[實(shí)用新型]用于降解焚燒煙氣中二噁英的光催化反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920112634.0
• 申請(qǐng)日: 2009-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN201353479Y
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸勝勇;嚴(yán)建華;李曉東;池涌;王飛;蔣旭光;馬增益;金余其;黃群星;楊家林;倪明江;岑可法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/70
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 唐銀益

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及焚燒法處置固體廢棄物過(guò)程中二惡英排放控制的技術(shù)，特別是涉及用于降解焚燒煙氣中二噁英的光催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平不斷提高的背景下，工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的產(chǎn)生量也迅速增加。焚燒法處理廢棄物，與其他垃圾處理方法比較，能更好地達(dá)到“減量化、資源化和無(wú)害化”的目標(biāo)，在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。我國(guó)許多城市也先后建立了大型的垃圾焚燒廠。焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，其中以二噁英的毒性最大，排放至環(huán)境中后很難降解，而且具有脂溶性和蓄積性的特點(diǎn)，對(duì)人體健康存在潛在危害。因此，如何控制二惡英的產(chǎn)生和排放已成為迫在眉睫，急待解決的問(wèn)題。

焚燒過(guò)程中二噁英排放控制技術(shù)主要分為兩類：一類是抑制二噁英在焚燒過(guò)程中的生成；一類是將已生成的二噁英進(jìn)行脫除以減少進(jìn)入環(huán)境中的量。后者目前廣泛采用的是布袋除塵器結(jié)合活性炭吸附技術(shù)。該方法是通過(guò)將粉末狀的活性炭噴射入煙道中來(lái)吸附氣相中的二惡英，然后用除塵器過(guò)濾下飛灰和活性炭，從而減少通過(guò)煙囪排放的二惡英量。但該方法存在兩個(gè)主要的缺陷：一是該方法本身不能減少二惡英的總量，只是將氣相中的二惡英通過(guò)活性炭的吸附轉(zhuǎn)移到固相中然后收集，產(chǎn)生的混有活性炭的飛灰富集了高濃度的二惡英，對(duì)環(huán)境的危害很大，目前對(duì)于廢棄物焚燒飛灰的處置也沒(méi)有很好的辦法，國(guó)內(nèi)主要采用填埋的方法處置這類飛灰，對(duì)環(huán)境的潛在危害很大；二是該方法需要消耗大量的活性炭，運(yùn)行費(fèi)用較高。

因此，尋求更經(jīng)濟(jì)、對(duì)煙氣中二噁英處理更徹底的方法是十分必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于降解煙氣中二噁英的光催化反應(yīng)器。

光催化反應(yīng)器是一個(gè)透光容器，光催化反應(yīng)器中內(nèi)置多孔介質(zhì)，多孔介質(zhì)上裝載光催化劑；所述光催化劑是納米TiO₂、貴金屬修飾的納米TiO₂或通過(guò)與半導(dǎo)體催化劑復(fù)合的納米TiO₂中的任意一種。

作為一種改進(jìn)，所述的多孔介質(zhì)是活性炭、硅藻土或膨潤(rùn)土其中任意一種。

光催化反應(yīng)器采用的光是紫外線或可見光中的任意一種。

光催化反應(yīng)器中光催化劑的活化方法，包括以下步驟：

(1)在N₂氣的保護(hù)氣氛下，用光照射失活的光催化劑；

(2)在含O₂氣的氣氛下，用光照射經(jīng)過(guò)上步處理的光催化劑；

(3)用清水清洗經(jīng)上步處理的光催化劑，完成活性恢復(fù)備用。

所述光照射處理的兩個(gè)步驟中采用的光是紫外線或可見光中的任意一種。

所述在N₂氣的保護(hù)氣氛下用光照射失活的光催化劑的過(guò)程是在光催化還原反應(yīng)器中進(jìn)行的，光催化還原反應(yīng)器是設(shè)置進(jìn)口和出口的石英容器。

所述在含O₂氣的氣氛下用光照射光催化劑的過(guò)程是在光催化氧化降解反應(yīng)器中進(jìn)行的，光催化還原反應(yīng)器是設(shè)置進(jìn)口和出口的石英容器。

本實(shí)用新型中的光催化降解焚燒爐煙氣中二噁英的過(guò)程，是在焚燒爐尾氣處理中設(shè)置光催化反應(yīng)器，光反應(yīng)器中的光催化劑用多孔介質(zhì)裝載置于透光容器中，并利用光進(jìn)行照射，光催化劑可以吸附降解煙氣中的二噁英。當(dāng)光催化劑飽和后，將其取出，在光照射條件下經(jīng)過(guò)光催化還原反應(yīng)器和光催化氧化降解反應(yīng)器，最后經(jīng)過(guò)清洗室，即可使光催化劑恢復(fù)活性，再次加入光催化反應(yīng)器循環(huán)使用。

包括以下步驟：

(1)將光催化劑裝載于多孔介質(zhì)中，放入光催化反應(yīng)器中，反應(yīng)器中的光反生源可以直接通過(guò)透光容器照射到催化劑。將光反應(yīng)器安裝在除塵器后部，經(jīng)處理過(guò)的煙氣直接排放；

(2)光催化反應(yīng)器運(yùn)行一段時(shí)間后，由于光催化表面吸收的二噁英等物質(zhì)逐漸積累，使其活性變?nèi)酰@時(shí)光催化劑取出，換上備用光催化劑；

(3)將取出的光催化劑放入光催化還原反應(yīng)器，在N₂氣的保護(hù)氣氛下，用光照射反應(yīng)；

(4)經(jīng)上步處理的光催化劑放入光催化氧化降解反應(yīng)器，在含O₂氣的氣氛下，用光照射反應(yīng)；

(5)經(jīng)上步處理的光催化劑放入清洗室，用清水清洗；

(6)處理過(guò)的光催化劑再次放入光催化反應(yīng)器工作。

本實(shí)用新型的有益效果在于：采用本實(shí)用新型中的光催化反應(yīng)器比傳統(tǒng)工藝更經(jīng)濟(jì)，對(duì)煙氣中二噁英處理更徹底。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的工藝流程圖。

圖中的實(shí)線方向箭頭為煙氣的工藝路徑，中空方向箭頭為納米TiO₂復(fù)合催化降解路徑。

具體實(shí)施方式