[發明專利]一種VOCs廢氣治理系統和治理VOCs廢氣的方法

有效

• 申請號: 202010870820.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112023690B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 巫毅飛;江琳;余根麗;莊燁;林翔;陳藝聰;葉凱;張偉;袁建明;廖和濱;劉志平
• 申請（專利權）人: 福建龍凈環保股份有限公司;龍巖煙草工業有限責任公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/00;B01D53/44;B01J23/42;B01J23/72;B01J35/00;C02F1/32;C02F1/72;C02F1/78;B01D53/32;B01D53/18;C02F101/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌

1.一種VOCs廢氣治理系統，其特征在于，包括：

第一噴淋塔，其上設置有進氣口、出氣口、噴淋液進口和塔釜液出口；

低溫等離子反應器，其上設置有進氣口和出氣口；所述低溫等離子反應器的進氣口與所述第一噴淋塔的出氣口相連接，其連接管道上設置有第一截止閥；

第二噴淋塔，其上設置有進氣口、出氣口、噴淋液進口、第一塔釜液出口、第二塔釜液出口和塔釜液回流口；所述第二噴淋塔的進氣口與所述低溫等離子反應器的出氣口相連接，其連接管道上設置有第二截止閥；所述第二噴淋塔的噴淋液進口與所述第一噴淋塔的塔釜液出口相連接，其連接管道上設置有第一循環泵；所述第二噴淋塔的第一塔釜液出口與所述第一噴淋塔的噴淋液進口相連接，其連接管道上設置有第二循環泵；

UV光催臭氧反應器，其上設置有進氣口、出氣口、進液口和出液口；所述UV光催臭氧反應器的進液口與所述第二噴淋塔的第二塔釜液出口相連接，其連接管道上設置有第三截止閥；所述UV光催臭氧反應器的出液口與所述第二噴淋塔的塔釜液回流口相連接，其連接管道上設置有第三循環泵和第四截止閥；所述UV光催臭氧反應器的進氣口與所述低溫等離子反應器的出氣口相連接，其連接管道上設置有第五截止閥；所述UV光催臭氧反應器的出氣口與所述低溫等離子反應器的進氣口相連接，其連接管道上設置有第四循環泵和第六截止閥；

制氧機，所述制氧機的氧氣出口與所述低溫等離子反應器的進氣口相連接，其連接管道上設置有第七截止閥。

2.根據權利要求1所述的治理系統，其特征在于，還包括用于調控第一噴淋塔pH值的pH調控裝置。

3.根據權利要求1所述的治理系統，其特征在于，還包括用于向所述UV光催臭氧反應器內補進新鮮工藝水的液位補償裝置。

4.根據權利要求1所述的治理系統，其特征在于，還包括用于檢測所述UV光催臭氧反應器內水體COD值的COD檢測裝置。

5.根據權利要求1所述的治理系統，其特征在于，所述UV光催臭氧反應器內裝填的催化劑為單原子催化劑。

6.根據權利要求5所述的治理系統，其特征在于，所述單原子催化劑按照以下步驟制備得到：

a)將活性金屬源化合物、單原子催化劑載體和溶劑混合，攪拌干燥，得到單原子催化劑前驅體；

b)將所述單原子催化劑前驅體在氫氦混合氣氛中還原煅燒，得到單原子催化劑。

7.根據權利要求6所述的治理系統，其特征在于，步驟a)中，所述單原子催化劑載體按照以下步驟制備得到：

十六烷基三甲基溴化銨和鈦源化合物在溶劑中進行溶劑熱反應，得到單原子催化劑載體。

8.根據權利要求6所述的治理系統，其特征在于，步驟a)中，所述活性金屬源化合物包括Cu源化合物、Fe源化合物、Au源化合物、Pt源化合物和Pd源化合物中的一種或多種。

9.根據權利要求6所述的治理系統，其特征在于，步驟b)中，所述煅燒的溫度為100～400℃；所述煅燒的時間為30～120min。

10.一種在權利要求1～9任一項所述的治理系統中治理VOCs廢氣的方法，包括以下步驟：

A)打開第一截止閥和第二截止閥，并啟動第一循環泵和第二循環泵，之后將VOCs廢氣送入第一噴淋塔的進氣口中，所述VOCs廢氣依次經過第一噴淋塔的水洗、低溫等離子反應器的低溫等離子處理和第二噴淋塔的二次水洗后，在第二噴淋塔的出氣口得到治理后廢氣；

B)VOCs廢氣治理過程中，第一噴淋塔和第二噴淋塔中的水洗液逐漸吸收飽和，水洗效果下降；待第二噴淋塔出氣口排出的治理后廢氣中VOCs濃度超過設定值時，關閉第二循環泵，并打開第三截止閥，第一噴淋塔內的塔釜液經第一循環泵抽至第二噴淋塔中，接著隨第二噴淋塔塔釜液一起進入到UV光催臭氧反應器內；

C)待第一噴淋塔塔釜液和第二噴淋塔塔釜液全部進入到UV光催臭氧反應器后，關閉第一循環泵、第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥，打開第五截止閥、第六截止閥和第七截止閥，啟動制氧機向低溫等離子反應器中注入一定量的氧氣后關閉制氧機和第七截止閥，注入的氧氣在低溫等離子反應器內進行等離子發生，之后氧氣發生的低溫等離子體進入到UV光催臭氧反應器內，開啟UV光催臭氧反應器的UV照射裝置，利用所述氧氣發生的低溫等離子體和UV光對UV光催臭氧反應器內的水體進行協同處理；期間，開啟第四循環泵，通過第四循環泵使系統內的氣體流動并形成閉環回路；

D)所述協同處理的過程中，UV光催臭氧反應器內的水體COD值逐漸降低，待所述COD值低于設定值時，關閉低溫等離子反應器和UV光催臭氧反應器的UV照射裝置，等待所述閉環回路內臭氧代謝至全部分解后，關閉第五截止閥、第六截止閥和第四循環泵，之后打開第四截止閥，并啟動第三循環泵，使UV光催臭氧反應器內的水體抽送回第二噴淋塔中，抽送完畢后，關閉第三循環泵和第四截止閥；之后進行下一輪的步驟A)～D)操作。