一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法

1.本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法。


背景技术：

2.二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物，有极强的致癌性（致大鼠肝癌剂量10pg/g）和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。这类物质既非人为生产、又无任何用途，而是燃烧和各种工业生产的副产物。目前，由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。
3.现有技术中，专利申请号为cn201922046291.9的专利公开了“一种催化氧化脱除二噁英的装置，包括反应器、入口烟道、出口烟道、臭氧发生器、臭氧输送管和臭氧喷射装置；入口烟道的一端与反应器的入口相连接，出口烟道的一端与反应器的出口相连接，反应器内设有整流层和催化剂层，整流层和催化剂层沿烟气流动方向依次布置，臭氧喷射装置设置在入口烟道的内部，臭氧输送管的一端与臭氧发生器相连接，该臭氧输送管的另一端贯穿入口烟道与臭氧喷射装置相连接，臭氧输送管上设有调节阀”，该专利通过将臭氧投加至烟气中，臭氧与烟气中的二噁英发生氧化作用，再通过催化剂层将二噁英脱除，达到净化效果；但仍然存在缺陷，臭氧对二噁英进行氧化过程中，臭氧与二噁英混合效果差，导致二噁英氧化效果低下，存在部分臭氧尚未与二噁英反应便被排出的情况，增加了废气处理的综合运行成本。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中臭氧与烟气中的二噁英混合效果差，导致二噁英氧化效果低下的问题，而提出的一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置，包括混合容器，所述混合容器外壁两侧分别设置有用于输送烟气的入口烟道和出口烟道，所述混合容器的外壁还连接有臭氧输送管，所述入口烟道与臭氧输送管外壁固设有调节阀，所述混合容器内设置有气体混合机构，所述混合容器的底部连接有壳体，所述壳体与混合容器相互连通，所述壳体内设置有与气体混合机构相配合的二次混合机构，所述出口烟道内设置有催化剂层，所述出口烟道内还连接有输送碱液的喷雾管。
6.优选的，所述气体混合机构包括转动杆，所述转动杆转动连接在混合容器内，所述转动杆外壁连接有均匀分布的搅拌支板，两个所述搅拌支板之间连接有弧形板，所述弧形板外壁连接有第一弹性元件，所述第一弹性元件远离弧形板的一端连接有活动板，所述活
动板外壁连接有导向板，所述导向板滑动连接在弧形板内。
7.优选的，所述二次混合机构包括丝杆，所述丝杆通过轴承转动连接在壳体内，所述丝杆外壁螺纹连接有移动板，所述移动板的侧边与壳体的内壁相匹配，所述移动板的顶部外壁连接有立板，所述立板内通过销轴转动连接有摆动杆，所述丝杆的顶部活动连接有端帽，所述端帽外壁连接有转轴，所述转轴转动连接在摆动杆内，所述摆动杆远离立板的一端连接有搅拌杆。
8.优选的，所述端帽外壁连接有齿轮板，所述搅拌杆外壁连接有与齿轮板相啮合的动齿轮，且所述搅拌杆外壁还连接有均匀分布的搅拌叶片。
9.优选的，所述壳体的底壁两侧均连接有耳板，两个所述耳板之间转动连接有转动轴，所述转动轴与转动杆外壁连接有相配合的同步轮，两个所述同步轮之间连接有皮带，所述转动轴外壁连接有两个第一锥齿轮，所述丝杆的底部连接有与两个第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
10.优选的，两个所述第一锥齿轮均设置为不完全齿轮，其中一个所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合时，另一个所述第一锥齿轮不与第二锥齿轮相互啮合。
11.优选的，所述催化剂层可设置有多层，所述催化剂层设置为蜂窝式，所述催化剂层包括具有若干蜂窝口的框架和安装在蜂窝口的催化剂单元。
12.优选的，所述入口烟道包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道外壁均固设有连接环，两个所述连接环之间活动连接有螺栓，所述第一管道和第二管道内均开设有活动槽，两个所述活动槽内壁均连接有第二弹性元件，两个所述第二弹性元件之间连接有环形件，所述环形件内壁连接有滤网，所述环形件外壁开设有落灰口，所述落灰口外侧设置有集尘壳。
13.优选的，所述集尘壳外壁活动连接有拉杆，所述拉杆远离集尘壳的一端与喷雾管活动连接。
14.本发明还公开了一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置的使用方法，包括以下步骤：s1：装置使用时，入口烟道接收烟气并输送至混合容器内，臭氧输送管外接臭氧发生器，使臭氧发生器产生的臭氧气通过臭氧输送管输送至混合容器内，烟气与臭氧在混合容器内与活动板的曲面碰撞并初步混合，同时混合气体对搅拌支板作用力，使搅拌支板带动转动杆在混合容器内转动，相对于混合容器进行旋转，在旋转过程中进行混合；s2：为了避免臭氧和烟气在混合容器内因两种气体混合时间短，出现气体混合不均，所导致的臭氧未充分对烟气进行氧化的现象，转动杆在转动的同时，在同步轮和皮带的作用下使转动轴同步转动，转动轴外侧连接有第一锥齿轮并设置为不完全齿轮，当其中一个第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合时，另一个第一锥齿轮不再与第二锥齿轮啮合，以实现对第二锥齿轮的正反转转动，进而使丝杆正反往复转动，使移动板在丝杆外侧上下移动；s3：移动板向下移动时，会抽取混合容器内部的混合气体进入壳体内部，移动板向上移动时，会挤压壳体内部的混合气体重新进入混合容器，移动板在上下移动的过程中，会使摆动杆以转轴为圆心进行转动，进而使摆动杆带动搅拌杆对进入壳体内部的混合气体进一步搅拌混合，且摆动杆带动搅拌杆移动的同时，搅拌杆外侧的动齿轮与端帽外侧的齿轮板相互啮合，使搅拌杆带动其外侧的搅拌叶片在摆动杆内轴向转动，从而使臭氧对烟气进
行高效氧化；s4：氧化后的烟气进入出口烟道，出口烟道内的催化剂层对烟气中的二噁英催化氧化脱除，催化剂中的ca化合物及过渡金属氧化物等作为二噁英脱除反应的活性物质，烟气中的二噁英在催化剂作用下被分解成为二氧化碳，水和氯化氢，随后通过喷雾管中雾化的碱液对氯化氢等物进行反应，去除烟气中的酸性气体，最终烟气从出口烟道排出。
15.与现有技术相比，本发明提供了一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，具备以下有益效果：1、该废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，通过入口烟道中烟气与臭氧输送管中的臭氧对搅拌支板作用力，使气体混合机构工作，对两种气体初步混合，随后通过二次混合机构对两种气体进一步搅拌混合，提高臭氧对烟气中二噁英的氧化效果，避免出现臭氧尚未与二噁英反应便被排出的情况，从而减少废气处理的综合运行成本。
16.2、该废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，通过移动板向下移动，抽取混合容器内部的混合气体进入壳体内部，移动板向上移动，会挤压壳体内部的混合气体重新进入混合容器，避免臭氧和烟气在混合容器内因两种气体混合时间短，出现气体混合不均，所导致的臭氧未充分对烟气进行氧化的现象，移动板在上下移动的过程中，会使摆动杆以转轴为圆心进行转动，进而使摆动杆带动搅拌杆对进入壳体内部的混合气体进一步搅拌混合，且摆动杆带动搅拌杆移动的同时，搅拌杆外侧的动齿轮与端帽外侧的齿轮板相互啮合，使搅拌杆带动其外侧的搅拌叶片在摆动杆内轴向转动，从而使臭氧对烟气进行高效氧化。
17.3、该废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，环形件中的滤网可对烟气中的颗粒物进行拦截，避免影响臭氧对烟气的氧化效果，且烟气穿过滤网会对其作用力，使滤网带动环形件在活动槽内往复移动，进而使滤网来回抖动，避免滤网网孔被堵塞，影响滤网的拦截效果，滤网抖动过程中会将杂质抖落，使其落在集尘壳内部，便于清理。
18.4、该废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，环形件在滤网受力的情况下来回移动，使环形件底部的集尘壳通过拉杆带动喷雾管在出口烟道内往复移动，扩大喷雾管中碱液的喷洒范围，进而提高碱液对烟气中酸性气体的有效去除效果，保证排放烟气的洁净。
19.5、该废气处理用催化氧化去除二噁英的装置及其使用方法，通过将催化剂层设置为蜂窝式，既保证催化剂层的结构强度，又保证催化效率。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图一。
21.图2为本发明的结构示意图二。
22.图3为本发明的混合容器的剖面结构示意图。
23.图4为本发明的气体混合机构的结构示意图。
24.图5为本发明的二次混合机构的结构示意图。
25.图6为本发明的图5中a部分的结构示意图。
26.图7为本发明的第一锥齿轮和第二锥齿轮的结构示意图。
27.图8为本发明的入口烟道和出口烟道的剖面结构示意图。
28.图9为本发明的图8中b部分的结构示意图。
29.图10为本发明的催化剂层的结构示意图。
30.图中：1、混合容器；2、入口烟道；201、第一管道；202、第二管道；3、臭氧输送管；4、出口烟道；5、调节阀；6、壳体；7、催化剂层；701、框架；702、催化剂单元；8、喷雾管；9、转动杆；901、搅拌支板；902、弧形板；9021、第一弹性元件；903、活动板；9031、导向板；10、丝杆；11、移动板；111、立板；112、摆动杆；12、端帽；121、转轴；122、齿轮板；13、搅拌杆；131、动齿轮；132、搅拌叶片；14、耳板；141、转动轴；15、同步轮；151、皮带；16、第一锥齿轮；161、第二锥齿轮；17、连接环；171、螺栓；18、活动槽；181、第二弹性元件；19、环形件；191、滤网；20、集尘壳；21、拉杆。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。
33.实施例：参照图1、图2、图3、图4、图8和图10，一种废气处理用催化氧化去除二噁英的装置，包括混合容器1，混合容器1外壁两侧分别设置有用于输送烟气的入口烟道2和出口烟道4，混合容器1的外壁还连接有臭氧输送管3，入口烟道2与臭氧输送管3外壁固设有调节阀5，混合容器1内设置有气体混合机构，混合容器1的底部连接有壳体6，壳体6与混合容器1相互连通，壳体6内设置有与气体混合机构相配合的二次混合机构，出口烟道4内设置有催化剂层7，出口烟道4内还连接有输送碱液的喷雾管8。
34.装置使用时，入口烟道2接收烟气并输送至混合容器1内，臭氧输送管3外接臭氧发生器，使臭氧发生器产生的臭氧气通过臭氧输送管3输送至混合容器1内，烟气与臭氧在混合容器1内通过气体混合机构初步混合，随后经壳体6内部的二次混合机构再次对两种气体进行混合，本发明通过对烟气和臭氧多次混合，使臭氧对烟气中的二噁英进行高效氧化，提高臭氧的氧化效果，避免出现臭氧尚未与二噁英反应便被排出的情况，从而减少废气处理的综合运行成本。
35.作为本发明优选的技术方案，气体混合机构包括转动杆9，转动杆9转动连接在混合容器1内，转动杆9外壁连接有均匀分布的搅拌支板901，两个搅拌支板901之间连接有弧形板902，弧形板902外壁连接有第一弹性元件9021，第一弹性元件9021远离弧形板902的一端连接有活动板903，活动板903外壁连接有导向板9031，导向板9031滑动连接在弧形板902内；入口烟道2内的烟气及臭氧输送管3内的臭氧均被排入混合容器1内，进入混合容器1内的两种气体与活动板903的曲面碰撞并初步混合，对活动板903作用力，第一弹性元件9021收缩，活动板903来回晃动，对混合气体进行打散，且同时混合气体作用力于搅拌支板901，使搅拌支板901带动转动杆9在混合容器1内转动，相对于混合容器1进行旋转，在旋转过程中进行混合氧化。
36.参照图1、图3、图5、图6和图7，作为本发明优选的技术方案，二次混合机构包括丝杆10，丝杆10通过轴承转动连接在壳体6内，丝杆10外壁螺纹连接有移动板11，移动板11的侧边与壳体6的内壁相匹配，移动板11的顶部外壁连接有立板111，立板111内通过销轴转动连接有摆动杆112，丝杆10的顶部活动连接有端帽12，端帽12外壁连接有转轴121，转轴121转动连接在摆动杆112内，摆动杆112远离立板111的一端连接有搅拌杆13。
37.壳体6的底壁两侧均连接有耳板14，两个耳板14之间转动连接有转动轴141，转动轴141与转动杆9外壁连接有相配合的同步轮15，两个同步轮15之间连接有皮带151，转动轴141外壁连接有两个第一锥齿轮16，丝杆10的底部连接有与两个第一锥齿轮16相啮合的第二锥齿轮161。
38.两个第一锥齿轮16均设置为不完全齿轮，其中一个第一锥齿轮16与第二锥齿轮161啮合时，另一个第一锥齿轮16不与第二锥齿轮161相互啮合。
39.为了避免臭氧和烟气在混合容器1内因两种气体混合时间短，出现气体混合不均，所导致的臭氧未充分对烟气进行氧化的现象，转动杆9在转动的同时，在同步轮15和皮带151的作用下使转动轴141同步转动，转动轴141外侧连接有第一锥齿轮16并设置为不完全齿轮，当其中一个第一锥齿轮16与第二锥齿轮161啮合时，另一个第一锥齿轮16不再与第二锥齿轮161啮合，以实现对第二锥齿轮161的正反转转动，进而使丝杆10正反往复转动，使移动板11在丝杆10外侧上下移动，移动板11向下移动时，会抽取混合容器1内部的混合气体进入壳体6内部，移动板11向上移动时，会挤压壳体6内部的混合气体重新进入混合容器1，移动板11在上下移动的过程中，会使摆动杆112以转轴121为圆心进行转动，进而使摆动杆112带动搅拌杆13对进入壳体6内部的混合气体进一步搅拌混合，从而使臭氧对烟气进行高效氧化。
40.进一步的，端帽12外壁连接有齿轮板122，搅拌杆13外壁连接有与齿轮板122相啮合的动齿轮131，且搅拌杆13外壁还连接有均匀分布的搅拌叶片132；摆动杆112带动搅拌杆13移动的同时，搅拌杆13外侧的动齿轮131与端帽12外侧的齿轮板122相互啮合，使搅拌杆13带动其外侧的搅拌叶片132在摆动杆112内轴向转动，进一步加深臭氧对烟气的氧化效果。
41.参照图8和图9，入口烟道2包括第一管道201和第二管道202，第一管道201和第二管道202外壁均固设有连接环17，两个连接环17之间活动连接有螺栓171，第一管道201和第二管道202内均开设有活动槽18，两个活动槽18内壁均连接有第二弹性元件181，两个第二弹性元件181之间连接有环形件19，环形件19内壁连接有滤网191，环形件19外壁开设有落灰口，落灰口外侧设置有集尘壳20；环形件19中的滤网191可对烟气中的颗粒物进行拦截，避免影响臭氧对烟气的氧化效果，且烟气穿过滤网191会对其作用力，使滤网191带动环形件19在活动槽18内往复移动，进而使滤网191来回抖动，避免滤网191网孔被堵塞，影响滤网191的拦截效果，滤网191抖动过程中会将杂质抖落，使其落在集尘壳20内部，便于清理。
42.进一步的，集尘壳20外壁活动连接有拉杆21，拉杆21远离集尘壳20的一端与喷雾管8活动连接；环形件19在滤网191受力的情况下来回移动，使环形件19底部的集尘壳20通过拉杆21带动喷雾管8在出口烟道4内往复移动，扩大喷雾管8中碱液的喷洒范围，进而提高碱液对烟气中酸性气体的有效去除效果，保证排放烟气的洁净。
43.参照图10，作为本发明优选的技术方案，催化剂层7可设置有多层，催化剂层7设置
为蜂窝式，催化剂层7包括具有若干蜂窝口的框架701和安装在蜂窝口的催化剂单元702；既保证催化剂层7的结构强度，又保证催化效率。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。