專利名稱：廢氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化載有灰塵、懸浮顆粒和揮發(fā)性有機(jī)碳化合物的廢氣的凈化裝置，尤其是凈化來自生物原材料干燥裝置的廢氣的凈化裝置，它具有至少兩個前后設(shè)置的過濾級，其中包括至少一個用于清除廢氣中顆粒狀成分和含懸浮體成分的過濾級和至少一個借助微生物來清除廢氣中有機(jī)化合物、懸浮體以及其他強(qiáng)烈氣味物質(zhì)的過濾級，后一過濾級為帶有一傳質(zhì)區(qū)的生物過濾級，在該傳質(zhì)區(qū)中通過噴射洗滌水完成該廢氣從氣相到液相的轉(zhuǎn)變。
這里，術(shù)語“廢氣”既可以是由燃燒產(chǎn)生的氣體，也可以是沒有在先燃燒過程的廢氣流。
雖然所描述的方法和裝置被描述成特別是用于凈化來自如木材、截?cái)嗟臉渲?、混合肥料那樣的天然材料的干燥裝置的廢氣，但也用于凈化來自如糧食干燥或動物食品制造那樣食品領(lǐng)域中干燥裝置的廢氣，其他的應(yīng)用同樣也是可想到的。
在這樣的裝置中，取決于各自所干燥的物品和干燥的類型，會排出有機(jī)灰塵顆粒、局部很強(qiáng)氣味的氣態(tài)有機(jī)碳化合物(VOC揮發(fā)性有機(jī)碳化合物)、水蒸汽、無機(jī)煙氣和飛灰。對于這種廢氣流來說尤其是其具有從45℃至75℃的高水蒸汽露點(diǎn)溫度，這使排出的廢氣具有高的濕度。
為分離所述雜質(zhì)，如旋風(fēng)分離器、纖維濾床式過濾器(Gewebebettfilter)和分層濾床式過濾器(Schichtbettfilter)那樣的干運(yùn)轉(zhuǎn)凈化裝置是公知的。但是，這種系統(tǒng)對分離細(xì)灰塵和有機(jī)成分來說是不滿足要求的。
為了分離最細(xì)的灰塵顆粒、最小液滴珠和液滴顆粒、以及氣態(tài)有機(jī)成分發(fā)展了濕運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。歐洲專利說明書EP 358 006 B1描述了這樣一種用于凈化來自干燥裝置的廢氣的方法和裝置，該裝置由一個例如為旋風(fēng)分離器的干式分離器構(gòu)成，其帶有一個串接在后的、用于預(yù)分離的洗滌和冷凝裝置。接著，廢氣流過一個電力過濾器。由于該裝置在進(jìn)行清理時必須要斷電，在此期間會有大量的未凈化的粗煤氣(Rohgas)會逃逸到大氣中去。此外該裝置總體上工作在一個直到75℃的較高的溫度區(qū)域，在其中就氣態(tài)有機(jī)化合物而言凈化效率局限在約20％。因此僅可實(shí)現(xiàn)較小的減少氣味的作用。
這種方法的另一種發(fā)展在歐洲專利申請公開說明書EP 740 963 A1中作了描述，其中通過該裝置的一種多級布置也確保了凈化循環(huán)期間的連續(xù)運(yùn)行。為加強(qiáng)凈化作用該電力過濾器的多個過濾級之一設(shè)計(jì)成空氣冷卻管系統(tǒng)。由此，在電力過濾器的一部分連續(xù)生成冷凝水，該冷凝水已在運(yùn)行期間滌除了大部分灰塵和有機(jī)物。這種裝置的另一個發(fā)明特征是從逸出的凈化氣流的視覺效果看出。如果傳統(tǒng)的裝置在廢氣溫度約為65℃時由于其水蒸汽含量具有一個明顯的廢氣煙帶，那么該裝置未指示視覺上明顯的煙霧云，因?yàn)樵谝褍艋膹U氣流進(jìn)入廢氣煙囪之前還摻混入預(yù)熱的、未飽和的環(huán)境空氣。
就灰塵和有機(jī)碳化合物而言利用熱復(fù)燃裝置達(dá)到了很高的效率，然而這引起了巨大的運(yùn)行成本。
在歐洲專利申請公開說明書EP 960 648 A1中描述了一種方法，其中在分離固體的第一步中用一個第一洗滌水回路對廢氣進(jìn)行預(yù)清洗，在第二步中在一個作為第二洗滌水回路的活性淤泥處理中清除有機(jī)組分。這種方法組合的核心是在第一級后溫度下降到50℃以下。由此可以相當(dāng)方便地處理生物凈化過程，因?yàn)槲⑸镌谙仓袦販囟葏^(qū)域(直到約45℃)相對于溫度波動不敏感。這種方法的缺點(diǎn)在于高投資成本和高運(yùn)行成本，因?yàn)檫@不僅要求極大量的冷卻空氣量且隨之加大了裝置的尺寸，還由于所需要的熱交換器和冷卻塔而增加了裝置成本。
在歐洲專利說明書EP 0 111 302 B1中描述了一種生物過濾方法，其中利用了一個通常由例如樹皮覆蓋物(Rindenmulch)等有機(jī)載體材料構(gòu)成的生物過濾器，且同時利用生物凈化來進(jìn)行清洗。因此，該材料被消耗，在一定時間之后不再可用來凈化。
此外，德國專利申請公開說明書DE 31 18 455 A1描述了一種對來自涂漆裝置的、由有機(jī)物質(zhì)污染的熱廢氣進(jìn)行的濕凈化方法，其中將該待凈化廢氣冷卻，從廢氣中分離所生成的冷凝滴。在此優(yōu)選一個對喜中溫微生物適宜的從10℃到35℃的溫度區(qū)域。在此還采用了一個如前面最后一篇專利文獻(xiàn)中的生物過濾器。
此外，俄羅斯聯(lián)邦發(fā)明專利說明書RU 2 106 184 C示出了一種利用一個喜中溫溫度區(qū)域的生物過濾器來凈化廢氣的兩級凈化方法。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種前面所提到的一種裝置，其比傳統(tǒng)裝置制造方便且成本低，并可達(dá)到一個高凈化率。而且應(yīng)當(dāng)減少和避免公知裝置的缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是這樣解決的至少一種過濾級設(shè)計(jì)成利用洗滌水的噴霧式洗滌塔或濕法電力過濾器，在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級中設(shè)置了用來使溫度保持在一個處于45℃至75℃的嗜熱溫度區(qū)域的不變溫度水平的部件。該有害物質(zhì)的清除這樣進(jìn)行，在一個用于分離灰塵狀成分及懸浮顆粒、無機(jī)煙氣組分及樹脂那樣的有機(jī)細(xì)顆粒的過濾級中設(shè)置一個例如為一個濕法電力過濾器或噴霧式洗滌塔的預(yù)分離單元，且該廢氣在另一個過濾級中清除有機(jī)碳化合物。生物凈化是在45℃至75℃溫度區(qū)域由所謂的嗜熱微生物來完成的。該微生物群體在其新陳代謝時吸收有害物質(zhì)。然后該有害物質(zhì)在耗氧條件下被分解成無害化合物，如二氧化碳和水蒸汽。有害物質(zhì)的一部分還被用來繁殖微生物，通過此使該系統(tǒng)內(nèi)存在的微生物、即生物群增加。該自身的清除過程在介于45℃至75℃間的溫度完成，在此條件下僅僅確定的、即所謂的嗜熱微生物(例如嗜熱脂桿菌、普通高溫放線菌屬)增長最快。凈化級根據(jù)其特定要求例如可按如下方式設(shè)置變化型式1噴霧式洗滌塔—生物洗滌器—濕法電力過濾器，變化型式2噴霧式洗滌塔—濕法電力過濾器—生物洗滌器，變化型式3噴霧式洗滌塔—濕法電力過濾器，變化型式4噴霧式洗滌塔—生物洗滌器，變化型式5生物洗滌器—濕法電力過濾器，變化型式6濕法電力過濾器—生物洗滌器。
嗜熱溫度區(qū)域?qū)ψ陨淼那宄^程提出了高要求。為了在生物過濾級運(yùn)行期間削平溫度峰值、保持隨后過濾級的運(yùn)行溫度處于最佳溫度區(qū)域和僅允許運(yùn)行溫度有一個小的溫度波動(如+/-2℃)，按照本發(fā)明對設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級中的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些過濾級根據(jù)特定要求可設(shè)置成噴霧式洗滌塔或濕法電力過濾器和任意安排、即置于設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級之前或之后。這些過濾級包含有貯放用于從廢氣吸取雜質(zhì)的洗滌水的貯箱。洗滌水通常借助一臺泵從貯箱送到分離單元，且與廢氣中的雜質(zhì)一起循環(huán)送回到貯箱。其中的雜質(zhì)單獨(dú)從該貯箱中排走。按照本發(fā)明的另一個特征，可以為至少兩個過濾級設(shè)置一個共用貯箱。
該保持不變溫度水平的部件可以通過在至少一個過濾級中設(shè)置至少一個輸送環(huán)境空氣的、優(yōu)選帶有一空氣過濾器的空氣輸送管道來形成。這樣一種可在各過濾級前或過濾級中完成的空氣冷卻可以低成本且方便地實(shí)施。
此外作為一種替換方式，該保持不變溫度水平的部件還可以通過位于至少一個過濾級的水循環(huán)回路中的至少一個熱交換器來形成。但還存在一種直接在至少一個過濾級的廢氣管道上安裝一個熱交換器的可能。
按照本發(fā)明的又一個特征，在設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級的傳質(zhì)區(qū)中設(shè)有用于將洗滌水細(xì)密地噴射到廢氣流中的噴嘴類構(gòu)件。同樣為達(dá)到良好的傳質(zhì)可以設(shè)有所謂的洗滌底板類構(gòu)件形式的固定裝入部件，或者將廢氣導(dǎo)送過所謂的用來使氣相和水相散布分布開的填料件、滲透器(Tropfkrper)類構(gòu)件，并用循環(huán)液相、即所述洗滌水來噴淋。在傳質(zhì)區(qū)中廢氣的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到液相。
優(yōu)選將設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級中的微生物懸浮在洗滌水中和/或附存在傳質(zhì)區(qū)中的如填料件、滲透器類構(gòu)件那樣的裝入部件上。微生物吸收溶于洗滌液中的有害物質(zhì)。從而完成了洗滌水的再生或凈化，該洗滌水此時可再從廢氣中接收有害物質(zhì)。按時間來看，這種洗滌水的再生部分已在傳質(zhì)區(qū)完成，部分在洗滌水貯箱中完成。
該設(shè)計(jì)成生物過濾器的貯箱可以設(shè)計(jì)成慣用的活性淤泥池，或者為得到較高的清除效率配備有供那些承擔(dān)清除從廢氣吸收有害物質(zhì)的微生物附著在其上的填料件或滲透器。按照比例，一部分微生物可以附存在傳質(zhì)區(qū)的裝入部件上和承擔(dān)清除有害物質(zhì)。
為了向貯箱中的微生物供給氧或養(yǎng)料，設(shè)置了用于定量供給氧和養(yǎng)料、且可帶有閥門的管道。此外，可以設(shè)置一條可定量供給載有有機(jī)物的廢水的管道，以便在非運(yùn)行時間向微生物供給有害物質(zhì)。
為進(jìn)一步提高效率還可以對在一個過濾級中使用的洗滌水進(jìn)行生物凈化。為此在兩過濾級的貯箱之間設(shè)置一條連接管道。
按照本發(fā)明的再一個特征，在該設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級的傳質(zhì)區(qū)和該過濾級的貯箱之間設(shè)置一條在其中連續(xù)循環(huán)一確定量液體的循環(huán)回路。為使廢水量保持在一個最少的水平、但還能將所生成的生物群(Biomasse)和/固體從該系統(tǒng)中排走，在至少一個貯箱中設(shè)置一個固體分離器。該固體分離器可以如在傳統(tǒng)澄清裝置那樣為一個通用的二次澄清池。但也可以通過如板式沉淀池那樣的裝置或通過安裝一個傾析澄清池來排走活性淤泥。如果由于高剪切力而觀察到該活性淤泥的沉淀性能降低，則可以采用添加絮凝劑作補(bǔ)救手段。
如果在固體分離器后串接一個水處理單元，則可以將溶解的有機(jī)成分除去。這種水處理單元例如可以以一個逆向滲透(Umkehrosmose)方式來實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的一個進(jìn)一步的特征，在該凈化裝置起動時以及在溫度過低時至少在一個過濾級上將廢氣旁路以使溫度穩(wěn)定。這優(yōu)選通過一個平行于該過濾級的、帶有相應(yīng)閥的旁路來實(shí)現(xiàn)。通過這樣一種措施，例如可以在該生產(chǎn)裝置起動或備用運(yùn)行而形成的低廢氣溫度的情況下避免該生物單元中溫度下降。
為特別防止該設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級尤其在凈化裝置的起動及在廢氣溫度過低時出現(xiàn)溫度下降，將該旁路設(shè)置得與該設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級的傳質(zhì)區(qū)相平行。
在將清除了有害物質(zhì)的廢氣排放到大氣之前，例如可以經(jīng)一個液滴分離器將液滴珠從廢氣中分離出去。那些傳質(zhì)后的濕飽和廢氣的液滴珠被保留在這樣一種液滴分離器中。為了清洗掉該液滴分離器中的固體，其中或者采用清水或者采用洗滌水來作為清洗劑。
除了溫度調(diào)節(jié)外，重要的是還要監(jiān)測重要的廢水技術(shù)參數(shù)，如PH值、電導(dǎo)率、氧含量、化學(xué)需氧量CSB、生物需氧量BSB和BSB5、活性淤泥量以及那些在許多干燥廢氣中所含有的磷、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨和象甲醛那樣劇毒成分的含量。在那里，利用相應(yīng)測量裝置的監(jiān)測可以在確定的時間點(diǎn)運(yùn)行或連續(xù)進(jìn)行。為保持有足夠數(shù)量的微生物存活，規(guī)定向微生物供給氧和養(yǎng)料。為了在洗滌水貯箱中保持最低含量的溶解氧，優(yōu)選向該貯箱連續(xù)供應(yīng)氣體。例如這可以通過浸沒式曝氣管和膜盤式曝氣管來實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明更進(jìn)一步的特征，將洗滌水噴射到設(shè)計(jì)成噴霧式洗滌塔的過濾級是通過將水以順流和/或逆流方式經(jīng)一個或多個布置的噴嘴平面噴射到在一水平或垂直設(shè)置的空氣通道中流過的空氣流中來實(shí)現(xiàn)的。
下面結(jié)合表示本發(fā)明各種變型的方框圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明

圖1為一種兩級廢氣凈化裝置的實(shí)施方式的方框圖；圖2為一種專用于處理帶有氣態(tài)有機(jī)有害物質(zhì)組分、灰塵和懸浮顆粒的廢氣流的三級凈化裝置變化型式；圖3為一種除清除所述雜質(zhì)外還能從廢氣中清除氣態(tài)無機(jī)成分的兩級凈化裝置的變化型式。
按照圖1，例如一來自木屑干燥裝置的粗煤氣A到達(dá)一個用于將灰塵顆粒、懸浮顆粒和無機(jī)成分分離的第一過濾級1。與此相應(yīng)，該粗煤氣A到達(dá)一個設(shè)計(jì)成濕法電力過濾器的預(yù)分離單元30。這種過濾器尤其適用于分離灰塵狀和含懸浮顆粒的有害物質(zhì)和無機(jī)有害物質(zhì)如象HCl和SO2。為此，借助一臺泵5將水從一個水箱4送到該預(yù)分離單元30，水再與雜質(zhì)一起循環(huán)返回到該水箱4中。通過一臺固體分離器6將固體材料從此水箱4送走。廢水將通過一管道7排走。這種例如來自木屑干燥裝置的粗煤氣由于高含濕量具有一個在45℃至75℃范圍的高露點(diǎn)。因此，為了達(dá)到生物過濾級2的最佳性能就要求例如借助一個熱交換器8對循環(huán)導(dǎo)送的凈化水進(jìn)行冷卻來削平溫度峰值。
該去除了固體有害物質(zhì)的粗煤氣此時到達(dá)該第二過濾級，在其中該粗煤氣首先去除有機(jī)有害物質(zhì)。該第二過濾級2首先包含有一個傳質(zhì)區(qū)9，在該區(qū)中完成從廢氣到循環(huán)流體相的氣態(tài)含有成分的物質(zhì)遷移。這樣一種傳質(zhì)區(qū)9在傳統(tǒng)的公知方式中可以通過將水噴入到該粗煤氣的氣流中或通過如填料件、滲透器、洗滌底板那樣的裝入部件來形成。該洗滌水借助一臺泵11通過一個貯箱10和相應(yīng)的管道循環(huán)送經(jīng)該傳質(zhì)區(qū)9。該貯箱10可以制成傳統(tǒng)的生物處理池形式或帶有整體浸沒體(Tauchkrper)。在傳質(zhì)區(qū)9接收的有害物質(zhì)是通過微生物來進(jìn)行分解的。這些微生物可以懸浮地存在于洗滌水中(所謂的活性淤泥)和/或可安放在傳質(zhì)區(qū)的裝入部件(例如填料件或滲透器)上。如果在洗滌水中有所謂的浸沒體，則與此相應(yīng)該微生物也可附存于該浸沒體上。按照本發(fā)明，該生物凈化在嗜熱(thermophil)溫度區(qū)、即45℃至75℃區(qū)域進(jìn)行。在此溫度區(qū)內(nèi)確定的嗜熱微生物具有最佳生長狀態(tài)。為保持小的溫度波動區(qū)，將環(huán)境空氣經(jīng)管道17、必要時經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)18送到該第二過濾級2。必要時在該輸送管道17上設(shè)置一個空氣過濾器(圖中未示出)。溫度調(diào)節(jié)或使溫度均勻的其他可能方式是在第二過濾級2的洗滌水回路中安裝一個熱交換器20或在第一過濾級1和第二過濾級2之間的廢氣連接管道上安裝一個熱交換器19。
為對溫度作優(yōu)化調(diào)節(jié)，可以有下述參數(shù)，如PH值、電導(dǎo)率、氧含量、化學(xué)需氧量CSB(為完全氧化所需要的氧量)，此外還有生物需氧量BSB(通過由微生物吸取有機(jī)物所需要的氧量來確定微生物可分解的有機(jī)材料)以及活性淤泥量及磷、硝酸鹽、亞硝酸鹽和銨的含量。此外，確定洗滌水中的如甲醛那樣的有毒物質(zhì)的含量是合適的。
為促進(jìn)微生物的生長，通過管道12、13向貯箱10供給氧和養(yǎng)料。該貯箱10還可以這樣設(shè)計(jì)，使得該貯箱除了用生物方法分解廢氣中含有的物質(zhì)外，還允許能清除帶有有機(jī)物的廢水。為此，通過一條管道14將該作為第一過濾級1的預(yù)分離單元30的洗滌水回路與作為第二過濾級2的生物凈化單元的洗滌水回路連接起來。同樣還可以設(shè)置另一條通往貯箱10的管道(圖中未示出)以處理其他運(yùn)行的廢水流。于是，例如可以在不出現(xiàn)廢氣、因而也不存在廢氣含有物質(zhì)的非運(yùn)行時間內(nèi)借助廢水輸送向微生物供給養(yǎng)料和避免生物群(Biomasse)的死亡。這尤其在產(chǎn)生廢氣的裝置再投入運(yùn)行時是很重要的，因?yàn)橛纱耸刮⑸锖芸斓剡_(dá)到高清除活性，從而可以表現(xiàn)出高凈化效率。在耗氧的條件下，微生物新陳代謝中吸收的有害物質(zhì)分解成安全的化合物，如二氧化碳和水蒸汽，以及部分用于微生物的生長。需要時過量的生物群可以分送給一個固體分離系統(tǒng)15，例如二次澄清池、板式沉淀池、傾析澄清池。通過固體分離系統(tǒng)15的流體介質(zhì)再次送回到循環(huán)回路中。
為了避免在一個由生產(chǎn)中斷而瞬時或長時間減少露點(diǎn)溫度時出現(xiàn)凈化裝置的運(yùn)行溫度下降，按照本發(fā)明的另一個特征設(shè)置一條使廢氣繞過傳質(zhì)區(qū)9導(dǎo)送的旁路21。為此在該旁路21和通往傳質(zhì)區(qū)9的管道中相應(yīng)設(shè)置了在需要時打開的閥22和23。如果氣體繞過傳質(zhì)區(qū)9導(dǎo)送，則就避免對該生物過濾級進(jìn)行冷卻，從而避免抑制該嗜熱微生物的生物活性。如上所述，傳質(zhì)區(qū)9可以通過簡單的噴霧式洗滌塔來實(shí)現(xiàn)，該洗滌塔將洗滌水噴射得很細(xì)，從而該氣體的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移到水中，且送到水中存在的微生物。此外，采用了洗滌底板，在那里洗滌水經(jīng)過該洗滌底板上的小孔而噴射。還可以使用所謂的填料件或滲透器，它們是用水噴淋的結(jié)構(gòu)件。通過噴淋可以為停留在傳質(zhì)區(qū)裝入構(gòu)件上的微生物供給養(yǎng)料。
該清除了有機(jī)有害物質(zhì)的氣體在作為純凈氣體B排入大氣之前還要導(dǎo)送經(jīng)過一個液滴分離器16，以便除去最細(xì)的液滴。
圖2示出一個三級過濾裝置，其中該粗煤氣A到達(dá)一個第一過濾級1，其制成噴霧式洗滌塔，用來分離灰塵顆粒和含有的有機(jī)物質(zhì)。為此，借助一臺泵5將洗滌水從貯箱4以細(xì)顆粒方式噴入到該預(yù)分離單元30的噴淋區(qū)，由此首先吸收廢氣含有的物質(zhì)。該噴射通過將水以順流和/逆流方式經(jīng)一個或多個布置的噴嘴平面噴射到在一水平或垂直設(shè)置的空氣通道中流過的空氣流中來實(shí)現(xiàn)。為削平溫度峰，該在循環(huán)回路中導(dǎo)送的純凈水例如借助一個熱交換器8來冷卻。
其他調(diào)節(jié)溫度和使溫度峰均勻的可能方式是將一個熱交換器24安裝在粗煤氣通往預(yù)分離器30的管道上，或者將環(huán)境空氣經(jīng)一管道17a和一輔助鼓風(fēng)機(jī)18a送入到粗煤氣管道。
貯箱4可設(shè)計(jì)成一個傳統(tǒng)的生物處理池或帶有整體浸沒體。該在第一過濾級1接收的有機(jī)有害物質(zhì)大部分在貯箱4中通過一個生物凈化來完成，在那里生物群隨著運(yùn)行的持續(xù)時間而增加。此外，在預(yù)分離單元30中從廢氣中清除的灰塵成分也增加。為了將生物群和灰塵部分分出安裝了一個固體分離器6，如一個二次澄清池、板式沉淀池或傾析澄清池。需要時在該裝置之后串接一個液/液式水處理單元26，如一個逆滲透凈化裝置。
為促進(jìn)微生物的生長，通過管道12、13向貯箱4供給氧和養(yǎng)料。該貯箱4還可以這樣設(shè)計(jì)，使得該貯箱除了用生物方法分解廢氣中含有的物質(zhì)外，還允許經(jīng)管道27清除帶有有機(jī)物的廢水。
在設(shè)計(jì)成生物過濾器的第二過濾級2的傳質(zhì)區(qū)9中接收的有害物質(zhì)由微生物來進(jìn)行分解。
為分離細(xì)灰塵和懸浮顆粒，按照本發(fā)明設(shè)置了一個設(shè)計(jì)成濕法電力過濾器28的第三過濾級3作為該裝置的另一個組成部分，該第三過濾級周期間隔地進(jìn)行噴射，其中經(jīng)管道29直接利用來自共用貯箱4的水作為噴射水。
這里還可以在粗煤氣A的管道和粗煤氣B的管道之間設(shè)置一條使廢氣繞過該凈化裝置導(dǎo)送的旁路21。為此設(shè)置了在必要時被打開的閥22和23。
圖3示出了另一個兩級過濾裝置，其中該粗煤氣A被導(dǎo)送到一個制成預(yù)分離單元30(如濕法電力過濾器和噴霧式洗滌塔)的第一過濾級1。為此，將洗滌水從第一過濾級1的貯箱4噴入到該預(yù)分離單元30的噴淋區(qū)，由此首先吸收廢氣含有的物質(zhì)。在貯箱4中，固體物質(zhì)和吸收的廢氣有機(jī)成分隨著運(yùn)行持續(xù)時間而增加。為了分離這些物質(zhì)安裝了一個固體分離器6。為了去除溶解的有機(jī)成分，可以在該裝置之后串接一個液/液式水處理單元26，如一個逆滲透凈化裝置。
該去除了固體有害物質(zhì)和氣態(tài)有機(jī)成分的粗煤氣此時到達(dá)該設(shè)計(jì)成生物過濾器的第二過濾級，該第二過濾級2首先包含有一個傳質(zhì)區(qū)9，在該區(qū)中完成從廢氣到循環(huán)流體相的氣態(tài)有機(jī)成分的物質(zhì)遷移。這樣一種傳質(zhì)區(qū)9可以以傳統(tǒng)的公知方式通過將水噴入到該粗煤氣的氣流中或者通過如填料件、滲透器(Tropfkrper)、洗滌底板那樣的裝入部件來形成。在傳質(zhì)區(qū)9接收的有害物質(zhì)是通過微生物來進(jìn)行分解的。這些微生物可以懸浮地存在于洗滌水中(所謂的活性淤泥)和/或可安放在傳質(zhì)區(qū)的裝入部件(例如填料件或滲透器)上。如果在洗滌水中有所謂的浸沒體，則與此相應(yīng)該微生物也可附存于該浸沒體上。為保持小的溫度波動區(qū)，還可以在這一級上安裝一個熱交換器20，和/或經(jīng)一管道17和一輔助鼓風(fēng)機(jī)18送入新鮮空氣。
該生物級的貯箱10可以再設(shè)計(jì)成一個傳統(tǒng)的生物處理池或帶有整體浸沒體。為將生物群分出可以安裝一個自身的固體分離器15。但是還可以從貯箱10經(jīng)管道14分流到第一過濾級1的固體分離器6。同樣可以設(shè)置成經(jīng)另一管道31使第一過濾級1的貯箱4通往第二過濾級2的貯箱10。
為促進(jìn)微生物的生長，通過管道12、13向貯箱10供給氧和養(yǎng)料。該貯箱10還可以這樣設(shè)計(jì)，使得該貯箱除了用生物方法分解廢氣中含有的物質(zhì)外，還允許經(jīng)管道27和管道29進(jìn)行清除帶有有機(jī)物的廢水，并對第一級過濾器1的洗滌水作生物處理。
為了避免在一個由生產(chǎn)中斷而瞬時或長時間減少露點(diǎn)溫度時出現(xiàn)凈化裝置的運(yùn)行溫度下降，可以設(shè)置一條在必要時由閥22和23打開的旁路21。
借助本發(fā)明的方法可以提供最佳的凈化性能。此外，只要求低成本的、簡單的凈化裝置，因?yàn)椴灰罄鋮s廢氣或僅要求對廢氣作很少的冷卻，從而避免了通常所需要的大量的冷卻水和成本高昂的大型冷卻塔。
權(quán)利要求
1.一種用于凈化載有灰塵、懸浮顆粒和揮發(fā)性有機(jī)碳化合物的廢氣的凈化裝置，尤其是凈化來自生物原材料干燥裝置的廢氣的凈化裝置，它具有至少兩個前后設(shè)置的過濾級(1，2，3)，其中包括至少一個用于清除廢氣中顆粒狀成分和含懸浮體成分的過濾級(1)和至少一個借助微生物來清除廢氣中有機(jī)化合物、懸浮體以及其他強(qiáng)烈氣味物質(zhì)的過濾級(2)，后一過濾級(2)為帶有一傳質(zhì)區(qū)(9)的生物過濾器，在該傳質(zhì)區(qū)中通過噴射洗滌水完成該廢氣從氣相到液相的轉(zhuǎn)變，其特征在于至少前一種過濾級(1，3)設(shè)計(jì)成利用洗滌水的噴霧式洗滌塔或濕法電力過濾器，在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)中設(shè)置了用來使溫度保持在一個處于45℃至75℃的嗜熱溫度區(qū)域內(nèi)的不變溫度水平的部件。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述過濾級(1，2，3)包含有洗滌水的貯箱(4，10)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于對于至少兩個過濾級(1，2，3)設(shè)置一個共用的貯箱(4)。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述保持不變溫度水平的部件通過在至少一個過濾級(1，2，3)中設(shè)置至少一個輸送環(huán)境空氣的、優(yōu)選帶有一空氣過濾器的空氣輸送管道(17，17a)來形成。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述保持不變溫度水平的部件通過位于至少一個過濾級(1，2，3)的水循環(huán)回路中的至少一個熱交換器(8，20)來形成。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述保持不變溫度水平的部件通過位于至少一個過濾級(1，2，3)的一條廢氣管道上的至少一個熱交換器(19，24)來形成。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)的傳質(zhì)區(qū)(9)中設(shè)有用于將洗滌水精細(xì)地噴射到廢氣流中的噴嘴類構(gòu)件、用于使氣流和水流精細(xì)地分布開的洗滌底板類構(gòu)件或用于使氣相和水相精細(xì)地分布開的填料件、滲透器類構(gòu)件。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)中的微生物懸浮在洗滌水中，和/或附存在傳質(zhì)區(qū)(9)中的如填料件、滲透器類構(gòu)件那樣的裝入部件上。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)中的貯箱(4，10)為活性淤泥池。
10.按照權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于所述貯箱(4，10)包含有填料件或滲透器。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于所述貯箱(4，10)具有用于定量供給氧、養(yǎng)料或載有有機(jī)物的廢水的管道(12，13，14)。
12.按照權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述兩過濾級(1，2，3)的貯箱(4，10)之間設(shè)置一條連接管道(14)。
13.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)的傳質(zhì)區(qū)(9)和該過濾級(2)的貯箱(10)之間設(shè)置一條循環(huán)回路。
14.按照權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述至少一個貯箱(4，10)中設(shè)有一個將過量生物群和/或固體物質(zhì)排出的固體分離器(6，15)。
15.按照權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于在所述固體分離器(6，15)后串接一個水處理單元(26)。
16.按照權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于平行于至少一個所述過濾級(1，2，3)設(shè)置了一條帶有至少一個閥(23)的旁路(21)。
17.按照權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于所述旁路(21)平行于所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)的傳質(zhì)區(qū)(9)設(shè)置。
18.按照權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述已凈化廢氣的管道中設(shè)置一個用于分離最細(xì)液滴珠的液滴分離器(16)。
19.按照權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述至少一個過濾級(1，2，3)的洗滌循環(huán)中設(shè)有用于對PH值、電導(dǎo)率、氧含量、化學(xué)需氧量、生物需氧量、活性淤泥量以及磷、硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨、甲醛含量那樣的參數(shù)進(jìn)行測量的裝置。
20.按照權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于在所述設(shè)計(jì)成噴霧式洗滌塔的過濾級(1)中噴射洗滌水是通過將水以順流和/或逆流方式經(jīng)一個或多個布置的噴嘴平面噴射到在一水平或垂直設(shè)置的空氣通道中流過的空氣流中來實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有至少兩個過濾級(1，2，3)的廢氣凈化裝置，其中包括至少一個用于清除廢氣中顆粒狀成分和含懸浮體成分的過濾級(1)和至少一個借助微生物來清除廢氣中有機(jī)化合物和懸浮體以及其他強(qiáng)烈氣味物質(zhì)的、帶有一傳質(zhì)區(qū)(9)的、設(shè)計(jì)為生物過濾器的過濾級(2)，在該傳質(zhì)區(qū)中通過噴射洗滌水完成該廢氣從氣相到液相的轉(zhuǎn)變。為提供一種可簡單、低成本實(shí)現(xiàn)且具有高凈化率的裝置，至少前一種過濾級(1，3)設(shè)計(jì)成利用洗滌水的噴霧式洗滌塔或濕法電力過濾器，在所述設(shè)計(jì)成生物過濾器的過濾級(2)中設(shè)置了用來使溫度保持在一個處于45℃至75℃的嗜熱溫度區(qū)域的不變溫度水平的部件。
文檔編號B01D53/84GK1468137SQ01816820
公開日2004年1月14日 申請日期2001年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月3日
發(fā)明者弗里德里克·普羅爾, 曼弗雷德·利斯伯格, 弗里德里克 普羅爾, 德 利斯伯格 申請人:舒赫有限責(zé)任公司