[發明專利]一種深度處理VOCs的裝置及除VOCs的方法

在審

• 申請號: 201711205815.3
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107715665A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 沈欣軍;李家仁;梁吉艷
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/88;B01D53/96;B01D53/44;B01D53/75
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域

本發明涉及環境保護應用領域，針對難降解的VOCs深度凈化處理，主要涉及一種深度處理VOCs的裝置及除VOCs的方法。

背景技術

揮發性有機物（Volatile Organic Compounds，VOCs），是指常壓下沸點在50-250℃之間的有機化合物。VOCs種類繁多（包括芳香烴類、酯類、醛類和酚類等）、來源廣泛，工業上石油加工、化工、汽車噴涂等各種生產及儲運過程都會產生VOCs。

VOCs廢氣嚴重污染環境，同時其本身還具有光化學性，即在光照條件下與大氣中的NOx反應生成霧霾、氣溶膠物質和臭氧，形成光化學煙霧。會對長期暴露在含有VOCs環境中的人的吸收、免疫、神經等系統造成損傷。

國內外處理VOCs的方法有：吸收法、吸附法、燃燒法、催化法。以上方法都具有各自的優點，但是在處理不同工況下的VOCs都具有一定的局限性，因此在處理含有VOCs廢氣時應采用組合工藝，合理利用各優勢將VOCs降解。

發明內容

發明目的

本發明針對現有技術處理VOCs存在的問題，提出一種深度處理VOCs的裝置及除VOCs的方法。本發明在傳統工藝的基礎上增加了新型等離子體技術，并于等離子體部分添加了回流系統，具有傳統工藝所不具備的快速高效的清除污染物、占地面積小、不添加化學添加劑、可在室溫和標準大氣壓力下進行、沒有二次污染的優點。

技術方案

一種深度處理VOCs的裝置，包括預處理裝置、風機和等離子催化凈化裝置，其特征在于：所述預處理裝置、風機和等離子催化凈化裝置依次相連接，等離子催化凈化裝置進出口兩端設有循環系統，所述等離子催化凈化裝置內設有多針電極和金屬篩網電極。

所述預處理裝置和風機之間的管路設有第一質量流量計，循環系統的管路設有第二質量流量計。

所述等離子催化凈化裝置內還設置有金屬篩網和多孔催化劑層，多孔催化劑層位于金屬篩網電極的上端，金屬篩網位于多孔催化劑層的上側，多針電極位于金屬篩網的上側；多針電極與電源相連，金屬篩網電極接地。

所述電源為直流高壓電源或高頻高壓脈沖電源。

所述多孔催化劑層結構為蜂窩式。

所述預處理裝置內設置有覆膜除塵濾筒，覆膜除塵濾筒為聚酯覆膜濾筒。

所述循環系統位于等離子催化凈化裝置兩側的管路朝向等離子催化凈化裝置與等離子催化凈化裝置兩側的管路呈45°角。

所述預處理裝置的側壁設有平開窗，平開窗的一側通過合頁與預處理裝置主體連接，另一側設置有鎖閉裝置，平開窗周圈設有膠條凹槽，膠條凹槽塞入有耐熱密封膠條，預處理裝置主體搭接處為階梯狀，所述密封膠條與預處理裝置主體搭接處設有搭接擠壓腔和搭接邊。

一種所述的深度處理VOCs的裝置除VOCs方法，其特征在于：該方法按以下步驟：

步驟一、廢氣中含有的VOCs和其它大氣污染物（如：粉塵、灰塵等），其中的粉塵和灰塵在經過預處理裝置時被吸附去除；

步驟二、廢氣中剩余的VOCs進入到等離子催化凈化裝置中，在強化電暈放電下產生大量的O₃、H₂O₂、HO₂·或OH·強氧化自由基，同時協同多孔催化劑層中催化劑的催化作用，將其催化氧化分解為CO₂和H₂O；

步驟三、廢氣中未完全反應的O₃等強氧化自由基及殘留的VOCs經循環系統循環到等離子催化凈化裝置中，在多孔催化劑層中催化劑的催化作用下，殘留的VOCs被進一步催化氧化分解為CO₂和H₂O；

步驟四、因吸附VOCs而失活的多孔催化劑層，在通入自然空氣的條件下，在等離子催化凈化裝置中，通過強化電暈放電產生大量的O₃、H₂O₂、HO₂·或OH·強氧化自由基，在這些強氧化自由基的作用下實現催化劑的原位再生，延長催化劑的壽命。

優點及效果

對比現有技術，本發明具有以下優點：

（1）增加VOCs在反應區的停留時間，提高降解率；

（2）回流系統可以將未來的及反應的臭氧循環到放電空間內，增加了臭氧和廢氣的接觸率，提高反應效率；

（3）回流系統可以將未完全反應的產物進行再處理；