CN107670480A - 一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，由固体吸附装置、光芬顿氧化装置、超声氧化装置构成，含有机污染物气体首先通过纳米复合活性炭对固体颗粒杂质进行吸附，然后在紫外光照和特制的芬顿液蒸发进行光芬顿氧化，最后再通过臭氧超声辅助氧化，使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入臭氧进行超声吹脱氧化，会使有机物的氧化速率大幅度提高，氧化更加彻底。由于气体发生上述多种物理吸收、化学氧化、催化氧化的联合作用，可以更加彻底的去除气体中的有机污染物。

Description

一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统
技术领域
本发明属于高级氧化大气处理技术领域，具体来讲是涉及一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统。
背景技术
大气污染源就是大气污染物的来源，主要有以下几个：（1）工业：工业生产是大气污染的一个重要来源。工业生产排放到大气中的污染物种类繁多，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。（2）生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳、等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源。（3）交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，尾气所排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。（4）森林火灾产生的烟雾。
而VOC类物质排放对大气污染的贡献越来越明显，在我国，VOCs（volatileorganic compounds）挥发性有机物是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以下的有机化合物，或在20℃条件下蒸汽压大于或者等于10Pa具有相应挥发性的全部有机化合物。根据WHO定义，VOC按其化学结构，可以进一步分为：烷类、芳烃类、酯类、醛类和其他等。目前已鉴定出的有300多种。最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯（TDI）、二异氰甲苯酯等。目前对于大气中有机污染物的治理多以单一的物理吸附法、化学氧化法来进行净化，但是效果并不是很明显，有的工艺成本较高，不易实现。如果有机废气的排放未引起足够的重视，没有经济高效的有机废气处理技术，将对改善我国的大气质量，实现大气污染的控制和治理产生严重的影响。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种将含有有机污染物的气体进行吸附预处理后，使用光芬顿氧化技术进行有机物去除，然后再通过超声氧化系统进行净化后安全排放的系统。
本发明的技术方案为：一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，所述的系统主要包括：固体吸附装置、光芬顿氧化装置、超声氧化装置、除异味装置、排风管、PCL控制器、数显面板；所述固体吸附装置、光芬顿氧化装置、超声氧化装置、除异味装置、排风管、PCL控制器都安装于所述系统外壳内，所述数显面板安装于外壳顶端右侧，固体吸附装置包括进气管、吸附器、清洗管道、清洗管道开关、吸附器执行器；光芬顿氧化装置包括吹风机、喷气口、光催化器、蒸发器、芬顿液加压泵、气体吸收管道、芬顿液容器、风机执行器、加压泵执行器、蒸发器执行器；超声氧化装置包括氧化液容器、超声波发生器、排气管、发生器执行器；除异味装置包括：风扇执行器、风扇、除异味板、清新过滤网；所述的固体吸附装置、光芬顿氧化装置之间通过吹风机连接，所述的吹风机通过管道连接到喷气口，所述的进气管密封横向焊接在吸附器上，所述的吸附器竖向安装有清洗管道；所述的光芬顿氧化装置的底部设置的芬顿液容器通过芬顿液加压泵与蒸发器连接，气体吸收管道设置在光催化器的上端，连接到超声氧化装置的超声波发生器，超声波发生器上设置排气管，排气管另一端与除异味装置左侧底端连接，所述风扇执行器安装于除异味装置内底端左侧，所述风扇安装于风扇执行器右侧，所述除异味板共两片，分别安装于除异味装置左右两侧内，所述清新过滤网安装于除异味装置顶端，所述清洗管道开关安装于吸附器底端，所述吸附器执行器安装于清洗管道左侧的吸附器顶端，所述风机执行器安装于吹风机顶端，所述加压泵执行器安装于芬顿液加压泵右侧，所述蒸发器执行器安装于蒸发器顶端右侧，所述发生器执行器安装于超声波发生器左上侧表面；PCL控制器通过数据线分别与风扇执行器、吸附器执行器、风机执行器、加压泵执行器、蒸发器执行器、发生器执行器、数显面板连接，风扇执行器通过数据线与风扇连接，吸附器执行器通过数据线与吸附器连接，风机执行器通过数据线与吹风机连接，加压泵执行器通过数据线与芬顿液加压泵连接，蒸发器执行器通过数据线与蒸发器连接，发生器执行器通过数据线与超声波发生器连接；数显面板上设有开关按钮，操作人员按下开关按钮后，数显面板传递指令给PCL控制器，PCL控制器分别控制风扇执行器、吸附器执行器、风机执行器、加压泵执行器、蒸发器执行器、发生器执行器工作，风扇执行器控制风扇工作，吸附器执行器控制吸附器工作，风机执行器控制吹风机工作，加压泵执行器控制芬顿液加压泵工作，蒸发器执行器控制蒸发器工作，发生器执行器控制超声波发生器工作。
进一步的，所述的吸附器是通过电风扇高速旋转，促进气体流动，使得吸附剂层尽快吸附有害气体和微小悬浮物，所述的吸附剂层上的的吸附剂为纳米复合活性炭。
进一步的，所述的纳米复合活性炭是将纳米活性炭与二氧化钛和载体树脂复合的过滤介质，其组成的重量百分比为：纳米二氧化钛0.5-1.0％，纳米活性炭1.0-4.0％，载体树脂95-98.5％，将纳米二氧化钛通过沉积法沉积在纳米活性炭颗粒的表面和大孔隙内壁上，形成100-800nm的二氧化钛-活性炭复合颗粒，在120℃条件下干燥纳米二氧化钛-活性炭复合颗粒，使得其含水量不高于0.5wt％，将复合颗粒置于转速为3000-5000rpm的搅拌器中，加入部分载体、偶联剂后持续搅拌4h制得悬乳液，继续往悬乳液中添加载体切片并以1000-2000rpm搅拌，加入表面活性剂、分散剂及消泡剂，搅拌充分后由造粒机制得纳米二氧化钛-活性炭母粒，将母粒与载体树脂切片按比例混熔后，制成所述的纳米复合活性炭吸附层，得到的纳米复合活性炭吸附层可以通过水洗反复使用。
进一步的，所述的光催化器是在紫外灯管发出紫外线光来催化氧化气体中的有机污染污物，所述的紫外灯管为中压汞灯，所述的中压汞灯发出的单位体积内紫外灯功率为80-120W/m3，在喷气口打开后，通过蒸发器将芬顿液容器中的芬顿液蒸发，在紫外灯管的照射下，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置。
进一步的，所述的芬顿液容器中盛放芬顿液，所述的芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1-2:10，pH值调节范围为3-10，H2O2与去离子水的质量比为1-3:8-12，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应。
进一步的，所述的喷气口、光催化器、蒸发器上均有控制装置来调节喷气口的进气速度、光催化器的光照强度与调控蒸发器的芬顿液挥发速度，使气体中芬顿液的含量为氧化气体中有机污染物所需H2O2理论量的80-90%。
进一步的，所述的光芬顿氧化装置最佳反应条件为：温度25-35℃，时间20-30min。
进一步的，所述的超声波发生器是使用超声探头对气体产生低频振动，并且以100Hz-100000Hz之间的脉冲重复频率向气体发射超声波，同时收集从气体中返回的超声波信号。
进一步的，所述的氧化液容器中放置是氧化气源，所述的氧化气源是压缩后的臭氧。
进一步的，所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统的工作原理为：有机污染物的气体通过进气管进入吸附器，在电风扇高速旋转的作用下，促进气体流动，使得吸附剂层上的活性炭快速吸附有害气体和微小悬浮物，再通过吹风机和喷气口进入光芬顿氧化装置，通过蒸发器将芬顿液容器中的芬顿液蒸发，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1-2:10，pH值调节范围为3-10，H2O2与去离子水的质量比为1-3:8-12，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应，在紫外灯管的照射下，单位体积内紫外灯功率为80-120W/m3，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置，在超声波发生器使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入氧化液容器中放置的压缩后的臭氧进行超声吹脱氧化，超声波发生器的超声波频率为50-100kHz，最后将超声氧化后的气体排出。
进一步地，所述除异味板倾斜安装于所述除异味装置内，除异味板采用活性炭为材料制成，所述清新过滤网为在过滤网上加入空气清新剂；更大效率保证除异味板吸收空气中异味的效率，并且进处理后的空气进过清新过滤网可以使空气更加清新。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明的系统由固体吸附装置、光芬顿氧化装置、超声氧化装置构成，含有机污染物气体首先通过纳米复合活性炭对固体颗粒杂质进行吸附，然后在紫外光照和特制的芬顿液蒸发进行光芬顿氧化，最后再通过臭氧超声辅助氧化，由于气体发生上述多种物理吸收、化学氧化、催化氧化的联合作用，可以更加彻底的去除气体中的有机污染物。
2、紫外光催化结合芬顿氧化有机污染物的氧化速率很慢，效率低，不完全，但是当接入超声波和臭氧结合的辅助氧化后，使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入臭氧进行超声吹脱氧化，会使有机物的氧化速率大幅度提高，氧化更加彻底。
3、固体吸附是利用将纳米活性炭与二氧化钛和载体树脂复合的过滤介质，制成纳米复合活性炭吸附层，吸附效率较单一的活性炭更加强，还可以通过水洗反复使用，降低成本。
4、除异味装置通过活性炭与清新过滤网对处理气体进行最后的处理，将气体去除异味并且将空气清新。
附图说明
图1是本发明所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统的结构示意图；
其中，1-固体吸附装置、2-光芬顿氧化装置、3-超声氧化装置、4-进气管、5-吸附器、6-清洗管道、7-吹风机、8-喷气口、9-光催化器、10-蒸发器、11-芬顿液加压泵、12-气体吸收管道、13-芬顿液容器、14-氧化液容器、15-超声波发生器、16-排气管、17-除异味装置、18-风扇执行器、19-风扇、20-除异味板、21-清新过滤网、22-清洗管道开关、23-吸附器执行器、24-风机执行器、25-加压泵执行器、26-蒸发器执行器、27-发生器执行器、28-排风管、29-PCL控制器、30-数显面板。
具体实施方式
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图及具体实施例为例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例1：如图1所示，一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，的系统主要包括：固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29、数显面板30；固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29都安装于系统外壳内，数显面板30安装于外壳顶端右侧，固体吸附装置1包括进气管4、吸附器5、清洗管道6、清洗管道开关22、吸附器执行器23；光芬顿氧化装置2包括吹风机7、喷气口8、光催化器9、蒸发器10、芬顿液加压泵11、气体吸收管道12、芬顿液容器13、风机执行器24、加压泵执行器24、蒸发器执行器26；超声氧化装置3包括氧化液容器14、超声波发生器15、排气管16、发生器执行器27；除异味装置17包括：风扇执行器18、风扇19、除异味板20、清新过滤网21；的固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2之间通过吹风机7连接，的吹风机7通过管道连接到喷气口8，的进气管4密封横向焊接在吸附器5上，的吸附器5竖向安装有清洗管道6；的光芬顿氧化装置2的底部设置的芬顿液容器13通过芬顿液加压泵11与蒸发器10连接，气体吸收管道12设置在光催化器9的上端，连接到超声氧化装置3的超声波发生器15，超声波发生器15上设置排气管16，排气管16另一端与除异味装置17左侧底端连接，风扇执行器18安装于除异味装置17内底端左侧，风扇19安装于风扇执行器18右侧，除异味板20共两片，分别安装于除异味装置17左右两侧内，清新过滤网21安装于除异味装置17顶端，清洗管道开关22安装于吸附器5底端，吸附器执行器23安装于清洗管道6左侧的吸附器5顶端，风机执行器24安装于吹风机7顶端，加压泵执行器25安装于芬顿液加压泵11右侧，蒸发器执行器26安装于蒸发器10顶端右侧，发生器执行器27安装于超声波发生器15左上侧表面；PCL控制器29通过数据线分别与风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27、数显面板30连接，风扇执行器18通过数据线与风扇19连接，吸附器执行器23通过数据线与吸附器5连接，风机执行器24通过数据线与吹风机7连接，加压泵执行器25通过数据线与芬顿液加压泵11连接，蒸发器执行器26通过数据线与蒸发器10连接，发生器执行器27通过数据线与超声波发生器15连接；数显面板30上设有开关按钮，操作人员按下开关按钮后，数显面板30传递指令给PCL控制器29，PCL控制器29分别控制风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27工作，风扇执行器18控制风扇19工作，吸附器执行器23控制吸附器5工作，风机执行器24控制吹风机7工作，加压泵执行器25控制芬顿液加压泵11工作，蒸发器执行器26控制蒸发器10工作，发生器执行器27控制超声波发生器15工作。
其中，吸附器5是通过电风扇高速旋转，促进气体流动，使得吸附剂层尽快吸附有害气体和微小悬浮物，吸附剂层上的的吸附剂为纳米复合活性炭。
纳米复合活性炭是将纳米活性炭与二氧化钛和载体树脂复合的过滤介质，其组成的重量百分比为：纳米二氧化钛0.5％，纳米活性炭1.0％，载体树脂95％，将纳米二氧化钛通过沉积法沉积在纳米活性炭颗粒的表面和大孔隙内壁上，形成100nm的二氧化钛-活性炭复合颗粒，在120℃条件下干燥纳米二氧化钛-活性炭复合颗粒，使得其含水量不高于0.5wt％，将复合颗粒置于转速为3000rpm的搅拌器中，加入部分载体、偶联剂后持续搅拌4h制得悬乳液，继续往悬乳液中添加载体切片并以1000rpm搅拌，加入表面活性,剂、分散剂及消泡剂，搅拌充分后由造粒机制得纳米二氧化钛-活性炭母粒，将母粒与载体树脂切片按比例混熔后，制成纳米复合活性炭吸附层，得到的纳米复合活性炭吸附层可以通过水洗反复使用。
光催化器9是在紫外灯管发出紫外线光来催化氧化气体中的有机污染污物，紫外灯管为中压汞灯，中压汞灯发出的单位体积内紫外灯功率为80W/m3，在喷气口8打开后，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，在紫外灯管的照射下，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3。
芬顿液容器13中盛放芬顿液，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1:10，pH值调节为3，H2O2与去离子水的质量比为1:8，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应。
喷气口8、光催化器9、蒸发器10上均有控制装置来调节喷气口8的进气速度、光催化器9的光照强度与调控蒸发器10的芬顿液挥发速度，使气体中芬顿液的含量为氧化气体中有机污染物所需H2O2理论量的80%。
光芬顿氧化装置2最佳反应条件为：温度25℃，时间20min。
超声波发生器15是使用超声探头对气体产生低频振动，并且以100Hz之间的脉冲重复频率向气体发射超声波，同时收集从气体中返回的超声波信号。
氧化液容器14中放置是氧化气源，氧化气源是压缩后的臭氧。
除异味板20倾斜安装于除异味装置17内，除异味板20采用活性炭为材料制成，清新过滤网21为在过滤网21上加入空气清新剂；更大效率保证除异味板20吸收空气中异味的效率，并且进处理后的空气进过清新过滤网21可以使空气更加清新。
一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统的工作原理为：有机污染物的气体通过进气管4进入吸附器5，在电风扇高速旋转的作用下，促进气体流动，使得吸附剂层上的活性炭快速吸附有害气体和微小悬浮物，再通过吹风机7和喷气口8进入光芬顿氧化装置2，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1:10，pH值调节为3，H2O2与去离子水的质量比为1:8，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应，在紫外灯管的照射下，单位体积内紫外灯功率为80W/m3，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3，在超声波发生器15使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入氧化液容器14中放置的压缩后的臭氧进行超声吹脱氧化，超声波发生器15的超声波频率为50kHz，然后将超声氧化后的气体排如除异味装置17，除异味装置17中的除异味板与清新过滤网再对处理气体进行除臭与清新，最终经排风管28排出。
实施例2：如图1所示，一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，的系统主要包括：固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29、数显面板30；固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29都安装于系统外壳内，数显面板30安装于外壳顶端右侧，固体吸附装置1包括进气管4、吸附器5、清洗管道6、清洗管道开关22、吸附器执行器23；光芬顿氧化装置2包括吹风机7、喷气口8、光催化器9、蒸发器10、芬顿液加压泵11、气体吸收管道12、芬顿液容器13、风机执行器24、加压泵执行器24、蒸发器执行器26；超声氧化装置3包括氧化液容器14、超声波发生器15、排气管16、发生器执行器27；除异味装置17包括：风扇执行器18、风扇19、除异味板20、清新过滤网21；的固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2之间通过吹风机7连接，的吹风机7通过管道连接到喷气口8，的进气管4密封横向焊接在吸附器5上，的吸附器5竖向安装有清洗管道6；的光芬顿氧化装置2的底部设置的芬顿液容器13通过芬顿液加压泵11与蒸发器10连接，气体吸收管道12设置在光催化器9的上端，连接到超声氧化装置3的超声波发生器15，超声波发生器15上设置排气管16，排气管16另一端与除异味装置17左侧底端连接，风扇执行器18安装于除异味装置17内底端左侧，风扇19安装于风扇执行器18右侧，除异味板20共两片，分别安装于除异味装置17左右两侧内，清新过滤网21安装于除异味装置17顶端，清洗管道开关22安装于吸附器5底端，吸附器执行器23安装于清洗管道6左侧的吸附器5顶端，风机执行器24安装于吹风机7顶端，加压泵执行器25安装于芬顿液加压泵11右侧，蒸发器执行器26安装于蒸发器10顶端右侧，发生器执行器27安装于超声波发生器15左上侧表面；PCL控制器29通过数据线分别与风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27、数显面板30连接，风扇执行器18通过数据线与风扇19连接，吸附器执行器23通过数据线与吸附器5连接，风机执行器24通过数据线与吹风机7连接，加压泵执行器25通过数据线与芬顿液加压泵11连接，蒸发器执行器26通过数据线与蒸发器10连接，发生器执行器27通过数据线与超声波发生器15连接；数显面板30上设有开关按钮，操作人员按下开关按钮后，数显面板30传递指令给PCL控制器29，PCL控制器29分别控制风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27工作，风扇执行器18控制风扇19工作，吸附器执行器23控制吸附器5工作，风机执行器24控制吹风机7工作，加压泵执行器25控制芬顿液加压泵11工作，蒸发器执行器26控制蒸发器10工作，发生器执行器27控制超声波发生器15工作。
其中，吸附器5是通过电风扇高速旋转，促进气体流动，使得吸附剂层尽快吸附有害气体和微小悬浮物，吸附剂层上的的吸附剂为纳米复合活性炭。
纳米复合活性炭是将纳米活性炭与二氧化钛和载体树脂复合的过滤介质，其组成的重量百分比为：纳米二氧化钛0.75％，纳米活性炭2.5％，载体树脂96.5％，将纳米二氧化钛通过沉积法沉积在纳米活性炭颗粒的表面和大孔隙内壁上，形成500nm的二氧化钛-活性炭复合颗粒，在120℃条件下干燥纳米二氧化钛-活性炭复合颗粒，使得其含水量不高于0.5wt％，将复合颗粒置于转速为4000rpm的搅拌器中，加入部分载体、偶联剂后持续搅拌4h制得悬乳液，继续往悬乳液中添加载体切片并以1500rpm搅拌，加入表面活性,剂、分散剂及消泡剂，搅拌充分后由造粒机制得纳米二氧化钛-活性炭母粒，将母粒与载体树脂切片按比例混熔后，制成纳米复合活性炭吸附层，得到的纳米复合活性炭吸附层可以通过水洗反复使用。
光催化器9是在紫外灯管发出紫外线光来催化氧化气体中的有机污染污物，紫外灯管为中压汞灯，中压汞灯发出的单位体积内紫外灯功率为100W/m3，在喷气口8打开后，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，在紫外灯管的照射下，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3。
芬顿液容器13中盛放芬顿液，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1.5:10，pH值调节为6，H2O2与去离子水的质量比为1:5，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应。
喷气口8、光催化器9、蒸发器10上均有控制装置来调节喷气口8的进气速度、光催化器9的光照强度与调控蒸发器10的芬顿液挥发速度，使气体中芬顿液的含量为氧化气体中有机污染物所需H2O2理论量的85%。
光芬顿氧化装置2最佳反应条件为：温度30℃，时间25min。
超声波发生器15是使用超声探头对气体产生低频振动，并且以1000Hz之间的脉冲重复频率向气体发射超声波，同时收集从气体中返回的超声波信号。
氧化液容器14中放置是氧化气源，氧化气源是压缩后的臭氧。
除异味板20倾斜安装于除异味装置17内，除异味板20采用活性炭为材料制成，清新过滤网21为在过滤网21上加入空气清新剂；更大效率保证除异味板20吸收空气中异味的效率，并且进处理后的空气进过清新过滤网21可以使空气更加清新。
一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统的工作原理为：有机污染物的气体通过进气管4进入吸附器5，在电风扇高速旋转的作用下，促进气体流动，使得吸附剂层上的活性炭快速吸附有害气体和微小悬浮物，再通过吹风机7和喷气口8进入光芬顿氧化装置2，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1.5:10，pH值调节范围为6，H2O2与去离子水的质量比为1:5，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应，在紫外灯管的照射下，单位体积内紫外灯功率为80-120W/m3，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3，在超声波发生器15使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入氧化液容器14中放置的压缩后的臭氧进行超声吹脱氧化，超声波发生器15的超声波频率为75kHz，然后将超声氧化后的气体排如除异味装置17，除异味装置17中的除异味板与清新过滤网再对处理气体进行除臭与清新，最终经排风管28排出。
实施例3：如图1所示，一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，的系统主要包括：固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29、数显面板30；固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2、超声氧化装置3、除异味装置17、排风管28、PCL控制器29都安装于系统外壳内，数显面板30安装于外壳顶端右侧，固体吸附装置1包括进气管4、吸附器5、清洗管道6、清洗管道开关22、吸附器执行器23；光芬顿氧化装置2包括吹风机7、喷气口8、光催化器9、蒸发器10、芬顿液加压泵11、气体吸收管道12、芬顿液容器13、风机执行器24、加压泵执行器24、蒸发器执行器26；超声氧化装置3包括氧化液容器14、超声波发生器15、排气管16、发生器执行器27；除异味装置17包括：风扇执行器18、风扇19、除异味板20、清新过滤网21；的固体吸附装置1、光芬顿氧化装置2之间通过吹风机7连接，的吹风机7通过管道连接到喷气口8，的进气管4密封横向焊接在吸附器5上，的吸附器5竖向安装有清洗管道6；的光芬顿氧化装置2的底部设置的芬顿液容器13通过芬顿液加压泵11与蒸发器10连接，气体吸收管道12设置在光催化器9的上端，连接到超声氧化装置3的超声波发生器15，超声波发生器15上设置排气管16，排气管16另一端与除异味装置17左侧底端连接，风扇执行器18安装于除异味装置17内底端左侧，风扇19安装于风扇执行器18右侧，除异味板20共两片，分别安装于除异味装置17左右两侧内，清新过滤网21安装于除异味装置17顶端，清洗管道开关22安装于吸附器5底端，吸附器执行器23安装于清洗管道6左侧的吸附器5顶端，风机执行器24安装于吹风机7顶端，加压泵执行器25安装于芬顿液加压泵11右侧，蒸发器执行器26安装于蒸发器10顶端右侧，发生器执行器27安装于超声波发生器15左上侧表面；PCL控制器29通过数据线分别与风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27、数显面板30连接，风扇执行器18通过数据线与风扇19连接，吸附器执行器23通过数据线与吸附器5连接，风机执行器24通过数据线与吹风机7连接，加压泵执行器25通过数据线与芬顿液加压泵11连接，蒸发器执行器26通过数据线与蒸发器10连接，发生器执行器27通过数据线与超声波发生器15连接；数显面板30上设有开关按钮，操作人员按下开关按钮后，数显面板30传递指令给PCL控制器29，PCL控制器29分别控制风扇执行器18、吸附器执行器23、风机执行器24、加压泵执行器25、蒸发器执行器26、发生器执行器27工作，风扇执行器18控制风扇19工作，吸附器执行器23控制吸附器5工作，风机执行器24控制吹风机7工作，加压泵执行器25控制芬顿液加压泵11工作，蒸发器执行器26控制蒸发器10工作，发生器执行器27控制超声波发生器15工作。
其中，吸附器5是通过电风扇高速旋转，促进气体流动，使得吸附剂层尽快吸附有害气体和微小悬浮物，吸附剂层上的的吸附剂为纳米复合活性炭。
纳米复合活性炭是将纳米活性炭与二氧化钛和载体树脂复合的过滤介质，其组成的重量百分比为：纳米二氧化钛1.0％，纳米活性炭4.0％，载体树脂98.5％，将纳米二氧化钛通过沉积法沉积在纳米活性炭颗粒的表面和大孔隙内壁上，形成800nm的二氧化钛-活性炭复合颗粒，在120℃条件下干燥纳米二氧化钛-活性炭复合颗粒，使得其含水量不高于0.5wt％，将复合颗粒置于转速为5000rpm的搅拌器中，加入部分载体、偶联剂后持续搅拌4h制得悬乳液，继续往悬乳液中添加载体切片并以2000rpm搅拌，加入表面活性,剂、分散剂及消泡剂，搅拌充分后由造粒机制得纳米二氧化钛-活性炭母粒，将母粒与载体树脂切片按比例混熔后，制成纳米复合活性炭吸附层，得到的纳米复合活性炭吸附层可以通过水洗反复使用。
光催化器9是在紫外灯管发出紫外线光来催化氧化气体中的有机污染污物，紫外灯管为中压汞灯，中压汞灯发出的单位体积内紫外灯功率为120W/m3，在喷气口8打开后，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，在紫外灯管的照射下，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3。
芬顿液容器13中盛放芬顿液，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1:5，pH值调节为10，H2O2与去离子水的质量比为1:4，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应。
喷气口8、光催化器9、蒸发器10上均有控制装置来调节喷气口8的进气速度、光催化器9的光照强度与调控蒸发器10的芬顿液挥发速度，使气体中芬顿液的含量为氧化气体中有机污染物所需H2O2理论量的90%。
光芬顿氧化装置2最佳反应条件为：温度35℃，时间30min。
超声波发生器15是使用超声探头对气体产生低频振动，并且以100000Hz的脉冲重复频率向气体发射超声波，同时收集从气体中返回的超声波信号。
氧化液容器14中放置是氧化气源，氧化气源是压缩后的臭氧。
除异味板20倾斜安装于除异味装置17内，除异味板20采用活性炭为材料制成，清新过滤网21为在过滤网21上加入空气清新剂；更大效率保证除异味板20吸收空气中异味的效率，并且进处理后的空气进过清新过滤网21可以使空气更加清新。
一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统的工作原理为：有机污染物的气体通过进气管4进入吸附器5，在电风扇高速旋转的作用下，促进气体流动，使得吸附剂层上的活性炭快速吸附有害气体和微小悬浮物，再通过吹风机7和喷气口8进入光芬顿氧化装置2，通过蒸发器10将芬顿液容器13中的芬顿液蒸发，芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1:5，pH值调节为10，H2O2与去离子水的质量比为1:4，形成芬顿氧化体系，促使Fe2+及H2O2转化为羟基自由基而提高芬顿氧化反应，在紫外灯管的照射下，单位体积内紫外灯功率为120W/m3，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道12过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置3，在超声波发生器15使用超声探头对气体产生低频振动，同时给气体中通入氧化液容器14中放置的压缩后的臭氧进行超声吹脱氧化，超声波发生器15的超声波频率为100kHz，然后将超声氧化后的气体排如除异味装置17，除异味装置17中的除异味板与清新过滤网再对处理气体进行除臭与清新，最终经排风管28排出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的系统主要包括：固体吸附装置（1）、光芬顿氧化装置（2）、超声氧化装置（3）、除异味装置（17）、排风管（28）、PCL控制器（29）、数显面板（30）；所述固体吸附装置（1）、光芬顿氧化装置（2）、超声氧化装置（3）、除异味装置（17）、排风管（28）、PCL控制器（29）都安装于所述系统外壳内，所述数显面板（30）安装于外壳顶端右侧，固体吸附装置（1）包括进气管（4）、吸附器（5）、清洗管道（6）、清洗管道开关（22）、吸附器执行器（23）；光芬顿氧化装置（2）包括吹风机（7）、喷气口（8）、光催化器（9）、蒸发器（10）、芬顿液加压泵（11）、气体吸收管道（12）、芬顿液容器（13）、风机执行器（24）、加压泵执行器（24）、蒸发器执行器（26）；超声氧化装置（3）包括氧化液容器（14）、超声波发生器（15）、排气管（16）、发生器执行器（27）；除异味装置（17）包括：风扇执行器（18）、风扇（19）、除异味板（20）、清新过滤网（21）；所述的固体吸附装置（1）、光芬顿氧化装置（2）之间通过吹风机（7）连接，所述的吹风机（7）通过管道连接到喷气口（8），所述的进气管（4）密封横向焊接在吸附器（5）上，所述的吸附器（5）竖向安装有清洗管道（6）；所述的光芬顿氧化装置（2）的底部设置的芬顿液容器（13）通过芬顿液加压泵（11）与蒸发器（10）连接，气体吸收管道（12）设置在光催化器（9）的上端，连接到超声氧化装置（3）的超声波发生器（15），超声波发生器（15）上设置排气管（16），排气管（16）另一端与除异味装置（17）左侧底端连接，所述风扇执行器（18）安装于除异味装置（17）内底端左侧，所述风扇（19）安装于风扇执行器（18）右侧，所述除异味板（20）共两片，分别安装于除异味装置（17）左右两侧内，所述清新过滤网（21）安装于除异味装置（17）顶端，所述清洗管道开关（22）安装于吸附器（5）底端，所述吸附器执行器（23）安装于清洗管道（6）左侧的吸附器（5）顶端，所述风机执行器（24）安装于吹风机（7）顶端，所述加压泵执行器（25）安装于芬顿液加压泵（11）右侧，所述蒸发器执行器（26）安装于蒸发器（10）顶端右侧，所述发生器执行器（27）安装于超声波发生器（15）左上侧表面；PCL控制器（29）通过数据线分别与风扇执行器（18）、吸附器执行器（23）、风机执行器（24）、加压泵执行器（25）、蒸发器执行器（26）、发生器执行器（27）、数显面板（30）连接，风扇执行器（18）通过数据线与风扇（19）连接，吸附器执行器（23）通过数据线与吸附器（5）连接，风机执行器（24）通过数据线与吹风机（7）连接，加压泵执行器（25）通过数据线与芬顿液加压泵（11）连接，蒸发器执行器（26）通过数据线与蒸发器（10）连接，发生器执行器（27）通过数据线与超声波发生器（15）连接。
2.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的吸附器（5）是通过电风扇高速旋转，促进气体流动，使得吸附剂层尽快吸附有害气体和微小悬浮物，所述的吸附剂层上的的吸附剂为纳米复合活性炭。
3.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的光催化器（9）是在紫外灯管发出紫外线光来催化氧化气体中的有机污染污物，所述的紫外灯管为中压汞灯，所述的中压汞灯发出的单位体积内紫外灯功率为80-120W/m3，在喷气口（8）打开后，通过蒸发器（10）将芬顿液容器（13）中的芬顿液蒸发，在紫外灯管的照射下，进行芬顿氧化反应，反应后被吸收有机污染物的气体通过气体吸收管道（12）过滤后，去除气体夹带的水汽、双氧水，通入超声氧化装置（3）。
4.如权利要求1或3任意一项所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的芬顿液容器（13）中盛放芬顿液，所述的芬顿液是在去离子水中先加入H2O2，再加入FeSO4得到的，其中加入后的混合溶液使得Fe2+与H2O2的摩尔比为1-2:10，pH值调节范围为3-10，H2O2与去离子水的质量比为1-3:8-12，形成芬顿氧化体系。
5.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述PCL控制器（29）来通过控制喷气口（8）的进气速度、光催化器（9）的光照强度与调控蒸发器（10）的芬顿液挥发速度，使气体中芬顿液的含量为氧化气体中有机污染物所需H2O2理论量的80-90%。
6.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的光芬顿氧化装置（2）最佳反应条件为：温度25-35℃，时间20-30min。
7.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的超声波发生器（15）是使用超声探头对气体产生低频振动，并且以100Hz-100000Hz之间的脉冲重复频率向气体发射超声波，同时收集从气体中返回的超声波信号。
8.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述的氧化液容器（14）中放置是氧化气源，所述的氧化气源是压缩后的臭氧。
9.如权利要求1所述的一种利用光芬顿氧化吸收气体中有机污染物的系统，其特征在于，所述除异味板（20）倾斜安装于所述除异味装置（17）内，除异味板（20）采用活性炭为材料制成，所述清新过滤网（21）为在过滤网（21）上加入空气清新剂。
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