上述气液混合罐2配有压力表，通过高效混合涡流泵将液体加压至0.40mpa。
48.具体地，所述气液混合罐根据高效混合涡流泵的额定流量6m3/h确定气液混合罐的容积为9l。
49.图6为本发明实施例提供的微气泡曝气头的结构示意图。
50.实际应用时，为了使本发明实施例提供的羟基自由基氧化处理系统中能够设置有多个（2-10个）微气泡曝气头4，以提高羟基自由基氧化处理系统的输出效率。
51.实际应用时，为了使本发明实施例提供的喷淋塔中能够设置有多个（2-5个）微气泡喷淋头6，以增大喷淋密度和提高处理效率。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。