CN104492255A - 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法 - Google Patents

一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104492255A
CN104492255A CN201410823837.6A CN201410823837A CN104492255A CN 104492255 A CN104492255 A CN 104492255A CN 201410823837 A CN201410823837 A CN 201410823837A CN 104492255 A CN104492255 A CN 104492255A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ozone
adsoption catalysis
exhaust gas
organic exhaust
catalytic
Prior art date
Application number
CN201410823837.6A
Other languages
English (en)
Inventor
黄海保
叶信国
黄文君
冯秋雨
Original Assignee
中山大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 中山大学 filed Critical 中山大学
Priority to CN201410823837.6A priority Critical patent/CN104492255A/zh
Publication of CN104492255A publication Critical patent/CN104492255A/zh

Links

Abstract

一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生法处理废气的方法,含以下步骤:有机废气温度低于35℃时,采用先吸附有机废气再采用臭氧再生吸附催化材料的方式,使有机废气得到催化净化的同时,吸附催化材料得到原位再生,或有机废气温度低于35℃时,先将吸附催化净化器中的吸附催化材料的温度调整至35~100℃,再将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化;或直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。该方法操作简单、效率高、废气降解彻底、反应条件温和。

Description

一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法

技术领域

[0001] 本发明属于废气处理技术领域,具体涉及一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法。

背景技术

[0002] 随着我国工业和经济的快速发展,挥发性有机污染物(或称有机废气)已成为我国城市大气污染的主要因素之一,是我国重点城市群和重点区域大气复合污染的重要前驱物,严重破坏大气环境和危害人类健康。有机废气与大气环境气溶胶颗粒物(如PM2.5等)、雾霾和光化学烟雾等形成密切相关。我国每年排入大气的有机废气超过2000万吨。近年来我国大面积持久爆发的雾霾天气严重影响人们的生活和工作、极大损害民众健康,并引发社会的恐慌和强烈不满,甚至引起全世界的广泛关注。VOCs不仅大量来源于汽车制造、包装印刷、装备制造、电子制造、家具制造以及生物制药等众多工业生产过程,也广泛存在于室内人居环境和人类活动过程。主要的有机废气包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类、醛类、酯类。许多VOCs (如苯系物等)毒性极强,能通过呼吸道和皮肤进入人体,造成呼吸、血液、肝脏等系统和器官病变,是白血病等诸多疾病的重要诱因。美国环保署所列的有毒气体排放物清单(TRI)中的25种气体中,有18种是有机污染物。因此,VOCs治理是事关国民健康、社会稳定和经济可持续性发展,具有重要的意义。

[0003] 有机废气治理技术主要包括活性炭吸附、溶剂吸收、冷凝法、催化燃烧和微生物降解、低温等离子体、光催化等,但这些技术由于本身的局限性以及VOCs的复杂多样性,难以经济、长效地去除VOCs,均存在一定的不足,不能满足当前日益严格的环境空气质量标准、工业过程气体排放标准以及人民群众对改善空气质量的迫切要求。例如,催化燃烧通常以贵金属为催化剂,一次性投资成本大、能耗高,且在高温环境进行,存在安全隐患。等离子体氧化法对有机废气的去除效率虽然高,但缺点污染物降解不彻底以及产生臭氧、NOx等有害副产物。光催化技术反应速率慢、光子效率低和催化剂易失活等缺点制约其应用。吸收法和冷凝法应用范围受限。生物法投资和运行费用较低,但运行操作复杂、微生物易受外界影响,且占地面积较大,存在二次污染的可能性。活性炭吸附法由于设备简单、投资小、效率高,因此在有机废气治理中得到广泛应用。但吸附剂饱和后需要更换、再生并重复使用。但活性炭更换频繁,增加了装卸、运输、更换等工作程序,导致运行费用增加。而且再生通常采用高温蒸汽吹脱,不仅消耗了大量的能量、增加成本,并且再生脱除的污染物会导致二次污染,需进一步处理。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,该方法解决了传统废气吸附法存在的吸附材料再生困难、成本及能耗高以及二次污染等问题,具有操作简单、效率高、废气降解彻底、反应条件温和等优点。

[0005] 本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,包括以下步骤:有机废气温度低于35°C时,将有机废气通入吸附催化净化器中,吸附净化催化器中的吸附催化材料捕集有机废气中的气体污染物,待吸附接近饱和或吸附饱和时,停止通入有机废气,通入臭氧,在臭氧协同作用下,吸附催化材料捕集的有机废气中的气体污染物被催化氧化降解,待气体污染物被完全降解后,吸附催化材料得到原位再生,继续循环使用,通过切换有机废气和臭氧,有机废气通过吸附净化催化器净化,同时吸附净化催化器中的吸附催化材料得到原位再生;或有机废气温度低于35°C时,先将吸附催化净化器中的吸附催化材料的温度调整至35~100°C,再将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化;或直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。

[0006]即本发明中利用臭氧的催化氧化活性,原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化的方法中,存在以下三种情况:

(一):当有机废气温度过低时,尤其是低于35°C,将有机废气通入吸附催化净化器中,吸附净化催化器中的吸附催化材料捕集有机废气中的气体污染物,待吸附接近饱和或吸附饱和时,停止通入有机废气,通入臭氧,在臭氧协同作用下,吸附催化材料捕集的有机废气中的气体污染物被催化氧化降解,待气体污染物被完全降解后,吸附催化材料得到原位再生,继续循环使用,通过切换有机废气和臭氧,有机废气通过吸附净化催化器净化,同时吸附净化催化器中的吸附催化材料得到原位再生;

(二):有机废气温度低于35°C时,先将吸附催化净化器中的吸附催化材料的温度调整至35~100°C,再将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化;

(三)有机废气温度无论是高还是低,均直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。

[0007] 作为本发明的另外一种优选的实施方式:针对上述(三)中的情形,当有机废气温度在35°C ~150°C时,将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。

[0008] 作为本发明的一种改进:通入臭氧后臭氧的浓度逐渐上升再逐渐降低至气体污染物被完全降解后,调整净化催化器中吸附催化材料的温度为35~100°C,在低浓度臭氧条件下(臭氧的质量浓度最好是100~200mg/m3),维持20~60min,以恢复吸附催化材料的吸附性能和催化活性。

[0009] 其中臭氧浓度最好是逐渐上升至一稳定浓度并维持一段时间后,再逐渐降低浓度至气体污染物被完全降解。

[0010] 关于臭氧浓度的大小,可以通过分析有机废气中气体污染的浓度来确定。

[0011] 作为本发明的一种优选的实施方式:本发明所述的吸附催化净化器至少为一个。

[0012] 作为本发明的一种更优选的实施方式:本发明所述的吸附催化净化器为两个以上,两个以上的吸附催化净化器同时进行吸附和臭氧催化氧化再生,或两个以上的吸附催化净化器中部分吸附催化净化器在进行吸附有机废气时,剩余部分吸附催化净化器在进行臭氧催化氧化再生,即两个以上的吸附催化净化器交替进行吸附和臭氧催化再生,以保证有机废气的连续净化。

[0013] 作为本发明的一种具体的实施方式,本发明所述的吸附催化净化器为一对吸附催化净化器,臭氧由臭氧发生器提供,臭氧发生器产生的臭氧分别通过臭氧进气管道进入所述的一对吸附催化净化器中,所述的一对吸附催化净化器还分别连接有有机废气进气管道,有机废气通过有机废气进气管道分别进入所述的一对吸附催化净化器中。

[0014] 本发明所述的吸附催化净化器包括壳体和设于壳体内部的吸附催化材料固定床,所述的壳体两端设有进风管和出风管,在所述进风管内设有用于通入或关闭有机废气的阀门;所述的臭氧进气管道上也设有用于通入或关闭臭氧的阀门。

[0015] 所述的壳体的进风管具有底部进气口和侧方进气口,所述的臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧进气管道从所述壳体的进风管的侧方进气口进入所述的吸附催化净化器中,有机废气通过有机废气进气管道从进风管的底部进气口进入所述的吸附催化净化器中。

[0016] 所述的壳体内还设有换热器和多孔布气板,所述的换热器设于所述壳体的进风管内,所述的多孔布气板位于所述的换热器和催化吸附材料固定床之间。

[0017] 所述的吸附催化净化器还包括温控探头,所述的温控探头一端设于催化吸附材料固定床中,另一端伸出壳体的外部。

[0018] 所述壳体的外部还包裹有保温层。

[0019] 还可以在臭氧发生器前增设风机和干燥器,以更好的产生臭氧。

[0020]同样的,也可以在有机废气进气管道前增设过滤器,以去除有机废气中的颗粒物,同时还可以在过滤器前增设风机,可以更好地将有机废气鼓入有机废气管道中。

[0021] 本发明所述的吸附催化净化器中的吸附催化材料主要由载体和活性成分组成,其中所述的载体为分子筛、活性炭、氧化铝或二氧化硅,所述的活性成分为锰、钴、铜、镍和铁等过渡金属氧化物中的一种或几种,其中活性成分的含量占吸附催化材料总质量的

0.5-20%O

[0022] 本发明所述的吸附催化材料的活性成分更进一步优选为锰、钴的过渡金属氧化物中的一种或两种。

[0023] 本发明所述的吸附催化材料的载体首先优选为分子筛。

[0024] 本发明所述的吸附催化材料优选通过以下方法制备获得:

(I)配制含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液;

(2 )将载体浸渍于步骤(I)中的含有活性成分的过渡金属氧化前驱体水溶液中,将所得产物在80~150°C烘干,并在300~600°C焙烧后,即获得吸附催化材料。

[0025] 本发明步骤(I)中所述的含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液优选为各活性成分的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐或氯化物。较佳为各活性成分的醋酸盐。

[0026] 本发明所述的有机废气通入吸附催化净化器前先经过滤处理除去有机废气中的颗粒物。

[0027] 本发明所述的吸附催化净化器包括由吸附催化材料制成的吸附催化材料固定床。

[0028] 本发明中有机废气,其中的气体污染物包括苯及苯系物、醛类、酮类、脂类等。

[0029] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:

(1)本发明提出的吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,解决了传统废气吸附材料再生困难、再生成本和能耗高,且再生不彻底容易产生二次污染等问题;

(2)本发明采用的吸附催化材料具有良好的有害气体吸附性能并能利用臭氧进行活化再生;

(3)本发明中的臭氧和废气中的有害气体具有合理的用量关系,臭氧与有机废气的用量关系,可根据有机废气中的含碳量进行适当的调整,苯及苯系物难降解物质臭氧含量要适当提高,臭氧与有机废气的用量关系可根据具体排放的有机废气的成分经过有限次的试验和换算大致确定,以保证臭氧的用量在除去废气中的有害成分同时使臭氧消耗完毕,无残留,不会引起空气的二次污染;

(4)本发明吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生法处理废气的方法具有操作简单、效率高、废气降解彻底、反应条件温和等优点;

(5)本发明中的净化装置具有吸附材料原位再生和废气净化的双重功能,结构简单,易实现自动化;

(6)本发明中的净化装置根据气温高低采用不同的净化方式,运行方式灵活多变,可广泛应用于复杂工业有机废气和室内空气的治理。

附图说明

[0030]图1是本发明实施例1-2中吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法中采用的净化装置示意图,其中1、2出口大阀门,5、6保温层,7、8吸附催化材料固定床,9、10温度传感器,11、12多孔布气板,13、14换热器,15、16,气阀门,17、18进口大阀门,19风管,20过滤层,21、22风机,23干燥器,24臭氧发生器,25、26加热装置;

图2是实施案例4中采用Mn02/ZSM-5催化剂利用实施例1中的方法和装置净化有机废气并再生吸附催化材料;

图3是实施案例5中采用实施例1中的方法和装置在MnO2/ Al2O3催化剂上吸附-再生净化有机废气;

图4是实施例6-9中不同活性组分负载型ZSM-5催化剂臭氧催化降解苯反应;

图5是实施例10中采用实施例2中的净化装置和方法在MnO2Al2O3上臭氧催化降解苯。

具体实施方式

[0031] 实施例1

本实施例提供的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,包括以下步骤:将温度低于35°C的有机废气通入吸附催化净化器中,吸附净化催化器中的吸附催化材料捕集有机废气中的气体污染物,待吸附接近饱和或吸附饱和时,停止通入有机废气,通入臭氧,在臭氧协同作用下,吸附催化材料捕集的有机废气中的气体污染被催化氧化降解,待气体污染物被完全降解后,吸附催化材料得到原位再生,继续循环使用,通过切换有机废气和臭氧,有机废气通过吸附净化催化器净化,同时吸附净化催化器中的吸附催化材料得到原位再生。

[0032] 其中吸附催化净化器为两个,如图1中所示,二者交替进行吸附和臭氧催化氧化,吸附催化净化器由大阀门、换热器、多孔布气板、吸附催化材料固定床、温控探头、保温层和气动阀门构成,整个方法中采用的净化系统包括风机、过滤网、风管、臭氧发生器、气动阀门和左、右两个吸附催化净化器。假设左边的吸附催化净化器处于吸附净化有机废气阶段,右边的附催化净化器处于再生阶段。当有机废气温度低于35°C时,关闭换热器13和换热器14,当有机废气温度高于35°C,开启换热器13将气温降至35°C以下;开启大阀门17和大阀门1,开启风机21和左边吸附催化净化器的进出口大阀门,有机废气经过过滤层20去除颗粒物等杂质,进入风管19,并经过换热器13降温后,通过多孔布气板11进入吸附催化固定床7,有机废气净化后由出口排放至大气中;右边的吸附催化净化器处于再生阶段,大阀门18和换热器14处于关闭状态,大阀门2处于开启状态,打开控制臭氧流路的气动阀门16,开启臭氧发生器24和风机22,空气经过干燥器23干燥后,进入臭氧发生器24产生臭氧,臭氧通过多孔布气板12后经过吸附催化固定床8,臭氧经过吸附催化材料被催化分解产生高活性物质,将吸附催化材料上吸附态有机物降解为无毒的C02,通过调整臭氧发生器24的功率来调整臭氧浓度,再生过程臭氧浓度逐渐上升,在较高浓度下维持一段时间,待吸附态有机物被基本降解后,通过调整臭氧发生器24功率降低臭氧浓度,同时可以开启加热装置26,将床层温度调整到35~100°C,维持0.5h,以充分恢复吸附催化材料的吸附性能和催化活性,待出口几乎无CO2产生后,吸附催化材料得到再生,关闭控制臭氧的气动阀16,同时同步开启大阀门18和关闭大阀门17,右边的吸附催化净化器进入类似左边的吸附催化净化器的吸附阶段,左边的吸附催化净化器进入类似右边的吸附催化净化器的再生阶段,如此循环反复。

[0033] 当废气流量不大时,也可以仅采用其中一个吸附催化净化器,如有机废气流量过大时,也可以采用两个以上的吸附催化净化器,两个以上的吸附催化净化器可以同时进行吸附和臭氧催化氧化再生,两个以上的吸附催化净化器也可以其中部分吸附催化净化器在进行吸附有机废气时,剩余部分吸附催化净化器在进行臭氧催化氧化再生,即两个以上的吸附催化净化器交替进行吸附和臭氧催化再生。如同上面描述的一样。

[0034] 其中,吸附催化净化器中的吸附催化材料主要由载体和活性成分组成,其中载体为分子筛、活性炭、氧化铝或二氧化硅,活性成分为锰、钴、铜、镍和铁的过渡金属氧化物中的一种或几种,其中活性成分的含量优选占吸附催化材料总质量的0.5~20%。

[0035] 吸附催化材料通过以下方法制备获得:(I)配制含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液,其中含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液优选为各活性成分的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐或氯化物;(2)将载体浸渍于步骤(I)中的含有活性成分的过渡金属氧化前驱体水溶液中,将所得产物在80~150°C烘干,并在300~600°C焙烧后,即获得吸附催化材料。

[0036] 实施例2

有机废气温度高于35°C时,尤其是35°C ~150°C时,直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。

[0037] 有机废气流量较大时,如图1中所示,两个催化净化器可同时开启运行,流量较小时,可一用一备,假设其中一个催化净化器在运行,另一个催化净化器可处于备用状态。也可以仅设置一个催化净化器,不设置备用催化净化器,大阀门18处于关闭状态,开启大阀门I和大阀门17,风机21和风机22、臭氧发生器24、气动阀15,关闭换热器13,臭氧浓度通过调整臭氧发生器功率来实现,有机废气经过过滤层去除颗粒物等杂质后进入风管19,与臭氧混合后,通过多孔布气板11进入吸附催化材料固定床7,有机物质被臭氧催化氧化降解为无毒的CO2,废气经过净化后达标排放,臭氧质量浓度是有机污染物质量浓度的8/3~10之间,与有机废气组分构成相关,有机物含碳量越高越难降解则臭氧与有机物浓度比值越大。

[0038] 吸附催化净化器中的吸附催化材料同实施例1。

[0039] 实施例3

有机废气温度低于35°C时,直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,或净化一开始或活性降低后将吸附催化净化器中的吸附催化材料的温度调整至35~100°C,恢复吸附催化材料的催化活性,同时使有机废气得到净化。

[0040] 吸附催化净化器中的吸附催化材料同实施例1。催化净化器可以采用本领域中常规使用的催化净化器,填充有本发明中的吸附催化材料即可。

[0041] 实施例4

有机废气参数:有机废气流量为lm3/h,有机废气组分构成为单组30ppm的苯,废气温度为25~30°C之间,吸附阶段反应器空速为4900(¾'采用实施例1中的净化方式。

[0042] 其中吸附材料为6%Mn02/ZSM-5,载体为分子筛ZSM-5,活性成分为MnO2,活性成分通过以下方法负载在所述吸附催化材料的载体上:

(1)配制含有活性成分胞02的过渡金属氧化前驱体水溶液,醋酸锰水溶液;

(2)将所述吸附催化材料的载体浸渍于步骤(I)中配制的含有醋酸锰水溶液中,浸渍12小时后在120°C烘箱中烘干6h,并在550°C焙烧3h,即获得所述的吸附催化材料。

[0043] 有机废气进入左边反应器后,30ppm苯被吸附催化材料所吸附,气体得以净化,净化情况如图2所示,吸附约480min时,达到吸附穿透点,出口检测到0.87ppm苯,此时左边的吸附催化净化器进入再生阶段,右边的吸附催化净化器进入吸附阶段。为防止臭氧通入产生反应热以及竞争性吸附导致苯脱附,通入左边的吸附催化净化器的臭氧浓度逐渐上升,在 480~500min 上升至 50ppm,500~530min 上升至 lOOppm,530~560 上升至 300ppm,并维持60min,当二氧化碳浓度逐渐降低时,通入臭氧浓度也相应逐渐降低,到反应后期780~800min开启加热器,使得催化剂床层温度在80~100°C之间,以充分再生吸附催化材料。

[0044] 实施例5

有机废气参数:废气流量为lm3/h,组分构成为单组30ppm的苯,废气温度为35°C左右,吸附阶段反应器空速为14700(¾'采用实施例1中的净化方式,空速为1470001^,采用材料为6% (质量百分含量)MnO2Al2O3O

[0045] 其中吸附材料为6%Μη02/Α1203,载体为活性氧化铝,活性成分为MnO2,活性成分通过以下方法负载在所述吸附催化材料的载体上:

(1)配制含有活性成分胞02的过渡金属氧化前驱体水溶液,醋酸锰水溶液;

(2)将所述吸附催化材料的载体氧化铝浸渍于步骤(I)中配制的含有醋酸锰水溶液中,浸渍24小时后在110°C烘箱中烘干6h,并在500°C焙烧2h,即获得所述的吸附催化材料。

[0046] 净化效果见图3,此次再生操作条件与实施例1不同的是再生期间臭氧浓度始终为 300ppm。

[0047] 实施例6

本实施例中废气参数同实施案例4,采用实施例3中的净化方式。净化效果见图4,吸附材料为6%Mn02/ZSM-5,有机废气和臭氧混合后进入吸附催化床层,臭氧浓度始终调整在300~350ppm,与苯浓度比约为10:1。当净化效率降低至80%时,开启加热装置,将催化器床层温度控制在50~80°C之间,本实施例净化效率始终维持在100%。

[0048] 实施例7

有机废气参数:有机废气流量为lm3/h,有机废气组分构成为单组30ppm的苯,废气温度为60°C之间,吸附阶段反应器空速为4900(¾'

[0049] 本实施例中采用实施例2中的净化方式。净化效果见图4,吸附材料为6%Mn02/ZSM-5,有机废气和臭氧混合后进入吸附催化床层,臭氧浓度始终调整在300~350ppm之间,与苯浓度比约为10:1,吸附催化床层温度始终控制在80度左右。本实施例净化效率始终维持在100%。

[0050] 实施例8

与实施例6不同的是,活性成分为Ce。净化效果见图4,在730min净化效率降低至80%,开启加热装置,将催化器床层温度控制在50~80°C之间后净化效率略微开始回升至84%,在810min后又逐渐降低,净化效率在960min降至53%。

[0051] 实施例9

与实施例6不同的是,活性成分为Co,净化效果见图4,在895min净化效率降低至80%,开启加热装置,将催化器床层温度控制在50~80°C之间后净化效率开始回升最终恢复至

100% ο

[0052] 实施例10

与实施例6不同的是,吸附催化材料载体为活性氧化铝,净化效果见图5。在470min净化效率降低至80%,开启加热装置,将催化器床层温度控制在50~80°C之间后净化效率开始回升最终恢复至90%左右。

[0053] 以上列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是,以上实施例只用于对本发明作进一步说明,不代表本发明的保护范围,其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整,仍属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是包括以下步骤:有机废气温度低于35°c时,将有机废气通入吸附催化净化器中,吸附净化催化器中的吸附催化材料捕集有机废气中的气体污染物,待吸附接近饱和或吸附饱和时,停止通入有机废气,通入臭氧,在臭氧协同作用下,吸附催化材料捕集的有机废气中的气体污染物被催化氧化降解,待气体污染物被完全降解后,吸附催化材料得到原位再生,继续循环使用,通过切换有机废气和臭氧,有机废气通过吸附净化催化器净化,同时吸附净化催化器中的吸附催化材料得到原位再生;或有机废气温度低于35°C时,先将吸附催化净化器中的吸附催化材料的温度调整至35~100°C,再将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化;或直接将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。
2.根据权利要求1所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:有机废气温度在35V ~150°C时,将有机废气和臭氧同时通入吸附催化净化器中,利用臭氧的催化氧化活性,实时原位再生吸附催化净化器中吸附催化材料的吸附性能,同时使有机废气得到净化。
3.根据权利要求1所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:通入臭氧后臭氧的浓度逐渐上升再逐渐降低至气体污染物被完全降解后,调整净化催化器中吸附催化材料的温度为35~100°C,在低浓度臭氧条件下,维持20~60min,以恢复吸附催化材料的吸附性能和催化活性。
4.根据权利要求1所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:所述的吸附催化净化器至少为一个,当所述的吸附催化净化器为两个以上,两个以上的吸附催化净化器同时进行吸附和臭氧催化氧化再生,或两个以上的吸附催化净化器中部分吸附催化净化器在进行吸附有机废气时,剩余部分吸附催化净化器在进行臭氧催化氧化再生,即两个以上的吸附催化净化器交替进行吸附和臭氧催化再生,以保证有机废气的连续净化。
5.根据权利要求4所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:所述的吸附催化净化器为一对吸附催化净化器,臭氧由臭氧发生器提供,臭氧发生器产生的臭氧分别通过臭氧进气管道进入所述的一对吸附催化净化器中,所述的一对吸附催化净化器还分别连接有有机废气进气管道,有机废气通过有机废气进气管道分别进入所述的一对吸附催化净化器中。
6.根据权利要求5所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:所述的吸附催化净化器包括壳体和设于壳体内部的吸附催化材料固定床,所述的壳体两端设有进风管和出风管,在所述进风管内设有用于通入或关闭有机废气的阀门;所述的臭氧进气管道上也设有用于通入或关闭臭氧的阀门。
7.根据权利要求1-6任一项所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:所述的吸附催化净化器中的吸附催化材料主要由载体和活性成分组成,其中所述的载体为分子筛、活性炭、氧化铝或二氧化硅,所述的活性成分为锰、钴、铜、镍和铁过渡金属氧化物中的一种或几种,其中活性成分的含量占吸附催化材料总质量的0.5-20%O
8.根据权利要求7所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是所述的吸附催化材料通过以下方法制备获得: (I)配制含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液; (2 )将载体浸渍于步骤(I)中的含有活性成分的过渡金属氧化前驱体水溶液中,将所得产物在80~150°C烘干,并在300~600°C焙烧后,即获得吸附催化材料。
9.根据权利要求8所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:步骤(I)中所述的含有活性成分的过渡金属前驱体水溶液为各活性成分的硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐或氯化物。
10.根据权利要求1-6任一项所述的采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法,其特征是:所述的有机废气通入吸附催化净化器前先经过滤处理除去有机废气中的颗粒物。
CN201410823837.6A 2014-12-26 2014-12-26 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法 CN104492255A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410823837.6A CN104492255A (zh) 2014-12-26 2014-12-26 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410823837.6A CN104492255A (zh) 2014-12-26 2014-12-26 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104492255A true CN104492255A (zh) 2015-04-08

Family

ID=52933759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410823837.6A CN104492255A (zh) 2014-12-26 2014-12-26 一种采用吸附-臭氧催化伴随吸附材料原位再生处理废气的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104492255A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105396444A (zh) * 2015-12-16 2016-03-16 永康市禄祥环保科技有限公司 利用臭氧催化及生物氧化voc废气的处理装置
CN105597528A (zh) * 2015-11-03 2016-05-25 中山大学 一种废气净化装置及工艺
CN106238041A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 天津大学 一种常温下催化挥发性有机物臭氧化分解的催化剂的制备方法
CN106622211A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 中山大学 一种臭氧催化氧化材料及其制备方法和应用
CN107158909A (zh) * 2017-06-21 2017-09-15 河海大学 一种工业废气中的挥发性有机化合物去除装置及去除方法
CN108079780A (zh) * 2017-12-13 2018-05-29 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种分子筛-臭氧联用处理有机废气的装置及方法
CN108207440A (zh) * 2018-02-05 2018-06-29 李合伟 一种植物生长空间集中式内循环臭氧杀菌方法
CN108636110A (zh) * 2018-06-15 2018-10-12 重庆大学 吸附协同低温等离子体催化处理废气的装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996022149A1 (en) * 1995-01-20 1996-07-25 Engelhard Corporation Method and apparatus for cleaning ambient air by contact with a stationary substrate
CN1303993A (zh) * 2000-01-11 2001-07-18 蔡震宇 尾气净化器
CN101322916A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 杰智环境科技股份有限公司 含硫化合物气体净化滤材装置与方法及其使用的催化剂吸附材料
CN101391177A (zh) * 2007-09-18 2009-03-25 杰智环境科技股份有限公司 低浓度有机化合物的气体净化方法
CN102476029A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 杰智环境科技股份有限公司 用于处理有机废气的催化剂净化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996022149A1 (en) * 1995-01-20 1996-07-25 Engelhard Corporation Method and apparatus for cleaning ambient air by contact with a stationary substrate
CN1303993A (zh) * 2000-01-11 2001-07-18 蔡震宇 尾气净化器
CN101322916A (zh) * 2007-06-15 2008-12-17 杰智环境科技股份有限公司 含硫化合物气体净化滤材装置与方法及其使用的催化剂吸附材料
CN101391177A (zh) * 2007-09-18 2009-03-25 杰智环境科技股份有限公司 低浓度有机化合物的气体净化方法
CN102476029A (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 杰智环境科技股份有限公司 用于处理有机废气的催化剂净化装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105597528A (zh) * 2015-11-03 2016-05-25 中山大学 一种废气净化装置及工艺
CN105396444A (zh) * 2015-12-16 2016-03-16 永康市禄祥环保科技有限公司 利用臭氧催化及生物氧化voc废气的处理装置
CN105396444B (zh) * 2015-12-16 2017-12-22 永康市禄祥环保科技有限公司 利用臭氧催化及生物氧化voc废气的处理装置
CN106238041A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 天津大学 一种常温下催化挥发性有机物臭氧化分解的催化剂的制备方法
CN106622211A (zh) * 2016-11-16 2017-05-10 中山大学 一种臭氧催化氧化材料及其制备方法和应用
CN107158909A (zh) * 2017-06-21 2017-09-15 河海大学 一种工业废气中的挥发性有机化合物去除装置及去除方法
CN108079780A (zh) * 2017-12-13 2018-05-29 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种分子筛-臭氧联用处理有机废气的装置及方法
CN108207440A (zh) * 2018-02-05 2018-06-29 李合伟 一种植物生长空间集中式内循环臭氧杀菌方法
CN108636110A (zh) * 2018-06-15 2018-10-12 重庆大学 吸附协同低温等离子体催化处理废气的装置及方法
CN108636110B (zh) * 2018-06-15 2020-08-18 重庆大学 吸附协同低温等离子体催化处理废气的装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204478340U (zh) 一种再生型空气净化系统
CN104857824B (zh) 真空紫外光催化协同臭氧催化氧化的废气处理方法和装置
CN101288820B (zh) 以氮气为脱附介质的活性炭纤维有机废气回收方法和系统
CN103041818B (zh) 催化湿式氧化催化剂的制备方法和有机废水处理方法
CN202844876U (zh) 一种新型高效生物除臭净化器
CN103982949B (zh) 带臭氧去除装置的防pm2.5两用新风空气净化机
CN102814099B (zh) 用以净化总挥发性有机物的装置及方法
CN202725017U (zh) 用于橡胶工厂的废气处理系统
CN104437377B (zh) 一种烟气脱汞吸附剂再生方法
CN102941000A (zh) 有机废气多功能一体化处理装置
CN103007679B (zh) 一种污染物脱除工艺/吸附剂再生工艺可切换的烟气净化系统及方法
CN203183884U (zh) 一种旋转-蓄热式有机废气处理系统
CN107477732B (zh) 一种可持续降解室内VOCs的空气净化装置及其方法
CN2579505Y (zh) 有机废气净化处理设备
CN203565457U (zh) 一种有机废气处理装置
CN102728193B (zh) 工业有机废气低温等离子体集成净化装置与方法
CN105921139B (zh) 一种汞吸附剂及其制备方法和应用
CN104888806B (zh) 一种失活钒钛基蜂窝状脱硝催化剂联合脱硝脱汞改性的再生方法
CN101745302A (zh) 一种有机废气的净化装置
JP4234496B2 (ja) 活性炭を再生する方法と装置及びそれを組み込んだ空気浄化システム
CN203556243U (zh) 一种工业有机废气处理装置
CN102335589A (zh) 一种吸附剂及其制备方法和用途
CN202909606U (zh) 有机废气多功能一体化处理装置
CN201997261U (zh) 一种工业废气的复合催化处理装置
CN202961941U (zh) 多级组合式废气净化处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150408