[發明專利]一種光電解誘導自由基脫VOCs的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610240434.8
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105727725B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 劉楊先;王燕;邵霞;劉勇;阮小嬌;謝芳
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光電解誘導自由基脫VOCs的裝置，其特征在于，設有一個光激發噴射床(1)，所述噴射床(1)底面(8)為傾斜的，底面(8)高的一側設置有溶液入口、低的一側設置有產物出口，所述噴射床(1)內的底部用于填充氯化鈉溶液，設置有能夠位于液面以下的電解電極，電解電極與電解裝置(6)相連；所述噴射床(1)內部設置有多個位于液面以上的旋流霧化噴嘴(7)，噴射床(1)底部設置溶液出口，所述溶液出口在底面(8)高的一側的側壁上，溶液出口與旋流霧化噴嘴(7)之間通過循環泵(9)連通；噴射床(1)相對的兩個側壁上分別設有廢氣入口、廢氣出口，所述廢氣入口在底面(8)低的一側的側壁上，廢氣出口在底面(8)高的一側的側壁上，廢氣入口與旋流霧化泵連通；噴射床(1)內的頂部設有紫外燈(3)，噴射床(1)的頂面上設置反光裝置(2)，紫外燈(3)外設有由石英板(4)構成的冷卻空氣通道，冷卻空氣通道與風機(5)連通。

2.根據權利要求1所述的光電解誘導自由基脫VOCs的裝置，其特征在于，廢氣入口處設置有廢氣冷卻器。

3.根據權利要求1所述的光電解誘導自由基脫VOCs的裝置，其特征在于，旋流霧化噴嘴(7)的最佳橫向和縱向間距A均位于20cm-60cm之間，紫外燈(3)與旋流霧化噴嘴(7)之間的高度C位于0.5m-3m之間，光激發噴射床(1)的寬度D位于0.1m-8m之間；紫外燈(3)的數量為多個，紫外燈(3)的間距E位于0.1m-1.5m之間；光激發噴射床(1)的長度B位于0.1m-8m之間，旋流霧化噴嘴(7)射出的溶液的出口流速不小于1.5m/s。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的光電解誘導自由基脫VOCs的裝置，其特征在于，所述光激發噴射床(1)為兩個以上，兩個以上的光激發噴射床(1)采用串聯和/或并聯方式連接。

5.根據權利要求1所述的光電解誘導自由基脫VOCs的裝置進行光電解誘導自由基脫VOCs的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用電解裝置(6)及電解電極電解氯化鈉溶液，制備氯氣，氯氣溶于水后形成次氯酸溶液；

(2)來自工業裝置含VOCs的廢氣從廢氣入口進入光激發噴射床(1)中，與次氯酸溶液一同從旋流霧化噴嘴(7)噴出射向頂部的石英板(4)，次氯酸液滴在石英板(4)上、在紫外燈(3)激發下分解產生高活性氯原子和羥基；高活性氯原子和羥基作為VOCs的氧化劑，廢氣中的VOCs會在石英板(4)表面與羥基發生氧化反應；

(3)VOCs的氧化產物主要是二氧化碳和有機殘碳，二氧化碳隨煙氣從廢氣出口排出，有機殘碳被后續射流沖擊墜落，進入底部溶液，沉淀后經產物出口被分離回收利用。

6.根據權利要求5所述的光電解誘導自由基脫VOCs的方法，其特征在于，廢氣入口溫度不高于150℃，通過設置在廢氣入口處的廢氣冷卻器冷卻后再進入反應器；廢氣與溶液的液氣比是1L/m³-80L/m³，溶液中氯化鈉的最佳濃度為0.01mol/L-3mol/L，溶液的pH要求不高于7.5，溶液溫度不高于75℃，紫外光有效輻射強度為10μW/cm²-200μW/cm²，紫外線有效波長為180nm-280nm。