紫外光催化分解装置、尾气处理装置和交联尾气的处理工艺的制作方法

专利2025-05-23  20


本发明涉及尾气处理,尤其是涉及一种紫外光催化分解装置、尾气处理装置和交联尾气的处理工艺。


背景技术:

1、在维生素a微胶囊的生产过程中,交联是一个关键步骤,它增强了微胶囊的结构稳定性和保护性能。现有技术通常采用流化床反应器来实现这一过程。在这种设置中,流化板下方引入高温和高湿气流,使得流化板上方的维生素a微胶囊维持在流态化状态。这种流态化环境为微胶囊提供了均匀的热量和湿度,有利于交联反应的进行。

2、在高温高湿的条件下,微胶囊中的明胶成分,一种动物源性蛋白,与低聚糖发生美拉德反应(maillard reaction),这是一种广泛存在于食品加工中的非酶促褐变反应。该反应导致蛋白质分子之间形成网状结构,从而增加了微胶囊的强度并降低了其水溶性,这对于提高微胶囊的稳定性和保护内部维生素a成分至关重要。

3、然而,美拉德反应过程中会产生一些副产品,包括小分子有机物,这些物质在高温下会释放到空气中,形成具有特殊气味的尾气。这些尾气不仅对生产环境造成异味问题,还可能对操作人员的健康和周围环境造成潜在影响。

4、为了解决这一问题,现有技术采用了多种尾气处理方法,包括旋风分离、洗涤和吸收等工艺。尽管这些方法在一定程度上减少了尾气中的污染物,但它们通常无法完全消除异味,导致生产区域在交联过程中仍然存在不愉快的气味。

5、交联尾气具有:高湿、粉尘、异味三个特性,本申请的目的是解决异味问题。高湿特征使得除尘能力最强的袋滤操作无法进行,或者需要除湿后才能采用袋滤操作,这会使得处理成本急剧升高。粉尘特征会使得紫外光催化分解装置的紫外灯的寿命缩短,结合高湿环境进一步降低了紫外灯的寿命,从而削弱了整个系统的处理能力。

6、有鉴于此,特提出本发明。


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种紫外光催化分解装置,旨在解决上述技术问题中的至少一种。

2、本发明的目的之二在于提供一种尾气处理装置。

3、本发明的目的之三在于提供一种交联尾气的处理工艺。

4、为解决上述技术问题,本发明特采用如下技术方案:

5、本发明的第一方面提供了一种紫外光催化分解装置包括壳体以及设置在所述壳体内的紫外光发光装置;

6、所述紫外光发光装置主要由低压汞灯、氮气管、第一石英管和第二石英管组成;

7、所述第一石英管和所述第二石英管均为一端开口、另一端封闭的结构;

8、所述第一石英管套设于所述低压汞灯外部,所述氮气管设置于所述第一石英管与所述低压汞灯的间隙中,所述第二石英管套设于所述第一石英管外部。

9、进一步地,所述壳体内径与所述第二石英管外径的比值为3~10:1。

10、进一步地,所述壳体为圆筒结构;所述壳体包括筒体、上筒盖和下筒盖。

11、所述筒体上设置有进气口和出气口。

12、所述紫外光发光装置的中轴线与所述筒体的中轴线重合。

13、所述进气口设置于所述筒体的底部、与所述筒体相切,形成离心结构。

14、所述出气口设置于所述筒体的顶部、与所述筒体相切,且所述出气口与所述进气口异侧设置。

15、进一步地,所述进气口和所述出气口均为方形结构,且关于所述筒体中轴呈中心对称。

16、其中,所述进气口的高度与宽度的比值为1.5~3:1。

17、所述进气口的宽度与所述筒体的内径的比值为0.10~0.25:1。

18、进一步地,所述上筒盖设置于所述筒体的顶部;

19、所述上筒盖中心设有安装管,所述安装管用于安装固定所述紫外光发光装置。

20、所述下筒盖设置于所述筒体的底部。

21、所述下筒盖外周设有排净管;所述排净管用于排出积聚在所述紫外光催化分解装置中的液体。

22、本发明第二方面提供了一种尾气处理装置,包括依次连接的旋风分离器、旋风水膜除尘器和第一方面所述的紫外光催化分解装置;

23、所述紫外光催化分解装置的进气口和所述旋风水膜除尘器的输出口连接;

24、所述旋风分离器用于对初始尾气进行一次除尘得到一级尾气;所述旋风水膜除尘器用于对一级尾气进行二次除尘及有机气体吸收处理,得到二级尾气;所述紫外光发光装置用于对处于所述壳体中的二级尾气进行紫外光催化分解处理得到最终尾气。

25、本发明第三方面提供了一种交联尾气的处理工艺,采用第二方面所述的尾气处理装置进行处理;

26、所述交联尾气为维生素a微胶囊生产中产生的;

27、所述处理工艺包括以下步骤:将所述交联尾气通过旋风分离器进行一次除尘,得到一级交联尾气;所述一级交联尾气继续通过旋风水膜除尘器进行二次除尘以及一级除臭得到二级交联尾气;所述二级交联尾气通过紫外光催化分解装置进行二级除臭得到无味交联尾气。

28、进一步地,所述旋风水膜除尘器内添加有吸收剂。

29、优选地,所述吸收剂包括次氯酸钠水溶液。

30、优选地,所述次氯酸钠水溶液的浓度为1.0~5.0wt%。

31、进一步地,所述交联尾气的流量与低压汞灯的功率之间的比例关系为2000~5000m3/h:1kw。

32、进一步地,所述交联尾气的温度为85~100℃,绝对湿度为0.04~0.055kg/kg。

33、与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:

34、本发明提供的紫外光催化分解装置,各组成部分的功能明确,以提高光催化效率并确保操作的安全性。低压汞灯被第一石英管套设,以提供物理保护,防止灰尘和湿气等外部因素对光源造成损害,从而延长其使用寿命。第一石英管与低压汞灯之间的间隙中设置有氮气管,通过充入氮气来创造一个无氧环境,不仅减少了光源在工作时的氧化损耗,还避免了氧化作用对紫外光波长产生影响,确保了紫外光的稳定性和催化效果。第二石英管套设在第一石英管的外部。这种双重石英管的设计不仅增强了装置的耐用性和安全性,还有助于维持内部反应环境的稳定性,这对于紫外光催化反应的高效进行至关重要。

35、本发明提供的尾气处理装置结合物理分离和化学分解,采用多级处理的模式,提高了净化效率,避免二次污染,且模块化设计便于维护,为工业提供了一种高效、环保的尾气处理方法。

36、本发明提供的交联尾气的处理工艺,鉴于上述尾气处理装置带来的有益效果,有效去除了维生素a微胶囊生产中产生的交联尾气中的粉尘和异味。这一工艺不仅提高了交联尾气的清洁度,还避免了二次污染,为工业生产提供了一种高效、环保的尾气净化方法,改善了环境质量。



技术特征:

1.一种紫外光催化分解装置,其特征在于,包括壳体以及设置在所述壳体内的紫外光发光装置;

2.根据权利要求1所述的紫外光催化分解装置,其特征在于,所述壳体内径与所述第二石英管外径的比值为3~10:1。

3.根据权利要求1所述的紫外光催化分解装置,其特征在于,所述壳体为圆筒结构;所述壳体包括筒体、上筒盖和下筒盖;

4.根据权利要求3所述的紫外光催化分解装置,其特征在于,所述进气口和所述出气口均为方形结构,且关于所述筒体中轴呈中心对称;

5.根据权利要求3所述的紫外光催化分解装置,其特征在于,所述上筒盖设置于所述筒体的顶部;

6.一种尾气处理装置,其特征在于,包括依次连接的旋风分离器、旋风水膜除尘器和权利要求1-5任一项所述的紫外光催化分解装置;

7.一种交联尾气的处理工艺,其特征在于,采用权利要求6所述的尾气处理装置进行处理;

8.根据权利要求7所述的处理工艺,其特征在于,所述旋风水膜除尘器内添加有吸收剂;

9.根据权利要求7所述的处理工艺,其特征在于,所述交联尾气的流量与低压汞灯的功率之间的比例关系为2000~5000m3/h:1kw。

10.根据权利要求7所述的处理工艺,其特征在于,所述交联尾气的温度为85~100℃,绝对湿度为0.04~0.055kg/kg。


技术总结
本发明提供一种紫外光催化分解装置、尾气处理装置和交联尾气的处理工艺,具体涉及尾气处理技术领域。该紫外光催化分解装置包括壳体以及设置在所述壳体内的紫外光发光装置;所述紫外光发光装置主要由低压汞灯、氮气管、第一石英管和第二石英管组成;所述第一石英管和所述第二石英管均为一端开口、另一端封闭的结构;所述第一石英管套设于所述低压汞灯外部,所述氮气管设置于所述第一石英管与所述低压汞灯的间隙中,所述第二石英管套设于所述第一石英管外部。本发明的紫外光催化分解装置通过双重石英管结构和内置氮气管的设计,优化了光催化效率并保障了操作安全,延长了光源寿命,确保紫外光的稳定性,维持反应环境稳定。

技术研发人员:刘斌,王钰,朱小勇,周沫霖,余玉婷,徐冠锋,胡一帆,亢连香,钱晶
受保护的技术使用者:浙江新和成股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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