CN106492627B

CN106492627B - 有机废气增溶催化溶剂

Info

Publication number: CN106492627B
Application number: CN201611066227.1A
Authority: CN
Inventors: 应棋资
Original assignee: Yongkang City Lu Xiang Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Yongkang City Lu Xiang Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2019-09-10
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: CN106492627A

Abstract

本发明创造公开了一种有机废气增溶催化溶剂，包括炭基催化剂、锰化合物、钴化合物、硫酸铝、硫酸、双氧水、硫酸亚铁，各组份的重量百分比如下：炭基催化剂1‑10%、锰化合物0.01‑5%、钴化合物0.005‑5%、硫酸铝0.1‑2%、硫酸0.1‑2%、双氧水0.1‑10%、硫酸亚铁0.1‑5%、余量为水，利用炭基催化剂具有的吸附性和乳化性以及催化活性使有机溶剂氧化成有机酸，利用锰化合物、钴化合物的酸根及有机化合物中的高氧化态酰基与炭基催化剂、氧离子、氢氧离子化学反应，增加有机废气的溶解度，利用双氧水、硫酸亚铁、硫酸和硫酸铝的自由基对低分子有机废气进行氧化和降解。采用上述结构后，具有吸收效率高、催化氧化速度快、净化效果好、运行成本低等优点。

Description

有机废气增溶催化溶剂

技术领域

本发明创造涉及工业有机废气净化技术领域，特别是一种用于净化工业有机废气增溶催化溶剂。

背景技术

目前对产品表面处理最有效和最快捷的方法就是通过油漆表面处理制造出五颜六色的产品，可以大大提高产品的美感。但在油漆生产、稀释、喷涂过程中以及后续固化过程中会挥发释放有机废气污染物。有机废气污染物的成分比较复杂，主要有低分子有机化合物和高分子有机化合物，高低有机化合物的水溶性及降解性相差很大，特别是如表面喷涂、塑料加工、化工、橡胶、制药、化肥、印刷、纺织等产生的有机废气，表面喷涂的溶剂及稀释剂有难溶于水的苯、甲苯、二甲苯等极性较强的高分子有机化合物，也有易溶水的甲醇、乙醇、丙酮、脂肪酮、甲醛、乙醛等弱极性低分子有机化合物。大多有机废气有致癌、致畸、致突变效应和遗传毒性，直接危害人类和其他生物等生命健康，如苯、甲苯、二甲苯类对人体的神经及造血系统造成极大的危害。

目前对有机废气处理比较常用的方法是有机废气生物处理法，也是目前相对比较安全的绿色环保技术方法，运行过程中无二次污染物产生，运行费用也相对低廉。生物处理法可分为生物洗涤法、生物滴滤法、生物滤床法，不论哪种方法都需经过由气相到液相的溶解过程，也就是气相的有机废气要与处理溶剂相溶，处理溶剂溶解有机废气的溶解度和速度直接影响有机废气的处理效果。由于很多有机废气污染物是比油还轻的物质，溶解难度很大，还有如苯类大分子物质与水的溶解度都很低，采用传统的生物处理方法溶解过程需要很长的时间，而且有机污染物生物转化也要一定的停留时间，受气相到液相的溶解过程、生物转化时间等方面的制约，有机废气处理效果达不到排放要求，从而限制了生物处理法的广泛应用。为此，许多生产厂家和有识之士专门进行开发和研制，但至今尚未有较理想的产品面世。

发明创造内容

为了解决现有有机废气生物处理存在溶解度低、时间长的问题，本发明创造的目的是提供一种能处理苯类高分子有机化合物以及脂类、酮类和醇类等低分子水溶性有机化合物的有机废气增溶催化溶剂，该溶剂可以大大提高有机废气的溶解度、加快催化氧化速度、处理效率高、原料来源广、设备投入及运行成本低、可大大降低工业废气对环境污染的危害。

本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案，所述的包括炭基催化剂、锰化合物、钴化合物、硫酸铝、硫酸、双氧水、硫酸亚铁，各组份的重量百分比如下：炭基催化剂1-10%、锰化合物0.01-5%、钴化合物0.005-5%、硫酸铝0.1-2%、硫酸0.1-2%、双氧水0.1-10%、硫酸亚铁0.1-5%、余量为水，利用炭基催化剂具有的吸附性和乳化性以及催化活性使有机溶剂氧化成有机酸，利用锰化合物、钴化合物的酸根及有机化合物中的高氧化态酰基与炭基催化剂、氧离子、氢氧离子化学反应并催化氧化水解成水溶性物质，增加有机废气在本发明溶剂中的溶解度，利用双氧水、硫酸亚铁、硫酸和硫酸铝产生的氧离子、氢氧离子自由基对低分子有机废气进行氧化和降解。

本发明创造的进一步方案，所述的炭基催化剂由硫酸锌0.01-1%及余量为炭粉经搅拌固化制成。

本发明创造的进一步方案，所述的炭粉为竹炭、活性炭、木炭或其它植物炭的一种、任意两种或两种以上粉碎加工而成，炭粉控制在100-3000目。

本发明创造的进一步方案，所述的锰化合物为锰盐或锰氧化物，钴化合物为钴盐或钴氧化物。

本发明创造的进一步方案，所述的锰盐为高锰酸盐、锰酸盐的其中一种，锰氧化物为一氧化锰、二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、亚锰酸酐、锰酸酐和高锰酐的其中一种。

本发明创造的进一步方案，所述的钴盐为硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴、醋酸钴、卤化钴的其中一种，钴氧化物包括一氧化钴、三氧化二钴、氧化高钴的其中一种。

采用上述结构后，与现有技术比较有如下优点和效果。

一是本发明的有机废气增溶催化溶剂主要用于强制循环喷淋生物填料塔的吸收处理液，通过循环泵将吸收降解池内的有机废气增溶催化溶剂在喷淋生物填料塔内从上而下强制循环，工业有机废气从喷淋生物填料塔的进风口送入，有机废气增溶催化溶剂与工业有机废气在塔内进行逆向吸收吸附和反应，处理后的气体从喷淋生物填料塔的排放口排出，被有机废气增溶催化溶剂吸附吸收的有机废气污染物随喷淋液回流至吸收降解池内，在好氧条件下大部分有机废气被微生物降解为二氧化碳、水等小分子无机物，从而实现有机废气净化。

二是利用本发明的溶剂中炭粉具有微晶结构、比表面积大、多孔性、良好的吸附性、乳化性的特性，能与有机废气充分接触，对水中极性较差的高分子有机化合物如苯、甲苯、二甲苯等溶质有较大的亲和力，炭粉易吸附这些溶质，炭表面的自由基、含氧官能团具有催化活性，使有机溶剂氧化成有机酸。

三是锰、钴是过渡金属，具有未充满的价层d轨道，由于空的d轨道的存在，很容易形成配合物，当配合物需要价层d轨道参与杂化时，d轨道上的电子就会发生重排，电子构型中有不少单电子d5构型，可变价态，还有多种稳定存在的金属离子最高可以显+7氧化态，电子结合的较为松散，利用锰化合物、钴化合物的酸根及有机化合物中的高氧化态酰基与炭基催化剂、氧离子、氢氧离子化学反应，增加有机废气在本发明溶剂中的溶解度，使有机废气增溶催化氧化水解成水溶物质，耦合生物处理法净化有机废气。

四是在有机废气处理过程中，本发明的双氧水、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸、硫酸铝溶于水后产生的氧离子、氢氧离子自由基对低分子有机化合物如甲醇、乙醇、丙酮、脂肪酮、甲醛、乙醛等进行氧化并降解为无毒的二氧化碳和水，从而达到降解的目的。

五是具有处理工艺流程简单、生产加工方便、吸收效率高、催化氧化速度快、净化效果好、运行成本低等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明创造的有机废气增溶催化溶剂作进一步详细的描述，所述的有机废气增溶催化溶剂包括炭基催化剂、锰化合物、钴化合物、硫酸铝、硫酸、双氧水、硫酸亚铁，各组份的重量百分比如下：炭基催化剂1-10%、锰化合物0.01-5%、钴化合物0.005-5%、硫酸铝0.1-2%、硫酸0.1-2%、双氧水0.1-10%、硫酸亚铁0.1-5%、余量为水，利用炭基催化剂具有的吸附性和乳化性以及催化活性使有机溶剂氧化成有机酸，利用锰化合物、钴化合物的酸根及有机化合物中的高氧化态酰基与炭基催化剂、氧离子、氢氧离子化学反应并催化氧化水解成水溶性物质，增加有机废气在本发明溶剂中的溶解度，利用双氧水、硫酸亚铁、硫酸和硫酸铝产生的氧离子、氢氧离子自由基对低分子有机废气进行氧化和降解。

所述的炭基催化剂由硫酸锌0.01-1%及余量为炭粉经搅拌固化制成。

所述的炭粉为竹炭、活性炭、木炭或其它植物炭的一种、任意两种或两种以上粉碎加工而成，炭粉控制在100-3000目。

所述的锰化合物为锰盐或锰氧化物，钴化合物为钴盐或钴氧化物。所述的锰盐为高锰酸盐、锰酸盐的其中一种，锰氧化物为一氧化锰、二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、亚锰酸酐、锰酸酐和高锰酐的其中一种。所述的钴盐为硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴、醋酸钴、卤化钴的其中一种，钴氧化物包括一氧化钴、三氧化二钴、氧化高钴的其中一种。

实施例1：按如下重量百分比配比：炭基催化剂5%、锰化合物5%、钴化合物1%、硫酸铝0.5%、硫酸2%、双氧水10%、硫酸亚铁5%、余量为水得到本发明的有机废气增溶催化溶剂，使用到强制循环喷淋生物填料塔能达到满意的处理效果，处理后的有机废气能在达标排放。

实施例2：按如下重量百分比配比：炭基催化剂7%、锰化合物1%、钴化合物5%、硫酸铝2%、硫酸0.5%、双氧水8%、硫酸亚铁3%、余量为水得到本发明的有机废气增溶催化溶剂，使用到强制循环喷淋生物填料塔能达到满意的处理效果，处理后的有机废气达标排放。

实施例3：按如下重量百分比配比：炭基催化剂8%、锰化合物2%、钴化合物4%、硫酸铝0.5%、硫酸1.5%、双氧水5%、硫酸亚铁1.5%、余量为水得到本发明的有机废气增溶催化溶剂，使用到强制循环喷淋生物填料塔能达到满意的处理效果，处理后的有机废气达标排放。

实施例4：按如下重量百分比配比：炭基催化剂10%、锰化合物4%、钴化合物2%、硫酸铝1.5%、硫酸1%、双氧水2%、硫酸亚铁0.1%、余量为水得到本发明的有机废气增溶催化溶剂，使用到强制循环喷淋生物填料塔能达到满意的处理效果，处理后的有机废气达标排放。

以上所述，只是本发明创造的具体实施例，并非对本发明创造作出任何形式上的限制，在不脱离本发明创造的技术方案基础上，所作出的简单修改、等同变化或修饰，均落入本发明创造的保护范围。

Claims

1.一种有机废气增溶催化溶剂，其特征是：包括炭基催化剂、锰化合物、钴化合物、硫酸铝、硫酸、双氧水、硫酸亚铁，各组份的重量百分比如下：炭基催化剂1-10%、锰化合物0.01-5%、钴化合物0.005-5%、硫酸铝0.1-2%、硫酸0.1-2%、双氧水0.1-10%、硫酸亚铁0.1-5%、余量为水，利用炭基催化剂具有的吸附性和乳化性以及催化活性使有机溶剂氧化成有机酸，利用锰化合物、钴化合物的酸根及有机化合物中的高氧化态酰基与炭基催化剂、氧离子和氢氧离子化学反应并催化氧化水解成水溶性物质，增加有机废气在溶剂中的溶解度，利用双氧水、硫酸亚铁、硫酸和硫酸铝产生的氧离子、氢氧离子自由基对低分子有机废气进行氧化和降解；所述的炭基催化剂由硫酸锌0.01-1%及余量为炭粉经搅拌固化制成。

2.根据权利要求1所述的有机废气增溶催化溶剂，其特征是：所述的炭粉为竹炭、活性炭、木炭或其它植物炭的一种、任意两种或两种以上粉碎加工而成，炭粉控制在100-3000目。

3.根据权利要求1所述的有机废气增溶催化溶剂，其特征是：所述的锰化合物为锰盐或锰氧化物，钴化合物为钴盐或钴氧化物。

4.根据权利要求3所述的有机废气增溶催化溶剂，其特征是：所述的锰盐为高锰酸盐、锰酸盐的其中一种，锰氧化物为一氧化锰、二氧化锰、三氧化二锰、四氧化三锰、亚锰酸酐、锰酸酐和高锰酐的其中一种。

5.根据权利要求3所述的有机废气增溶催化溶剂，其特征是：所述的钴盐为硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴、醋酸钴、卤化钴的其中一种，钴氧化物包括一氧化钴、三氧化二钴、氧化高钴的其中一种。