CN108854519A - 一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,所属领域为环境工程中的废气处理领域。该方法主要是为了解决传统挥发性有机物(VOCs)处理方法易造成二次污染且适用范围有限的不足之处,解决上述问题的要点是:用强度12.7~12.9kV/cm的电场激发VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物;将上述等离子体引入氧化反应室,并迎面溅射反应室内的过硫酸盐;过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够在8~9min的时间内将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程中的废气处理领域,具体为一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法。
背景技术
随着工业的发展,大气中挥发性有机物(VOCs)的排放量迅速增加,对人体健康及自然环境造成了极大的危害。它们已经被视为继粉尘之后的第二大类量大面广的大气污染物。因此,对挥发性有机物(VOCs)的治理已是国内外环境保护工作者的重要任务之一。
传统挥发性有机物(VOCs)处理方法有吸附法、催化法和燃烧法等,如:用活性炭颗粒或纤维能有效地吸附一部分挥发性有机物;催化法和燃烧法,则能将一部分挥发性有机物分解为二氧化碳和水。
但这些方法都存在一定的缺陷,如:吸附法中吸附饱和的活性炭则会转变为另一种危险废物,从而造成二次污染;催化法和燃烧法,则只能分解某一种或几种挥发性有机物,适用范围有限。
因此,急需开发一种无二次污染、适用范围更广且简单高效的VOCs气体处理工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统挥发性有机物(VOCs)处理方法的不足之处,提供一种无二次污染、适用范围更广且简单高效的VOCs气体处理工艺。
本发明的技术方案如下:将挥发性有机物(VOCs)气体收集,并以压缩气体的形式释放;用强度12.7~12.9kV/cm的电场激发上述VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物;将上述等离子体引入氧化反应室,并迎面溅射反应室内雾化的过硫酸盐溶液;过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够在8~9min的时间内将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水;最终经冷水喷淋冷却得到净化后的气体。
其中:将挥发性有机物(VOCs)气体收集,并用压缩气体的形式释放。
其中:用强度12.7~12.9kV/cm的电场激发VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物。
其中:以过硫酸盐的形式提供氧化反应所需要的氧化剂。
其中:需用生成的等离子体迎面溅射反应室内雾化的过硫酸盐溶液。
其中:过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水。
其中:反应所需过硫酸盐量为VOCs的54~54.5倍,反应时间在8~9min。
本发明方法将VOCs气体作为等离子体的发生气体,生成等离子体的同时将VOCs裂解为小分子有机物;过硫酸盐在等离子体的催化作用下产生了大量硫酸根自由基,其氧化能力远远强于过硫酸盐,能够无选择性地将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水。因此,本发明方法具有无二次污染、适用范围广的优点。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下文将以“某涂料厂VOCs废气”为实施例对本发明作更全面、细致地描述,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:将该涂料厂的挥发性有机物(VOCs)气体收集,并以压缩气体的形式释放;用强度12.7kV/em的电场激发上述VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物;将上述等离子体引入氧化反应室,并迎面溅射反应室内的过硫酸盐;过硫酸盐溶液以雾化的形式喷入反应室,过硫酸盐的浓度控制在VOCs总浓度的54.5倍;过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够在9min的时间内将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水;最终经冷水喷淋冷却得到净化后的气体。
检测结果:处理前 VOCs=1529.8mg/m3
处理后 VOCs=23.1mg/m3
由检测结果可知,本发明方法对该涂料厂VOCs废气去除率为98.49%。
实施例2:将该涂料厂的挥发性有机物(VOCs)气体收集,并以压缩气体的形式释放;用强度12.9kV/cm的电场激发上述VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物;将上述等离子体引入氧化反应室,并迎面溅射反应室内的过硫酸盐;过硫酸盐溶液以雾化的形式喷入反应室,过硫酸盐的浓度控制在VOCs总浓度的54倍;过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够在8min的时间内将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水;最终经冷水喷淋冷却得到净化后的气体。
检测结果:处理前 VOCs=1529.8mg/m3
处理后 VOCs=8.7mg/m3
由检测结果可知,本发明方法对该涂料厂VOCs废气去除率为99.43%。
Claims (7)
1.本发明提供了一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在:将挥发性有机物(VOCs)气体收集,并以压缩气体的形式释放;用强度12.7~12.9kV/cm的电场激发上述VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物;将上述等离子体引入氧化反应室,并迎面溅射反应室内雾化的过硫酸盐溶液;过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够在8~9min的时间内将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水;最终经冷水喷淋冷却得到净化后的气体。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:将挥发性有机物(VOCs)气体收集,并用压缩气体的形式释放。
3.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:用强度12.7~12.9kV/cm的电场激发VOCs气体,形成等离子体的同时将VOCs分解为易氧化降解的小分子有机物。
4.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:以过硫酸盐的形式提供氧化反应所需要的氧化剂。
5.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:需用生成的等离子体迎面溅射反应室内雾化的过硫酸盐溶液。
6.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:过硫酸盐分子在等离子体的催化作用下生成大量硫酸根自由基,其具有极强的氧化能力,能够将VOCs分解的小分子有机物彻底氧化为二氧化碳和水。
7.根据权利要求1所述的一种等离子体结合过硫酸盐的VOCs气体处理方法,其特征在于:反应所需过硫酸盐量为VOCs的54~54.5倍,反应时间在8~9min。
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CN110124485A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-08-16 | 浙江大学 | 一种二联强化活性自由基的有机废气降解装置及工艺 |
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---|---|---|---|---|
US20160206909A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Paragon Waste Solutions, LLC. | Volatile organic compound disposal |
CN107469506A (zh) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 低温等离子体裂解氧化反应器处理恶臭废气的方法及装置 |
CN107694306A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-16 | 江苏大学 | 一种臭氧协同微波诱导自由基的VOCs降解方法及系统 |
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2018
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