[發明專利]一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法

在審

• 申請號: 202110916984.8
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113648825A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 段二紅;韓彤;楊仲禹
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/44;B01D53/78;B01D53/04;B01D53/34;B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 彭鋰

1.一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，其包括以下步驟，

(1)含VOCs的氣體進入熱交換器(1)內進行熱交換；

(2)降溫后的氣體進入吸收催化塔(4)內并由下至上流動，吸收催化塔(4)由上至下噴淋吸收液，氣液之間進行逆流接觸，同時激發吸收催化塔(4)內裝填的粒子電極材料產生原電池效應以對吸收催化塔(4)內氣體進行凈化；

(3)經過處理后的氣體進入氣液分離催化塔(5)內并由下至上流動，氣液分離催化塔(5)由上至下噴淋噴淋液，氣液之間進行逆流接觸的同時氣液分離催化塔(5)內裝填的催化劑對氣體進行催化，產生協同效應，從而進行液相催化及氣液分離；

(4)經過處理后的氣體進入外場催化氧化系統(6)進行外場催化；

(5)經過處理過的氣體進入活性炭吸附系統(7)，經過吸附后排出。

2.根據權利要求1所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，含VOCs的氣體在熱交換器(1)內降溫至0-65℃；

吸收催化塔(4)噴淋的吸收液為質量分數為10％-20％的NaOH溶液或次氯酸鈉溶液。

3.根據權利要求1所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，吸收催化塔(4)底部裝填有粒子電極材料，所述粒子電極材料為質量比為1：3-5的金屬氧化物和生物質活性炭的混合物，所述金屬氧化物為鎳、鐵、銅三種元素的氧化物中的至少一種，所述生物質活性炭為抗生素菌渣制炭。

4.根據權利要求1所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，氣液分離催化塔(5)底部裝填有催化劑，所述催化劑為質量比為2-3：1的金屬氧化物和生物質活性炭的混合物，所述金屬氧化物為鎳、鐵、銅三種元素的氧化物中的至少一種，所述生物質活性炭為抗生素菌渣制炭。

5.根據權利要求3或4所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，所述生物質活性炭的制備方法包括以下步驟：

(1)將抗生素精餾釜殘經在攪拌下以固液比1g：(10-15)mL的比例與質量分數為10-15％的KOH混合，靜置20-24h，其間每4h攪拌一次，形成均一溶液；

(2)步驟(1)溶液在5000rpm下離心洗滌至上清液pH為7后，烘干，所得產物在氮氣保護下于450℃下熱解2h，最終制得生物活性炭；

(3)將所述生物活性炭與過渡金屬前驅體混合溶液以質量比為1:17-18混合，隨后加入PEG-10000，攪拌形成均勻的溶液；加入的PEG-10000與生物活性炭質量比為4:1；

(4)將步驟(3)得到的溶液轉移到水熱釜中于200℃下加熱10h，冷卻至室溫，所得產物洗滌，并干燥，得到最終產物；

所述抗生素精餾釜殘為頭孢菌素精餾釜殘和/或林可霉素精餾釜殘；

所述過渡金屬前驅體混合溶液為將過渡金屬氯化物與NaAc以質量比為1：3-1：5的比例混合并溶解在EG溶液中，NaAc和EG溶液的比例為1g：(5-6)mL。

6.根據權利要求1所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，氣液分離催化塔(5)噴淋的噴淋液包括臭氧、雙氧水和氧氣組成的混合氣霧，臭氧、雙氧水和氧氣的摩爾比為1-2：1-2:3；氧氣可替換為次氯酸鈉。

7.根據權利要求1所述的一種凈化高濕化工醫藥VOCs與異味尾氣的技術方法，其特征在于，吸收催化塔(4)和氣液分離催化塔(5)中，pH控制在12-14，氧化還原電位控制在500-1000mv，液氣比控制在1-5：1；吸收催化塔(4)內溫度為10-60℃；氣液分離催化塔(5)內溫度為10-40℃；

氣體在吸收催化塔(4)和氣液分離催化塔(5)中停留時間為15-25s，氣速為0.3-0.5m/s，在外場催化氧化系統(6)中停留時間為10-15s，氣流流速為0.2-0.3m/s；外場催化氧化系統(6)中溫度為10-30℃。