[發(fā)明專利]工業(yè)廢氣VOCs光催化氧化、分子篩吸附催化氧化方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610069358.9
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105709596A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許曉彬
• 申請（專利權(quán)）人: 南通科奧環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/00;B01D53/44;B01D46/00;B01D47/06
• 代理公司: 南通市永通專利事務(wù)所 32100
• 代理人: 葛雷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢氣VOCs光催化氧化、分子篩吸附催化氧化方法。

背景技術(shù)

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,化工企業(yè)的大量新起,導(dǎo)致了大量工業(yè)有機(jī)廢氣VOCs的排放,使得大氣環(huán)境質(zhì)量下降,給人體健康來嚴(yán)重危害,給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失,因此,需要加大對有機(jī)廢氣VOCs的處理。對有機(jī)廢氣VOCs的治理,目前廣泛采用的有熱破壞法、冷凝法、吸收法、生物膜法、光催化氧化法、等離子體分解法等

工業(yè)有機(jī)廢氣VOCs采用光催化氧化處理工藝，具有投資少、處理效率高、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)；然而光催化氧化工藝還存在不足之處：1、由于廢氣處理是動態(tài)連續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)時間較短，造成部分未完全反應(yīng)VOCs和臭氧分子逃逸，排放廢氣、臭氧濃度偏高或不達(dá)標(biāo)排放；2、當(dāng)廢氣源波動，瞬間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣VOCs量偏大時，就會有部分VOCs處理不好，排放廢氣濃度偏高，甚至超標(biāo)排放；3、當(dāng)廢氣源波動，瞬間產(chǎn)生的有機(jī)廢氣VOCs量偏少時，光催化氧化產(chǎn)生的臭氧會出現(xiàn)過剩，多余的臭氧隨廢氣排放，會造成二次污染；4、為確保廢氣排放達(dá)標(biāo)，光催化氧化裝置配置功率時一般都考慮增加余量，這樣造成裝置功率偏大，設(shè)備運(yùn)行成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡便、可以大幅降低有機(jī)廢氣VOCs、臭氧排放濃度，避免二次污染的工業(yè)廢氣VOCs光催化氧化、分子篩吸附催化氧化方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種工業(yè)廢氣VOCs光催化氧化、分子篩吸附催化氧化方法，其特征是：包括下列步驟：

1）廢氣預(yù)處理：采用干式過濾或濕式噴淋吸附裝置去除廢氣中的懸浮雜質(zhì)、降低廢氣濃度；

2）碳鏈切割：運(yùn)用光催化氧化裝置發(fā)出的253.7納米波段光，切割、斷鏈、裂解廢氣分子鏈，改變分子結(jié)構(gòu)，將有機(jī)廢氣VOCs較長碳切割、裂解成較短碳鏈分子；

3）制備活性氧：用光催化氧化裝置發(fā)出的185納米波段光，分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧，即活性氧，因游離氧所攜正負(fù)電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合，進(jìn)而產(chǎn)生臭氧；

UV＋O2→O-+O＊(活性氧)O+O2→O3(臭氧)；

4）一次催化氧化：有機(jī)廢氣VOCs中經(jīng)步驟2）切割成的短碳鏈分子與步驟3）產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行結(jié)合，在催化氧化過程中，轉(zhuǎn)變成低分子化合物CO₂、H₂O；催化劑采用蜂窩狀金屬網(wǎng)孔作為載體，全方位與光源接觸，催化劑在338納米光源以下發(fā)生催化反應(yīng)，放大10-30倍光源效果，使其與廢氣進(jìn)行充分反應(yīng)，縮短廢氣與光源接觸時間；

5）分子篩吸附：用分子篩吸附劑，攔截、吸附一次催化氧化未處理的有機(jī)廢氣VOCs和已被切割后短碳鏈分子以及多余臭氧，CO₂和H₂O自由通過分子篩排放到大氣中；

6）二次催化氧化：分子篩床吸附的有機(jī)廢氣VOCs、已被切割的短碳鏈分子以及多余臭氧，在分子篩內(nèi)催化劑的作用下，再次發(fā)生催化氧化反應(yīng)，最終生成CO₂和H₂O排放到大氣中，經(jīng)二次催化氧化的有機(jī)廢氣VOCs凈化率達(dá)到99%。

對于油漆、噴涂行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢氣VOCs采用干式漆霧過濾器；對于酸、堿廢氣及含塵廢氣采用濕式噴淋吸附裝置。

一次催化氧化所用催化劑為TiO₂、ZnO、Fe₂O₃、WO₃、ZnS、CdS、PdS、MnO₂中的一種或多種；二次催化氧化所用催化劑為TiO₂、ZnO、Fe₂O₃、WO₃、ZnS、CdS、PdS、MnO₂中的一種或多種。

所述分子篩是介孔分子篩。

本發(fā)明提供一種光催化氧化+分子篩吸附催化氧化工藝，該工藝簡單、操作方便，可以大幅降低有機(jī)廢氣VOCs、臭氧排放濃度，避免二次污染，降低光催化氧化工藝功率，節(jié)約能源。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實施方式

一種工業(yè)廢氣VOCs光催化氧化、分子篩吸附催化氧化方法，包括下列步驟：

1）廢氣預(yù)處理：采用干式過濾或濕式噴淋吸附裝置去除廢氣中的懸浮雜質(zhì)、降低廢氣濃度；

2）碳鏈切割：運(yùn)用光催化氧化裝置發(fā)出的253.7納米波段光，切割、斷鏈、裂解廢氣分子鏈，改變分子結(jié)構(gòu)，將有機(jī)廢氣VOCs較長碳切割、裂解成較短碳鏈分子；