[發(fā)明專利]一種VOCs高效處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310687041.8
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103721510A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳仁亮;季冬冬;吳傲立
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中科睿賽污染控制工程有限公司;中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種VOCs高效處理方法，具體涉及一種將催化氧化和吸附有效結(jié)合的石化工業(yè)有機(jī)廢氣處理方法。

背景技術(shù)

VOCs(Volatile?Organic?Compounds，揮發(fā)性有機(jī)化合物)是石油化工、制藥、印刷、噴漆等工業(yè)生產(chǎn)過程和機(jī)動車輛排放的常見的污染物之一。隨著工業(yè)的發(fā)展，VOCs排放量與日俱增，并具有范圍廣、排放量大等特點(diǎn)，其治理已成為當(dāng)前國際環(huán)境的熱點(diǎn)之一，相關(guān)環(huán)境立法也日趨嚴(yán)格。VOCs是一類疏水及持久性有機(jī)污染物，易在含脂肪豐富的組織中蓄積，且大多具有致癌、致畸、致突變性，對環(huán)境具有潛在危害，多種VOCs已被美國國家環(huán)保局列為優(yōu)先控制和優(yōu)先監(jiān)測的污染物，如鹵代烷烴、氯烯烴、氯芳烴、芳烴及其氧化產(chǎn)物和氮化產(chǎn)物等。

石化工業(yè)在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)含有惡臭味的有機(jī)廢氣污染，嚴(yán)重危害人們的健康。石化工業(yè)排入大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣包括苯系物、醛酮類、鹵代烴、醇類等。

有機(jī)廢氣的處理技術(shù)大致可分為兩大類：一是回收，適用于較高濃度有機(jī)廢氣的治理，常用的措施有：吸附、冷凝和吸收等：二是銷毀，常用的有燃燒、生物凈化和催化氧化等。

有機(jī)廢氣的回收處理技術(shù)中，吸收法多數(shù)情況下需要較大能耗來再生吸收液，否則會造成二次污染。冷凝法只適用于高濃度有機(jī)廢氣的預(yù)處理，但若要將有害物質(zhì)濃度降低到較低水平，所需要的費(fèi)用昂貴。吸附法也存在吸附劑的再生問題，工業(yè)上吸附法多與其它技術(shù)聯(lián)合使用時才具有經(jīng)濟(jì)可行性。膜分離法需要壓力差作為推動力，若分離操作前后工序本身不存在壓差時，也需較大能耗來完成操作。

有機(jī)廢氣的銷毀處理技術(shù)中，生物法因占地面積大而使其應(yīng)用受到限制，受生物品種限制，有多種有機(jī)物非生物法所能處理，另外由于研究時間不長，其機(jī)理、工藝與工程等很多方面還有待進(jìn)一步探索。等離子體催化氧化法、微波催化氧化法和光催化氧化還處于實(shí)驗室研究階段，其中還有很多問題，如電子加速器的運(yùn)行穩(wěn)定性等，現(xiàn)在難以解決，離工業(yè)應(yīng)用還有相對長的一段距離。目前已工業(yè)實(shí)際運(yùn)用的燃燒法操作費(fèi)用高昂，工藝條件控制不當(dāng)易產(chǎn)生二次污染物，溫度過低燃燒不完全產(chǎn)生二噁英，溫度過高時又會產(chǎn)生NO_x等，不宜處理較低濃度的有機(jī)廢氣。

催化燃燒是在催化劑作用下發(fā)生的氧化反應(yīng)，可在較低溫度下，將廢氣中有害可燃組分氧化分解。催化燃燒法相比其他處理方法更高效節(jié)能，降低了二次污染，是一種去除有機(jī)廢氣的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有廢氣處理技術(shù)的不足，提出一種VOCs高效處理方法。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種VOCs高效處理方法，所述方法利用催化氧化和吸附工藝結(jié)合處理石化工業(yè)有機(jī)廢氣，所述方法包括以下步驟：

（1）采用布袋除塵器對石化工業(yè)有機(jī)廢氣進(jìn)行預(yù)處理，回收部分物料，再引入靜電除塵器進(jìn)行靜電除塵，進(jìn)一步回收物料；

（2）將步驟（1）處理后的廢氣進(jìn)行催化氧化處理；

（3）將步驟（2）處理后的廢氣進(jìn)行吸附處理后排放。

本發(fā)明首先通過布袋除塵器和靜電除塵器對廢氣進(jìn)行除塵處理，回收物料；除塵后的廢氣經(jīng)低溫催化氧化處理后，消除有機(jī)廢氣的味道，最后通過吸附處理后排放。

本發(fā)明所述的“高效”是指所述處理方法處理的石化工業(yè)有機(jī)廢氣最終煙氣排放濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)30%以上。

在石化產(chǎn)品的烘干處理工藝中，大部分產(chǎn)品存留，少部分產(chǎn)品以白色粉末形式和廢氣一起由風(fēng)機(jī)排出，本發(fā)明通過步驟（1）將風(fēng)機(jī)排出的廢氣中的物料進(jìn)行回收，回收的這部分物料是產(chǎn)品的一部分。

步驟（1）中所述的布袋除塵器設(shè)置在石化產(chǎn)品烘干尾氣處。由于石化產(chǎn)品烘干處理后的尾氣中含有白色粉末物料，通過本發(fā)明所述的方法對物料進(jìn)行回收并處理有機(jī)廢氣。

合適的催化劑活性組分可降低反應(yīng)的能壘，促進(jìn)自由基的生成，使VOCs的催化氧化能在較低溫度下進(jìn)行，降低處理所需能耗。另外，合適的催化劑載體能更有效地捕獲氣相主體中的VOCs分子，并在單位比表面積提供更多活性位，促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行。

步驟（2）所述催化氧化處理所使用的催化劑為貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑或復(fù)合氧化物催化劑，優(yōu)選Pt催化劑。所述Pt催化劑具有催化活性高、選擇性好、耐沖刷、壽命長的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，所述催化劑近表面設(shè)置溫度控制系統(tǒng)。

所述催化劑上方設(shè)置臭氧發(fā)生器，優(yōu)選紫外線式臭氧發(fā)生器。本發(fā)明優(yōu)選使用紫外線式臭氧發(fā)生器，能夠同時產(chǎn)生臭氧、發(fā)出紫外光，對有機(jī)廢氣進(jìn)行進(jìn)一步降解處理。