本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及對冷軋軋制過程中乳化液廢氣所產(chǎn)生異味氣體進(jìn)行凈化的裝置和方法。
背景技術(shù)：
：在冷軋生產(chǎn)過程中需要施加乳化液，而乳化液在高溫帶鋼表面蒸發(fā)和部分裂解時會形成異味氣體，造成周邊空氣中有異味。這種異味氣體成分復(fù)雜，質(zhì)量濃度不高，主要以分子量相對較大的烴類及半氧化態(tài)的醛類，酮類及醇酯類為主。一般冷軋行業(yè)軋機(jī)設(shè)置的排霧系統(tǒng)中有油霧過濾器，但沒有去除異味氣體的設(shè)備，雖然2015年國家實施“軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB28665—2012)”，只對軋制機(jī)組規(guī)定了油霧的排放限值，而對大氣中的異味氣體的排放沒有限制，但軋機(jī)區(qū)域及排放口周邊的乳化液異味氣體是客觀存在的。傳統(tǒng)的異味氣體抑制技術(shù)有物理法、化學(xué)法和生物法。其中，物理方法主要包括掩蔽法、吸附法。掩蔽法通常是用更強(qiáng)烈的芳香氣味或其它令人愉快的氣味與異味與異味臭氣摻和，以掩蔽異味或改變異味的性質(zhì)，使氣味變得能夠為人們所接受，或采用一種能夠抵消或中和惡臭的添加劑，以減輕異味，掩蔽法的效果因各人的感受程度各異而有差異。吸附法僅適宜處理低濃度、污染負(fù)荷不高的異味物質(zhì)，裝置投入運(yùn)行初期除異味效果好，但隨著使用時間的增長除異味效果明顯減弱，且更換吸附劑成本較高、并存在二次污染。化學(xué)方法主要包括化學(xué)洗滌法、氧化法、焚燒法，此方法具有效率高、適用范圍廣，但設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用較高，適合于一些濃度相對較高的場合。生物方法主要包括生物過濾法、生物吸收法、土壤堆肥法和生物除臭劑等，具有工藝簡單、較少二次污染等優(yōu)勢，但該方法存在篩選及培養(yǎng)菌種難、見效慢，生物濾池占地面積大等缺陷。這些傳統(tǒng)的異味污染控制技術(shù)各有其優(yōu)勢和局限。近年來研制出了等離子體凈化方法和光催化氧化法，都屬于常溫氧化方法。等離子體凈化技術(shù)系利用等離子的活性，其基本原理為：通過陡前沿、納米級窄脈寬的高壓脈沖電暈放電等方式，在常溫常壓下獲得非平衡等離子體，即產(chǎn)生大量的高能電子和O自由基，OH自由基等活性粒子，對異味污染物進(jìn)行氧化來破壞惡臭分子的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到消除異味的目的。光催化氧化系通過光能和半導(dǎo)體催化劑的共同作用，形成氧化還原電位，產(chǎn)生OH自由基等活性基團(tuán)，與異味物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。這兩種方法對于分子結(jié)構(gòu)比較簡單的異味氣體有一定的效果， 且運(yùn)行管理方便，但因為是常溫氧化，因此需要較長的反應(yīng)時間才能達(dá)到設(shè)定的效果。因此在停留時間不夠或不均勻時可能產(chǎn)生不完全氧化產(chǎn)物，同時這類裝置往往會伴生一定濃度的臭氧，如不采取妥善的氣體脫除臭氧措施還會形成二次污染。為了解決這些問題，人們采取了不少改進(jìn)措施，包括各種專利中的方法。在中國專利申請?zhí)?01210279387.X，“一種高效節(jié)能異味廢氣凈化處理裝置”中公開了將預(yù)過濾活性炭催化氧化單元、高能離子發(fā)生器和紫外光單元集成在一起的設(shè)備，其中，預(yù)過濾器以活性炭作為吸附的介質(zhì)，不能用來對含油廢氣進(jìn)行處理，且催化氧化單元的催化劑容易于被氣體中的顆粒物污染而失效，整個設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資大。由此可見，當(dāng)前技術(shù)設(shè)備還不能滿足目前工業(yè)企業(yè)中對于惡臭凈化處理的需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對冷軋軋制過程產(chǎn)生的乳化液異味氣體的問題，本發(fā)明提供了一種對冷軋軋制過程中乳化液廢氣所產(chǎn)生的異味氣體進(jìn)行凈化的裝置及其方法，將冷軋軋制過程中排霧系統(tǒng)的異味氣體進(jìn)行進(jìn)一步的凈化，降低最終排出異味氣體的臭氣濃度和揮發(fā)性有機(jī)物排放濃度。同時，由于風(fēng)機(jī)設(shè)置在凈化裝置出口，風(fēng)機(jī)不易受污染，凈化裝置工作在負(fù)壓條件下，異味氣體不易外溢污染作業(yè)環(huán)境。本發(fā)明的一種冷軋乳化液異味氣體凈化裝置，其包括：除霧裝置、濃縮富集反應(yīng)器6、氧化劑發(fā)生裝置7、排液收集裝置8、風(fēng)機(jī)9、排氣口10；所述的除霧裝置有入口管道和出口管道，入口管道與冷軋軋機(jī)排霧系統(tǒng)管道1連接，將軋制時乳化液產(chǎn)生的異味氣體送入除霧裝置；所述的濃縮富集反應(yīng)器6的入口端與除霧裝置的出口管道相連，所述的濃縮富集反應(yīng)器6中裝有催化填充材料4，用于吸附和氧化異味氣體中的異味物質(zhì)；所述的濃縮富集反應(yīng)器6中設(shè)置有氧化劑投料口5，氧化劑投料口5與氧化劑發(fā)生裝置7相連接，將氧化劑發(fā)生裝置7產(chǎn)生的去除異味所需要的氧化劑送入濃縮富集反應(yīng)器6中；所述的排液收集裝置8與除霧裝置和濃縮富集反應(yīng)器6的底部均相連，用于收集除霧裝置和濃縮富集反應(yīng)器6在異味氣體凈化過程中產(chǎn)生的廢液；所述濃縮富集反應(yīng)器6的出口端連有風(fēng)機(jī)9，所述的風(fēng)機(jī)9用于抽取經(jīng)濃縮富集反應(yīng)器6脫除異味后的廢氣；所述的排氣口10與所述的風(fēng)機(jī)9相連，用于排出脫除異味后的廢氣。優(yōu)先的，除霧裝置為過濾式機(jī)械除油霧裝置3，用于去除異味氣體中的油霧。優(yōu)先的，除霧裝置還包括離心式除油霧裝置2，所述離心式除油霧裝置2位于過濾式機(jī) 械除油霧裝置3的上風(fēng)端，即異味氣體先經(jīng)過所述離心式除油霧裝置2，再經(jīng)過過濾式機(jī)械除油霧裝置,其中，離心式除油霧裝置2去除乳化液異味氣體中顆粒度較大的油霧顆粒，過濾式機(jī)械除油霧裝置3進(jìn)一步去除經(jīng)過離心式除油霧裝置的異味氣體中的油霧。所述離心式除油霧裝置2，為常規(guī)旋轉(zhuǎn)式螺旋過濾器，利用離心力去除油霧顆粒，型號可選HCY-W2型油霧過濾器。所述過濾式機(jī)械除油霧裝置3，為常規(guī)機(jī)械式過濾器，其原理是利用過濾材料去除油霧顆粒，一般過濾材料由2層濾網(wǎng)組成，第一層為金屬絲網(wǎng)，型號為NITTEDMESHTYPESL-STYLE,第二層為金屬絲網(wǎng)加玻璃纖維，型號為NITTEDMESHTYPEGS-STYLE。優(yōu)先的，排液收集裝置8與除霧裝置的連接位置是在離心式除油霧裝置2與過濾式機(jī)械除油霧裝置3之間。優(yōu)先的，濃縮富集反應(yīng)器6裝有催化填充材料4，其中催化填充材料4包含活性炭和催化劑，用于吸附異味氣體中的異味物質(zhì)。優(yōu)先的，催化劑為鐵、錳等過渡金屬的氧化物或鹽。優(yōu)先的，催化劑的重量是催化填充材料的0.01～5.00％。優(yōu)先的，氧化劑投料口5在濃縮富集反應(yīng)器6中位于催化填充材料4的上游或中間(所述“上游”、“中間”是按照被凈化的異味氣體的流動方向定義的，所述上游是指從異味氣體與催化填充材料4相接觸的位置開始至催化填充材料的中間位置)。優(yōu)先的，氧化劑發(fā)生裝置7間歇產(chǎn)生氧化劑，每隔一天開啟氧化劑發(fā)生裝置20-30min。優(yōu)先的，氧化劑為臭氧、H2O2或高錳酸鉀。一種使用上述冷軋乳化液異味氣體凈化裝置進(jìn)行冷軋乳化液異味氣體凈化的方法，包含以下步驟：(1)乳化液產(chǎn)生的異味氣體通過油霧裝置的入口管道送入除油霧裝置去除油霧；(2)根據(jù)排氣口10測到的總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOCs)控制氧化劑發(fā)生裝置7的開啟時間，控制氧化劑的發(fā)生量；(3)去除油霧后的異味氣體通入濃縮富集反應(yīng)器6吸附和氧化，被吸附和氧化異味物質(zhì)；(4)風(fēng)機(jī)9吸收脫除異味的氣體，通過排氣口10排出脫除異味后的廢氣；(5)通過排液收集裝置8排出異味氣體凈化過程中產(chǎn)生的廢液。優(yōu)先的，步驟(1)中去除油霧為：通過過濾方式去除異味氣體中的油霧；除霧裝置為過 濾式機(jī)械除油霧裝置3。優(yōu)先的，除霧裝置還包括離心式除油霧裝置2，所述離心式除油霧裝置2位于過濾式機(jī)械除油霧裝置3的上風(fēng)端，步驟(1)中去除油霧可以先通過離心式除油霧裝置2去除乳化液異味氣體中顆粒度較大的油霧顆粒；再經(jīng)過過濾式機(jī)械除油霧裝置3進(jìn)一步去除經(jīng)過離心式除油霧裝置2的異味氣體中的油霧。優(yōu)先的，吸附和氧化步驟(3)為通過氧化劑借助催化填充材料4中活性炭將吸附的異味物質(zhì)氧化后脫除。優(yōu)先的，濃縮富集反應(yīng)器6中異味氣體的表觀速度在0.1～1.5m/s，氣力負(fù)荷停留時間在0.1～5.0s。氣力負(fù)荷停留時間是指異味氣體在濃縮富集反應(yīng)器6中的平均停留時間。本發(fā)明針對冷軋軋制過程產(chǎn)生的低濃度、大分子乳化液異味廢氣的特點，采用濃縮富集反應(yīng)器，一方面有效增加了異味物質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間，另一方面通過富集作用可大大提高反應(yīng)區(qū)域的反應(yīng)物濃度，提高反應(yīng)效率，與現(xiàn)有的低溫等離子和光催化氧化的工藝相比，氣體停留時間增加了103～104倍，反應(yīng)物濃度增加102～104倍，由于氧化劑投料口5存在于催化填充材料4內(nèi)，不會發(fā)生氧化劑泄漏的問題。本發(fā)明可有效去除冷軋生產(chǎn)中各類乳化液高溫受熱所產(chǎn)生氣體中的各類顆粒態(tài)油霧或水滴，從而減少了后續(xù)反應(yīng)凈化裝置的污染物負(fù)荷。采用上述技術(shù)方案，可以將冷軋和硅鋼生產(chǎn)帶鋼軋制工藝過程排霧系統(tǒng)廢氣進(jìn)行進(jìn)一步的凈化，進(jìn)一步降低最終排氣廢氣的臭氣濃度和揮發(fā)性有機(jī)物排放濃度，減少緊臨排放點周邊區(qū)域的異味風(fēng)險。附圖說明圖1為冷軋乳化液廢氣凈化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明：(1)冷軋軋機(jī)排霧系統(tǒng)管道；(2)離心式除油霧裝置；(3)過濾式機(jī)械除油霧裝置；(4)催化填充材料；(5)氧化劑投料口；(6)濃縮富集反應(yīng)器；(7)氧化劑發(fā)生裝置；(8)排液收集裝置；(9)風(fēng)機(jī)；(10)排氣口。具體實施方式由冷軋軋機(jī)自帶的排霧系統(tǒng)收集的揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)濃度不大于30mg/m3，溫度20-40℃，濕度60-95％，臭氣濃度在3000(無量綱)以下且呈波動特性的。如圖1所示，本發(fā)明的冷軋乳化液異味氣體凈化裝置的入口管道與冷軋軋機(jī)廢氣系統(tǒng) 相連，將乳化液異味氣體送入除霧裝置(先經(jīng)過離心式除油霧裝置2，再經(jīng)過過濾式機(jī)械除油霧裝置3)，然后進(jìn)入濃縮富集反應(yīng)器6脫除異味后經(jīng)風(fēng)機(jī)9吸收脫除異味的氣體，通過排氣口10排出脫除異味后的廢氣。濃縮富集反應(yīng)器6上游或中間設(shè)置氧化劑投料口5，氧化劑由氧化劑發(fā)生裝置7產(chǎn)生，濃縮富集反應(yīng)器6內(nèi)裝有催化填充材料4。除霧裝置和濃縮富集反應(yīng)器6底部設(shè)置有排液收集裝置8。實施例寶鋼股份某冷軋軋軋制過程產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)軋機(jī)自帶的排霧系統(tǒng)收集后排放，廢氣油霧含量≤20mg/m3，溫度20～40℃，濕度60～95％，臭氣濃度550～977(無量綱)，達(dá)到國家現(xiàn)有的《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB14554-93)》，但在特定氣象條件下，排放口周邊居民區(qū)仍會出現(xiàn)可感知的乳化液味(油煙味)。乳化液廢氣經(jīng)離心式除油霧裝置2和過濾式機(jī)械除霧裝置3后油霧含量小于1μg/m3，催化填充材料4為吸附材料和催化劑，其中吸附材料為四氯化碳吸附容量在100～120％的活性炭基吸附材料，催化劑為Fe2O3，催化劑重量占催化填充材料的4.5％～5.0％，氧化劑為臭氧，異味氣體經(jīng)過催化填充材料層的表觀速度控制在1.2～1.5m/s，氣力負(fù)荷停留時間為0.5s，催化填充材料4填充高度為0.5m，分上下兩層，氧化劑投料口5設(shè)置于催化填充材料高度的0.25m處，通過投放氧化劑，在催化填充材料層中間形成氧化劑層，將催化填充材料層分為上下兩層，氧化劑間斷投加，每隔一天開啟臭氧發(fā)生器20-30min，臭氧投加濃度通過排氣口10反饋，控制排氣口10臭氧濃度80-100ppb，處理風(fēng)量0.6m3/h，連續(xù)試驗12天。采用實施例所示的試驗裝置和方法處理一批軋機(jī)乳化液廢氣(廢氣油霧含量20mg/m3，溫度30℃，濕度85％，臭氣濃度約800(無量綱))，用華瑞ppbRAE3000型VOC檢測儀檢測本發(fā)明的冷軋乳化液廢氣凈化裝置進(jìn)出口乳化液廢氣TVOCs，按國標(biāo)規(guī)定的方法對排氣口10進(jìn)行臭氣濃度檢測。現(xiàn)場連續(xù)試驗異味凈化情況，記錄各時間點的入口ppb和出口ppb，并計算TVOCs去除率，結(jié)果如表1所示，TVOCs的平均去除率可以達(dá)到80％，排氣口臭氣濃度控制在50(無量綱)以下。表1異味氣體凈化結(jié)果時間min入口ppb出口ppbTVOCs去除率，％03224188272894983632576276872314581176340478623649062872615668585當(dāng)前第1頁1 2 3