[发明专利]一种烤烟炉尾气处理装置

权利要求书

1.一种烤烟炉尾气处理装置，其特征在于，包括实时监控系统和依次连接的烤烟炉、除尘过滤器、光解催化器与洗涤塔，实时监控系统分别连接烤烟炉的初始气体排放口和洗涤塔的净化气体排放口，其中洗涤塔内设置有喷淋系统及加药系统。

2.如权利要求1所述的烤烟炉尾气处理装置，其特征在于：所述除尘过滤器内设置有多层级无纺布作为滤芯，多层级无纺布作为滤芯，既可以耐烤烟炉尾气的高温，又可以高效去除尾气中的固体颗粒和机械杂质。

3.如权利要求2所述的烤烟炉尾气处理装置，其特征在于：所述光解催化器内设置有紫外光灯管，所述紫外光灯管为透紫外玻璃或石英玻璃。

4.如权利要求3所述的烤烟炉尾气处理装置，其特征在于：所述实时监控系统包括：初始气体浓度检测仪、净化气体浓度检测仪、声光报警器、液位和PH值检测仪，其中初始气体浓度检测仪设置在所述烤烟炉的初始气体排放口处，净化气体浓度检测仪设置在所述洗涤塔的净化气体排放口处。

5.如权利要求4所述的烤烟炉尾气处理装置，其特征在于：所述烤烟炉尾气处理装置包括以下尾气处理步骤：

步骤一：来自所述烤烟炉的100℃废气通过所述除尘过滤器粗过滤，除去固体颗粒及机械杂质；

步骤二：废气进入所述光解催化器，有机废气被分解为二氧化碳和水等物质，硫化氢、二氧化硫及氮氧化物分别被氧化为三氧化硫、三氧化二氮及五氧化二氮；

步骤三：废气进入所述洗涤塔，在所述洗涤塔内经过碱液的洗涤中和,气体从所述净化气体排放口排放；

步骤四：所述实时监控系统通过所述净化气体浓度检测仪、液位和PH值检测仪对废气进行监测，当废气浓度、液位和PH值不符合气体排放标准，则触发所述声光报警器；当废气浓度、液位和PH值符合气体排放标准，废气通过标准气体排放出口排出。

6.如权利要求5所述的烤烟炉尾气处理装置，其特征在于：所述步骤二包括光催化和紫外光激活照射；

光催化过程：在活性炭基体上均匀负载一定量的纳米TiO₂而获得的一种负载型光催化功能材料，纳米TiO₂电子结构特点为一个满的价带和一个空的导带，在大于其带隙能的光照条件下，电子就可从价带激发到导带形成自由电子，而在价带形成一个带正电的空穴，形成电子—空穴对：

TiO₂+hυ→(TiO₂)h⁺+(TiO₂)e^-

价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂，空穴一般与表面吸附的H₂O或OH-离子反应形成具有强氧化性的活性羟基(·OH)：

h⁺+H2O→·OH+H⁺

h⁺+OH^-→·OH

电子则与表面吸附的氧分子(O₂)反应，生成超氧离子(·O₂^-)，超氧离子可与水进一步反应，生成过羟基(·OOH)和双氧水(H₂O₂)：

e^-+O₂→·O₂^-

·O₂^-+H₂O→·OOH+OH^-

2·OOH→H₂O₂+O₂

·OOH+H₂O+e^-→H₂O₂+OH^-

H₂O₂+e^-→·OH+OH^-

TiO₂光催化氧化是活性羟基(·OH)和其他活性氧化类物质(·O₂^-，·OOH，H₂O₂)共同作用的结果，在TiO₂表面生成的·OH基团反应活性很高，具有高于有机物中各类化学键能的反应能，加上·O₂^-，·OOH，H₂O₂活性氧化类物质的协同作用，能迅速有效地分解有机物，反应机理为：

H₂S+O₂、O^2-、O²⁺→SO₃+H₂O

NH₃+O₂、O^2-、O²⁺→NOx+H₂O

VOCs+O2、O^2-、O²⁺→SO₃+CO₂+H₂O

随着在TiO₂光催化氧化的作用，被活性炭微孔内吸附的有害气体被氧化分解掉，活性炭完成了自再生过程；

紫外光激活照射过程：光催化剂纳米粒子在一定波长的紫外光线照射下才能受激发，生成电子—空穴对，在紫外线灯管照射下的光催化氧化过程产生臭氧，产生的臭氧作为氧化剂将废弃中的二氧化硫、硫化氢及烃类、醇类有机废气氧化为三氧化硫、二氧化碳和水；待废气行至光催化吸附反应器出口时，臭氧已经消耗殆尽，故而不会因臭氧而带来新的环境污染。