一种生物滴滤塔的工业用保温装置论文和设计-李坚

全文摘要

一种生物滴滤塔的工业用保温装置，涉及工业用保温装置。针对塔体外壁的保温系统，对循环营养液的内部加热系统，以及加热后营养液的定期喷淋系统。外壁保温系统包括阻燃橡塑保温板和阻燃膜，其中阻燃橡塑板采用两层交叉包覆。内部加热系统包括四根温控加热棒。该系统实现了生物滴滤塔在环境温度零度左右的高效运行，具有保温效果显著，可自动控制，操作简便，经济实用，稳定性好，可重复利用等多重优势。

主设计要求

1.一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，储液槽(5)经由水泵(7)通过上液管(8)与生物滴滤塔(4)连通连接，上液管(8)在生物滴滤塔(4)的上端伸入到生物滴滤塔(4)内部的上端，在上液管(8)的端口设置液体喷淋头(10)；在储液槽(5)的四周侧面和上端面均设有保温层，在储液槽(5)的内部设有温控加热棒(6)，在生物滴滤塔(4)塔身的四周侧面和上端面采用保温层保温；上液管(8)从储液槽(5)或\/水泵(7)开始的一端至储液槽(5)上端面的连接处管的周身均设有保温层；所述的保温层内层为阻燃橡塑保温材料(2)，外层为阻燃膜(1)。

设计方案

2.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，保温层内层的阻燃橡塑保温材料采用两层或多层结构，两层或多层结构为交叉分布，即每一层的阻燃橡塑保温材料的对接口与其外层或\/和其内层的橡塑保温材料对接口没有重叠部分。

3.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，阻燃橡塑保温材料采用阻燃橡塑保温板的形式，阻燃橡塑保温板的厚度为1-5mm。

4.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，上液管(8)上设有电磁阀(9)，电磁阀(9)和水泵(7)均与时间继电器连接，进而控制喷淋间隔和喷淋时间。

5.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，生物滴滤塔(4)的侧面设有采样口(3)。

6.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，生物滴滤塔(4)采用三段式或三层填料装置。

7.按照权利要求1所述的一种生物滴滤塔的工业用保温装置，其特征在于，所述的温控加热棒采用四支温控加热棒布置于储液槽内均匀分布于四个角位点，温控加热棒的上下端均浸没于营养液中，温控加热棒竖直放置优选在营养液高度方向的正中间。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业用保温装置，特别涉及一种工业上以生物滴滤塔处理废气过程中使用的保温装置。

背景技术

工业化生产过程中产生大量废气，其成分复杂且多变，浓度极其不稳定，不易治理及回收利用，时刻威胁着周围环境和人体健康。

目前用于废气治理的技术较多，主要包括吸收、吸附、催化燃烧、等离子体和生物法等。其中生物法与其它传统的处理方法相比，具有投资少、运行费用低、操作简便、无二次污染等优点，尤其在处理生物可降解性能好、浓度低的废气时更具优势。生物法包括生物过滤法、生物滴滤法和生物洗涤法三种，目前研究较广泛的是生物过滤法和生物滴滤法。其中生物滴滤法因其处理效果更好得到许多研究学者的青睐。

目前对于生物滴滤塔的实验室研究已较为成熟和广泛，但对于实际工业应用中存在的一些问题，如放大效应、挂膜时间长、受环境温度影响大、现场操作条件受限等，其解决方法有待于进一步探索和实践。尤其是在冬季环境温度较低的北方地区，生物法的应用受到很大的限制。

针对上述生物滴滤法受低温影响大的问题，本实用新型所述的保温系统应用于生物滴滤塔工艺操作装置，该方法及装置采用对塔体、管道及储液槽保温，对循环液体加热，间歇定量供给经加热的营养液，其效果显著，对于生物滤塔在不同地域工业生产中的推广应用有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种以生物滴滤塔为载体的保温加热方法及装置，该方法包括保温、加热及营养液的供给三部分，简便易操作，效果显著，投资少，经济环保。

本实用新型采用的技术方案是：

一种生物滴滤塔工业用保温加热装置，其特征在于，储液槽(5) 经由水泵(7)通过上液管(8)与生物滴滤塔(4)连通连接，上液管(8)在生物滴滤塔(4)的上端伸入到生物滴滤塔(4)内部的上端，在上液管(8)的端口设置液体喷淋头(10)；在储液槽(5)的四周侧面和上端面均设有保温层，在储液槽(5)的内部设有温控加热棒(6)，在生物滴滤塔(4)塔身的四周侧面和上端面采用保温层保温；上液管(8)从储液槽(5)或\/水泵(7)开始的一端至储液槽(5)上端面的连接处管的周身均设有保温层；所述的保温层内层为阻燃橡塑保温材料(2)，外层为阻燃膜(1)。

进一步优选保温层内层的阻燃橡塑保温材料采用两层或多层结构，两层或多层结构为交叉分布，即每一层的阻燃橡塑保温材料的对接口与其外层或\/和其内层的橡塑保温材料对接口没有重叠部分。阻燃橡塑保温材料采用阻燃橡塑保温板的形式，阻燃橡塑保温板的厚度为1-5mm。

上液管(8)上设有电磁阀(9)，电磁阀(9)和水泵(7)均与时间继电器连接，进而控制喷淋间隔和喷淋时间。

生物滴滤塔(4)的侧面设有采样口(3)。

生物滴滤塔(4)优选采用三段式或三层填料装置。

优选所述的温控加热棒采用四支温控加热棒布置于储液槽内均匀分布于四个角位点(如图1(c))，温控加热棒的上下端均浸没于营养液中，温控加热棒竖直放置优选在营养液高度方向的正中间(如图1(a))。

采用上述生物滴滤塔工业用保温加热装置进行加热保温的方法，其特征在于，储液槽(5)内配有营养液，通过对塔身、营养液的储液槽及营养液喷淋输送上液管进行保温，且对储液槽内营养液进行加热，将温度适宜的营养液输送至滴滤塔内部。

所述的加热方法是利用温控加热棒将储液槽内营养液加热至 30-32℃；将经过加热的营养液由营养液喷淋装置定时定量的喷淋在滴滤塔内附着有微生物的填料上。

进一步，所述的营养液输送装置是利用时间继电器和电磁阀控制，所述的时间继电器位于配电箱内，所述的电磁阀位于已保温的营养液输送管道的某个位置。

本实用新型所述的生物滴滤塔保温方法及装置由保温层、加热棒和营养液定期喷淋系统组成，对低温环境下的生物滴滤系统进行保温和加热，适用于冬季条件下，在室外运行的生物滤塔装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：(1)本实用新型以橡塑材料为保温材料包裹生物滴滤塔，其操作简单，且可重复利用；可塑性强，可包裹在塔体及管道的各个方位；保温效果较好，可有效防止热量散失；(2)采用恒温加热棒对储液槽内营养液进行加热处理，其温度可根据环境及塔内填料层温度进行调整；价格便宜，投资少，操作简便，且运行费用低。(3)采用可控制的营养液喷淋系统间歇为塔内微生物提供营养物质的同时，为塔内升温，保证滴滤塔内微生物的正常代谢活动。

附图说明

图1为生物滴滤塔保温及加热装置结构示意图。

(a)为各部件的剖视图，(b)塔体的俯视图，(c)为储液槽俯视图。

图中：1阻燃膜；2阻燃橡塑保温材料；3采样口；4三层式生物滴滤塔；5储液槽；6温控加热棒；7水泵；8上液管；9电磁阀；10液体喷淋头；11橡塑保温材料对接口。

图2为当地环境温度的变化情况。

图3为生物滴滤塔保温措施前后连续运行净化硫化氢的情况。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1

图1所示的处理制药厂恶臭的生物滴滤装置，包括三段式塔身主体4，储液槽5，供气系统及供水系统。其中主体部分由玻璃钢制成，塔内填充有用于附着微生物的填料。该生物滴滤塔为三段式，每段中部设有填料装卸口或采样口3。恶臭气体由塔底进入，途径填料层时与微生物接触，得到净化后由塔顶送出。

营养液循环装置的作用是为滴滤塔填料层的微生物提供生命活动必需的元素。液体循环系统包括储液槽5、液体循环水泵7、上液管8、电磁阀9和液体喷淋头10。其中营养液储存在储液槽内，由液体循环水泵抽送至上液管，通过液体喷淋头均匀喷洒在塔内填料上，电磁阀用来控制营养液的喷淋，其喷淋间隔和喷淋时间由配电箱内的时间继电器控制。

该生物滴滤塔保温系统包括三部分：包裹在三段式生物滴滤塔外壁、储液槽及营养液上液管的阻燃橡塑保温材料(橡塑板)2和阻燃膜1，其中橡塑板采取两层交叉式包裹；为储液槽内营养液加热的温控加热棒6，控制营养液的适宜温度；经加热后的营养液供给装置，用来定时定量的给塔内微生物供给所需要的元素，并带进热量，为塔内升温。

实施例：

以治理冬季条件下，某制药厂硫化氢气体为例，实施方法如下：

通过利用阻燃橡塑保温材料(橡塑板)2和阻燃膜1对三段式生物滴滤塔1(如图1(a))外壁、储液槽及营养液上液管进行包裹，其中橡塑板采取两层交叉式包裹(如图1(b))，达到保持滴滤塔内部填料层及储液槽内营养液温度的目的。同时利用四支温控加热棒6 为储液槽内营养液加热，控制营养液温度为30-32℃(如图1(c))。之后将经加热后的营养液通过电磁阀9和时间继电器(位于配电箱内，图中没有给出)控制，定时定量地供给塔内微生物，同时带入热量，为塔内升温。

图2为现场环境温度变化的情况。在秋冬季节，环境温度的骤降给生物滴滤塔内微生物的生命活动带来重大的影响。图2中，现场环境温度由20℃左右骤然下降至5～6℃，之后降至零度以下，最终基本维持在6℃以下。微生物维持正常生命活动的最适温度为29～32℃，在20℃左右时仍有部分生物活性，但降至6℃以下时，微生物代谢活动较弱，此时若不进行保护措施，大部分微生物将进入休眠状态，其对污染物的降解能力将大大下降。

图3为添加保温系统前后生物滴滤塔降解硫化氢的情况。在添加保温系统前，入口硫化氢浓度基本在400mg\/m^{3<\/sup>以下波动，此时生物滴滤塔降解硫化氢的效率随环境温度的下降逐渐下降，最终由约90％降至30％左右。期间生物滴滤塔内部温度随环境温度变化而变化，最终塔内温度在10℃左右，极其不利于微生物的正常生命活动。添加保温系统后，生物滴滤塔内温度逐渐回升，最终在25℃上下波动。生物滴滤塔净化硫化氢的效率呈波动上升趋势，最终在入口硫化氢浓度400mg\/m^{3<\/sup>左右时，效率可达到93％以上。之后由于入口硫化氢浓度的骤然增加，去除效率有所下降，但最终去除效果都在60％以上。说明本实用新型中的保温方法和装置对生物滴滤塔在冬季的运行有良好的保温作用。}}

本实用新型并不局限于上述具体实施方式，只要涉及生物法处理废气的装置用保温材料及加热设备对装置进行加热操作的，均落在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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