一种发酵尾气的除异味富氧发生器及其工艺操作和用途

摘要

本发明一种发酵尾气除异味富氧设备及其工艺操作方法。在此设备中，用定量臭氧和定量氧化钙的水溶液除去发酵尾气中异味、二氧化碳、活菌、有害气体并富氧气，使发酵尾气循环用于同菌种发酵无菌、无二氧化碳、富氧空气气源，节能、减排、消除空气污染、提高产率。还可得到碳酸氢钙、硫酸钙、硝酸钙化工产品原料。此发明设备及工艺操作方法也可以用于宾馆、居所、公共活动场所除病源微生物、二氧化碳、异味。

主权项

一种发酵尾气的除异味富氧的发生器，其特征是：1.1本发明的定量除异味富氧发生器有以下相互连接12部分，详见附图1：(1)臭氧定量输入计、(2)臭氧与尾气混合管(文丘里管)、(3)混合气体进气管、(4)反应室及臭氧分解室、(5)罩盖及罩板、(6)无菌富氧空气除水室、(7)无菌富氧空气出气室、(8)固体反应剂加入口、(9)下料口、(10)冷凝水回流管、(11)加水管、(12)水溢流管，共12部分相互连接组成。1.2本发明的设备制造及安装参数：本发明的设备自定义型号是：WQJ-BX，WQJ是取尾气净化汉语拼音声母，B型是与核工业理化工程研究院的QYF-B-X型气液分离器配套安装，其中的X值表示每分钟的发酵尾气的流量，是在QYF-B-X气液分离器分离发酵尾气中的发酵液逃液后，再安装本发明设备，进行尾气除异昧并富氧，成为无害的新鲜空气排到环境中。1.2.1本发明的设备筒体及进出气口尺寸：mm(设计工作压力0.09Mpa) 本发明设 备型 号规格 进气 口法 兰D200 流量 m3/min 园柱 筒体 直径 D400 园柱 筒体 高H400 锥体 封头 高H401 及H701 锥体 斜边 长L401 及L701 设备 高H 设备 宽L出气及下料口法兰D700＝D900 WQJ-B20 DN100 20 1400 2000 600 849 3500 1900 DN200 WQJ-B30 DN150 30 1600 2200 700 990 3900 2100 DN200 WQJ-B40 DN150 40 1800 2600 800 1132 4500 2300 DN200 WQJ-B50 DN150 50 2000 2800 900 1273 4900 2500 DN200 WQJ-B60 DN150 60 2200 3000 1000 1414 5300 2700 DN200 WQJ-B70 DN150 70 2400 3200 1100 1556 5700 2900 DN200 WQJ-B80 DN200 80 2600 3400 1200 1697 6200 3200 DN200 WQJ-B90 DN200 90 2800 3600 1300 1839 6600 3400 DN200 WQJ-B100 DN250 100 3000 3800 1400 1980 7000 3600 DN200 WQJ-B150 DN300 150 4000 6000 1900 2687 10200 4600 DN200注：进气口、出气口、下料口法兰设计压力PN1.6MPa1.2.2本发明设备筒体及封头上的各接管长、高尺寸(设计工作压力0.09Mpa)： 设备型号 规格 进气管 接管 L300 mm 下料管 接管 H900 mm 混和管 接管 L200mm 加料 手孔 L800 mm 出气管 接管 L700mm 冷凝水回 流管接管 L100mm溢流管接管L120mm WQJ-B20 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B30 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B40 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B50 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B60 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B70 150 150 200 150 150 200 200 WQJ-B80 200 200 300 150 200 200 200 WQJ-B90 200 200 300 150 200 200 200 WQJ-B100 200 200 350 150 200 200 200 WQJ-B150 200 200 400 150 200 200 2001.2.3臭氧定量输入混合部分结构制造及安装尺寸： 型号规格 L301 L210 L212 L211 L213 H302 H301＝H801 D201 D202 WQJ-B20 250 70 100 30 85 1100 1500 50 75 WQJ-B30 300 70 100 30 85 1150 1650 50 75 WQJ-B40 350 70 100 30 85 1250 1950 50 75 WQJ-B50 400 70 100 30 85 1300 2100 50 75 WQJ-B60 450 70 100 30 85 1350 2250 50 75 WQJ-B70 500 70 100 30 85 1400 2400 50 75 WQJ-B80 500 110 160 30 125 1450 2550 70 100 WQJ-B90 550 110 160 30 125 1500 2700 70 100 WQJ-B100 600 150 210 40 170 1550 2850 85 120 WQJ-B150 700 150 210 40 170 2100 4500 100 150注：1、D203等于D2，即为表6.1中进出气管法兰DN值。2、臭氧气体输入管内径D211统一为20mm，接管高度H211统一为150mm。1.2.4尾气除异味反应室及加料、下料系统结构制造及安装尺寸(mm)： 设备型号 D402 L402 H4021 H4022 H604 D604 H1200 WQJ-B20 700 700 300 300 400 25 1750 WQJ-B30 800 800 300 300 400 25 1950 WQJ-B40 900 900 300 400 500 25 2250 WQJ-B50 1000 1000 300 400 500 25 2450 WQJ-B60 1100 1100 400 500 600 25 2650 WQJ-B70 1200 1200 400 500 600 25 2850 WQJ-B80 1300 1300 400 600 700 50 3100 WQJ-B90 1400 1400 400 600 700 50 3300 WQJ-B100 1500 1500 500 700 800 50 3500 WQJ-B150 2000 2000 500 700 800 50 51001.2.5无菌富氧空气除水室结构制造及安装尺寸：mm 设备型号 D600 D601 D604 H600 H602 H603 L601 H601 L602 WQJ-B20 150 450 50 500 100 300 283 200 100 WQJ-B30 150 450 50 500 100 300 283 200 100 WQJ-B40 150 450 50 500 100 300 283 200 100 WQJ-B50 150 450 50 500 100 300 283 200 100 WQJ-B60 150 450 50 700 150 400 283 200 100 WQJ-B70 150 450 50 700 150 400 283 200 100 WQJ-B80 200 600 50 800 150 400 389 275 150 WQJ＝B90 200 600 50 800 150 400 389 275 150 WQJ-B100 250 750 50 900 150 500 495 350 150 WQJ-B150 300 900 50 1200 150 700 601 425 2001.2.6无菌富氧空气出气室、加水管、冷凝水回流管、溢流管结构制造及安装尺寸：mm 设备型号 H10 H1200 H12 L100 L1200 D100 D1100 D1200 WQJ-B20 1000 1750 200 200 200 25 50 25 WQJ-B30 1000 1950 200 200 200 25 50 25 WQJ-B40 1000 2250 200 200 200 25 50 25 WQJ-B50 1000 2450 200 200 200 25 50 25 WQJ-B60 1000 2650 200 200 200 25 50 25 WQJ-B70 1000 2850 200 200 200 25 50 25 WQJ-B80 1000 3100 200 200 200 50 50 50 WQJ-B90 1000 3300 200 200 200 50 50 50 WQJ-B100 1000 3500 200 200 200 50 50 50 WQJ-B150 1000 5100 200 200 200 50 50 501.2.7设备中角度、筒体厚度、园锥封头厚度、管壁厚度参数： 设备型号 α β γ 筒体 厚度 mm 圆锥封 头厚度 mm D大 于50 管厚 mm D小 于50 管厚 度 mm 固体反 应剂加 入手孔 厚度 mm WQJ-B20 45° 45° 45° 5.0 5.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B30 45° 45° 45° 5.0 5.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B40 45° 45° 45° 5.0 5.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B50 45° 45° 45° 5.0 5.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B60 45° 45° 45° 6.0 6.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B70 45° 45° 45° 6.0 6.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B80 45° 45° 45° 8.0 8.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B90 45° 45° 45° 8.0 8.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B100 45° 45° 45° 10.0 10.0 3.5 2.5 3.5 WQJ-B150 45° 45° 45° 10.0 10.0 3.5 2.5 3.5注：筒体及园台壳体壁厚考虑了碱液及酸性气体腐蚀裕度。1.3设备筒体、封头、旋风分离器、管件、加料手孔、全部材质都是采用304不锈钢。按工作压力0.09MPa规范地常法设计制造。1.4进出口法兰、包括加料手孔，采用JB/T81-94凸面板式钢制管法兰。1.5所有焊接都是亚弧焊自动焊接等离子抛光。1.6设备外表面光洁度为8级.1.7本发明的除异味富氧的工艺流程及操作，详见附图1：由(101)臭氧发生器产生的臭氧在经(102)检测用臭氧流量计中检测浓度合格后，再经(1)臭氧定量计中被定量后输入(2)臭氧与尾气混合管(文丘里管)，臭氧与尾气混合后，由(3)混合气体进气管进入(4)反应室及臭氧分解室，此室有过饱和的氢氧化钙碱液，在此臭氧把异味气体如硫化氢、二氧化硫、硫化胺等氧化，臭氧杀死细菌，氢氧化钙碱液腐蚀溶解细菌细胞或死菌尸体片断，除去异味；同时由于氮氧化合物五氧化二氮、三氧化二氮在此碱液中溶解度是二氧化碳的千万倍，氮氧化物被除尽，而发酵菌体呼出异味二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，并由臭氧及氢氧化钙碱液共同除去菌体呼出的二氧化碳的异昧。反应液中Ga2+由水中乳化状氢氧化钙不断地溶于水中补充。罩盖及罩板罩住区域为反应室，此区域外为臭氧分解室，未反应完的臭氧在水液中分解出氧气，使除去异味的尾气变成无菌富氧空气，并从切线方向旋转进入(6)无菌富氧空气除水室，由于撞击出气管壁及旋转分离作用，水滴下到旋风分离器下部排液管中流到碱液中，气体从此旋风分离器出气管下端口进入，从出气管上端口突然膨胀吸热冷凝，进一步除水，排到(7)无菌富氧空气出气室，排到室外，出气室凝积的水由(10)冷凝水回流管流到混合气体反应室碱液中，每批发酵完毕，把(9)下料口封口法兰拆下，混合气体反应室碱液及固体粒块可清除，把混合气体反应室液体及固体粒块清除完毕。清除出的液体用于回收硝酸钙，清除出的固体重置于通二氧化碳溶液中，碳酸钙变成碳酸氢钙溶解，而硫酸钙不溶，分离得硫酸钙，碳酸氢钙溶液再用常法制备固体碳酸氢钙。封闭下料口封口法兰。再在(8)固体反应剂加入口(即加料手孔)加入固体氧化钙到(4)反应室及臭氧分解室的水中。水从(11)加水管中加入自来水到(4)反应室及臭氧分解室中，边加水边加氧化钙，在氧化钙全部变成氢氧化钙后，再调整加水，加到(12)溢流管流出水停加水，封闭加料口，待下批除发酵尾气异味及除菌用，此时(4)反应室及臭氧分解室成为很好的无菌液封室。