一、引言
在众多工业生产过程中，如制药、化工、食品加工、污水处理等，会产生各种恶臭气体。这些恶臭气体不仅会对周边环境造成污染，还会影响工作人员的身体健康，甚至引发社会矛盾。因此，工业除臭设备的应用至关重要。了解工业除臭设备的工作原理与类型，有助于企业根据自身实际情况选择合适的除臭设备，有效解决恶臭污染问题。
二、工业除臭设备的工作原理
工业除臭设备主要通过物理、化学和生物等方法，将恶臭气体中的有害物质去除或转化为无害物质，从而达到除臭的目的。以下是几种常见的除臭原理：
(一)物理法
吸附原理
利用多孔性固体吸附剂(如活性炭、硅胶、分子筛等)表面的吸附作用，将恶臭气体中的异味分子吸附在其表面。活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构，对多种有机和无机恶臭物质有良好的吸附性能。当恶臭气体通过吸附剂床层时，异味分子被吸附在吸附剂表面，从而实现气体的净化。不过，吸附剂在吸附一定量的异味分子后会出现饱和现象，需要进行再生或更换。
吸收原理
利用液体吸收剂(如水、酸碱溶液、有机溶剂等)与恶臭气体接触，使异味分子溶解于吸收剂中。例如，对于一些易溶于水的气味物质，如氨气、硫化氢等，可以采用水吸收法。对于一些酸性或碱性气体，可以使用相应的酸碱溶液进行吸收中和反应，将其转化为无害的盐类。吸收过程可以是物理溶解，也可以是化学反应。
(二)化学法
氧化原理
通过氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)将恶臭气体中的异味分子氧化分解为无臭或低臭的物质。臭氧具有强氧化性，能够与许多有机和无机恶臭物质发生反应，将其氧化为二氧化碳、水和其他小分子物质。例如，臭氧可以氧化硫化氢生成硫酸，氧化氨气生成氮气和水。化学氧化法可以在较短的时间内有效地去除恶臭气体，但可能会产生一些副产物，需要进一步处理。
燃烧原理
将恶臭气体引入燃烧室，在高温下进行燃烧。在燃烧过程中，恶臭物质与氧气发生化学反应，转化为二氧化碳、水和其他无害物质。对于一些高浓度的可燃性恶臭气体，如有机溶剂废气等，燃烧法是一种有效的处理方法。燃烧可以分为直接燃烧和催化燃烧。直接燃烧需要较高的温度(一般在 800 - 1000℃)，而催化燃烧在催化剂的作用下，可以在较低的温度(200 - 400℃)下进行，降低了能源消耗。
(三)生物法
利用微生物的代谢作用将恶臭气体中的异味分子分解转化为无害物质。在生物除臭设备中，通常填充有适合微生物生长的填料(如活性炭、火山岩、塑料填料等)，微生物附着在填料表面形成生物膜。当恶臭气体通过生物膜时，异味分子被微生物吸附并作为营养物质进行分解代谢。例如，细菌可以将硫化氢、氨气等无机恶臭物质氧化为硫酸盐、硝酸盐等；真菌可以降解一些有机恶臭物质。生物法具有处理效果好、运行成本低、无二次污染等优点，但处理效果受环境条件(如温度、湿度、pH值等)影响较大。
三、工业除臭设备的类型
根据不同的工作原理和应用场景，工业除臭设备可以分为以下几种类型：
(一)活性炭吸附除臭设备
活性炭吸附除臭设备是最常见的物理除臭设备之一。它主要由活性炭吸附床、风机、管道等组成。恶臭气体通过风机的作用进入活性炭吸附床，异味分子被活性炭吸附在其表面。当活性炭吸附饱和后，可以通过加热再生或更换活性炭来恢复其吸附性能。活性炭吸附除臭设备具有结构简单、操作方便、除臭效率高等优点，适用于处理低浓度、大风量的恶臭气体，但对于高浓度、高湿度的恶臭气体，活性炭容易饱和，需要频繁更换。
(二)化学洗涤除臭设备
化学洗涤除臭设备利用化学吸收原理，通过喷淋塔等设备将恶臭气体与化学吸收剂充分接触，使异味分子被吸收剂吸收和中和。喷淋塔内通常装有填料，以增加气体与吸收剂的接触面积。化学洗涤剂可以根据恶臭气体的成分进行选择，如对于酸性气体(如硫化氢、二氧化硫等)可以使用碱性洗涤剂(如氢氧化钠溶液)，对于碱性气体(如氨气等)可以使用酸性洗涤剂(如硫酸溶液)。化学洗涤除臭设备具有处理效果好、适用范围广等优点，但运行成本较高，需要定期更换洗涤剂。
(三)生物除臭设备
生物除臭设备主要包括生物滤池、生物滴滤塔等类型。生物滤池是一种常见的生物除臭设备，它由滤床、布气系统、喷淋系统等组成。滤床通常填充有生物填料，微生物附着在填料表面形成生物膜。恶臭气体通过布气系统均匀地分布在滤床上，与生物膜接触，异味分子被微生物分解代谢。生物滴滤塔与生物滤池类似，但在塔内设有喷淋系统，定期喷淋营养液，为微生物提供必要的营养物质。生物除臭设备具有处理效果好、运行成本低、无二次污染等优点，但启动时间较长，对环境条件要求较高。
(四)等离子体除臭设备
等离子体除臭设备利用高压放电产生的等离子体来处理恶臭气体。在等离子体中，含有大量的高能电子、离子、自由基等活性粒子，这些活性粒子可以与恶臭气体中的异味分子发生碰撞，使其分解为无害的小分子物质。等离子体除臭设备具有处理效率高、反应速度快等优点，但设备投资较大，运行成本较高，且可能会产生一些副产物，需要进一步处理。
(五)光催化氧化除臭设备
光催化氧化除臭设备利用光催化剂在紫外线照射下产生的光生电子和空穴，与恶臭气体中的异味分子发生氧化还原反应，将其分解为无害物质。光催化氧化过程通常需要在紫外线灯的照射下进行，光催化剂可以附着在载体(如蜂窝陶瓷、玻璃纤维等)上。光催化氧化除臭设备具有处理效果好、无二次污染等优点，但紫外线灯的使用寿命有限，需要定期更换，且对光照强度有一定要求。
四、结论
工业除臭设备的工作原理多样，包括物理吸附、化学吸收与氧化、生物降解等方法，不同原理的设备具有各自的特点和适用范围。常见的工业除臭设备类型有活性炭吸附除臭设备、化学洗涤除臭设备、生物除臭设备、等离子体除臭设备和光催化氧化除臭设备等。企业在进行工业除臭设备选型时，需要综合考虑恶臭气体的成分、浓度、流量、处理要求、运行成本等因素，选择适合的除臭设备，以达到最佳的除臭效果，保护环境和人员健康。同时，还需要加强对除臭设备的运行管理和维护，确保设备的正常运行和处理效果的稳定性。
关注微信