CN109364739A - 一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 - Google Patents
一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109364739A CN109364739A CN201811273901.2A CN201811273901A CN109364739A CN 109364739 A CN109364739 A CN 109364739A CN 201811273901 A CN201811273901 A CN 201811273901A CN 109364739 A CN109364739 A CN 109364739A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- degradation
- absorption
- electrolyte
- regeneration
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 73
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 27
- 230000009102 absorption Effects 0.000 claims description 21
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Inorganic materials [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 9
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 9
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 88
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 abstract description 7
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 6
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical class CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018669 Mn—Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- -1 aldehyde alcohol ester ethers Chemical class 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8678—Removing components of undefined structure
- B01D53/8687—Organic components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/80—Type of catalytic reaction
- B01D2255/806—Electrocatalytic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
本发明公开了一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置,该装置包括气体吹扫装置、除雾装置、电解液循环装置、TOC检测分析装置、工控机和至少两个并联使用的结构相同的吸附‑降解‑再生一体化装置;所述吸附‑降解‑再生一体化装置包括壳体、设在壳体内的吸附‑降解‑再生单元和设在壳体上的废气入口、吹扫气体入口、电解液进口、电解液出口和排气口;废气入口连通废气VOCs,吹扫气体入口连通气体吹扫装置,电解液进口和电解液出口连通电解液循环槽,排气口连通TOC检测分析装置,工控机与TOC检测分析装置相连。本发明可实现吸附、降解有机废气连续化;所用电解质溶液、活性炭可以循环和重复利用,无二次污染,更为经济高效。
Description
技术领域
本发明属于废气净化技术领域,具体涉及一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置。
背景技术
挥发性有机物(volatile organic compounds,简称VOCs)是指在常温下饱和蒸气压超过70.91Pa、常压下沸点在50~260℃范围间的具有挥发性的有机化合物。VOCs种类繁多,包括芳香烃、脂肪烃、卤代烃、醛醇酯醚类以及四氢呋喃等,工业源作为VOCs最主要的排放源头,涉及行业广泛,包括建筑装饰业、造纸业、采矿业、金属电镀业、纺织业、油漆制造业、汽车工业等。VOCs具有持久性和积累性,可生成光化学烟雾和二次污染物,造成臭氧层的破坏,而且严重危害着人体健康。
吸附法是一种利用吸附剂孔状结构的巨大表面积对VOCs进行吸附的方法,对于浓度为300~5000ppm的有机废气具有较高脱除效率,吸附法设备简单,使用灵活。活性炭因其具有发达的微孔体系和比表面积,且成本低廉,是吸附法的常用吸附剂。但吸附剂饱和后需要进行更换或再生。如果仅吸附不再生,会产生比较多废活性炭危险固废;如果用蒸汽/热空气再生,虽然能延长活性炭更换周期,减少废活性炭危险固废的产生量,但再生过程会产生再生液危险固废,导致企业危废处置费用增加的同时,也增加了危废环境风险。
电催化氧化技术作为环境工程领域内应用最广泛的电化学方法,该方法是在外加电场作用下,通过阳极反应直接降解有机污染物,或利用在电极反应产生的各种羟基自由基(·OH)、臭氧、H2O2、次氯酸根、氯气和原子氧等强氧化剂中间产物使污染物被降解。
VOCs控制技术虽然种类繁多,但各有其优缺点,如果综合考虑技术、经济等各方面要求,单纯利用一种控制技术往往难以达到满意的效果。
发明内容
发明目的:针对现有技术中存在的不足,本发明目的在于提供一种废气VOCs的连续去除工艺,实现VOCs废气活性炭吸附去除、活性炭电催化降解自身吸附的有机物,从而实现活性炭吸附、降解、再生一体化,减少吸附剂频繁更换产生的废活性炭,消除活性炭吸附再生过程产生的再生液等二次污染物。本发明的另一目的是提供一种上述废气VOCs的连续去除工艺的专用装置。
技术方案:为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种废气VOCs的连续去除工艺,过程如下:
1)吸附-降解-再生一体化装置A的吸附:VOCs有机废气先通过吸附-降解-再生一体化装置A的废气入口进入活性炭粒子群被吸附除去,废气通过除雾器去除电解液雾滴后,通过TOC在线检测达标后排放;当VOCs排放超过TOC在线检测单元设定的限值时,切换废气入口至吸附-降解-再生一体化装置B;
2)吸附-降解-再生一体化装置A的降解和再生,吸附-降解-再生一体化装置B的吸附:向吸附VOCs后的吸附-降解-再生一体化装置A泵入电解液,在外加直流电的作用下,吸附的有机物进行电催化降解,同时实现活性炭粒子群的再生;再生一段时间后,将电解液放入电解液循环槽,然后通入压缩空气吹干活性炭中电解液,等待下一个周期的VOCs吸附处理;
同时,吸附-降解-再生一体化装置B进行有机废气吸附处理,当VOCs排放超过TOC在线检测单元设定的限值时,再切换至吸附-降解-再生一体化装置A;
3)吸附-降解-再生一体化装置B的降解和再生:向吸附VOCs后的吸附-降解-再生一体化装置B泵入电解液,在外加直流电的作用下,吸附的有机物进行电催化降解,同时实现活性炭粒子群的再生;再生一段时间后,将电解液放入电解液循环槽,然后通入压缩空气吹干活性炭中电解液,等待下一个周期的VOCs吸附处理;
4)步骤1)、步骤2)、步骤3)连续重复,反复进行吸附、降解、再生,实现VOCs有机废气连续化处理。
所述的吸附-降解-再生一体化装置A与吸附-降解-再生一体化装置B结构相同。
所述的废气VOCs的连续去除工艺,电解液为水或浓度为0.01~0.30mol·L-1NaCl溶液。
所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,包括气体吹扫装置、电解液循环装置、除雾装置、TOC检测分析装置、工控机、以及至少两个并联使用的结构相同的吸附-降解-再生一体化装置;所述的吸附-降解-再生一体化装置包括壳体、设在壳体内的吸附-降解-再生单元和设在壳体上的废气入口、吹扫气体入口、电解液进口、电解液出口以及排气口;废气入口连通废气VOCs,吹扫气体入口连通气体吹扫装置,电解液进口和电解液出口连通电解液循环装置,排气口连通除雾装置,除雾装置连通TOC检测分析装置,工控机与TOC检测分析装置相连。
所述吸附-降解-再生单元包括电催化反应器,在电催化反应器中填充有活性炭,活性炭在吸附阶段充当VOCs的吸附剂;在降解再生阶段,充当粒子群电极的作用,电催化降解其吸附的有机物,同时实现有机物降解和吸附剂的再生。
所述气体吹扫装置包括压缩机、缓冲罐、压力计;缓冲罐压力设定值为100~200Kpa,当缓冲罐压力低于设定值,压缩机自动启动,向缓冲罐泵入压缩空气,压力达到或者超过压力设定值,压缩机自动停止工作。
所述的除雾装置设有除雾器,所述除雾器内填充介质为玻璃纤维。
在所述的除雾器上设有除雾器出液口,通过玻璃纤维去除的雾滴形成的溶液通过出液口进入电解液循环槽,实现电解液的循环使用。
所述检测分析装置包括依次连接的检测探头和TOC检测仪,设定TOC在线检测设备限值低于废气VOCs排放标准限值,当出气口TOC检出浓度超过检测设备的设定限值时,与检测分析装置相连的工控机报警,即切换吸附-降解-再生一体化装置A/B。
有益效果:与现有的技术相比,本发明的优点包括:
(1)本发明采用活性炭粒子群电极吸附结合电催化氧化的方式,废气VOCs在粒子群电极吸附后,导入电解质溶液,通过电催化氧化降解吸附的有机废气,实现活性炭吸附、降解、再生一体化;
(2)本发明通过检测分析单元对活性炭吸附饱和、降解再生时间进行控制,实现吸附降解有机废气连续化;
(3)本发明装置电催化降解所使用的电解液为水或NaCl溶液,无毒害作用,且有机物降解过程产生的废电解液可以循环利用,不产生二次污染。
(4)本发明可根据有机废气气量和污染物排放要求变更电催化反应器数量,所用活性炭经再生处理后,可再次用于对废气VOCs的吸附,可以实现吸附材料的重复利用,减少吸附材料频繁更换产生的废活性炭,消除活性炭吸附再生过程产生的再生液等二次污染物,更为经济高效。
附图说明
图1是废气VOCs的连续去除工艺的专用装置结构示意图;
图2是实施例2不同NaCl电解质溶液浓度对再生活性炭吸附效果的影响结果图;
图3是实施例3不同改性粒子群电极对再生活性炭吸附效果的影响结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
如图1所示,为废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,主要设备包括气体吹扫装置、电解液循环装置、除雾装置、TOC检测分析装置、工控机以及两个并联使用的结构相同的活性炭吸附-降解再生一体化装置,分别为活性炭吸附-降解-再生一体化装置A11(简称装置A11)和活性炭吸附-降解-再生一体化装置B28(简称装置B28)。
活性炭吸附-降解-再生一体化装置A11包括壳体,在壳体壁侧边下部设装置进气口(为废气VOCs和压缩空气吹扫共用)和电解液出液口,在壳体壁侧边上部设装置A11电解液进液口10,在壳体顶部装置出气口12,在壳体内由下往上依次设有气体分布器5和电催化反应单元;电催化反应单元由至少1组单元反应器组成,视装置尺寸和处理废气的实际需要而定,如5组、7组、9组等;单元反应器包括正极导电板9、负极导电板6和粒子群电极7,正、负极导电板沿吸附-降-再生一体化装置轴向方向并行放置,负极导电板6围绕在正极导电板9周围,两者之间由粒子群电极7填充。气体吹扫装置包括空气缓冲罐34、压力计35、空气泵39以及对应的管道和控制阀门(总出气口控制阀13、装置出气控制阀14、外加空气进气控制阀①32、外加空气进气控制阀②33、外加空气进气控制阀37、空气总进气口38等),空气缓冲罐34上设压力计35,与空气泵39相连,使用压缩空气吹扫。电解液循环装置包括恒流泵1、外加电解液添加口24、电解液循环槽25、电解液26以及对应的配套管路和控制阀门(电解液进水控制阀①8、装置A电解液排放控制阀23、电解液储槽出水控制阀27、电解液进水控制阀②30、装置B电解液排放控制阀36等);在电解液循环槽25内存储电解液26,恒流泵1、电解液添加口24、电解液储槽出水控制阀27均与电解液循环槽25相连。TOC检测分析装置包括TOC检测探头16以及对应的配套管路和控制阀门(有机废气进气控制阀①4、总出气口控制阀13、装置出气控制阀14、有机废气进气控制阀②31、外加空气进气控制阀①32、外加空气进气控制阀②33、外加空气进气控制阀37、空气总进气口38等)。工控机包括相互连接的计算机主机40和显示器41。除雾装置包括除雾器进气口17、除雾器出气口18、除雾器19、滤料20、除雾器滤液排口21以及对应的配套管路和控制阀门(滤液排放控制阀22等);除雾器进气口17、除雾器出气口18、除雾器滤液排口21均与除雾器19相连,在除雾器19内设滤料20。
在废气进气口与电催化反应器之间设置有气体分布器5,可以均匀布气;两个吸附-降解-再生一体化装置的出气口12均与除雾器19的进气口17相联通,通过除雾器19中玻璃纤维滤料20去除尾气中夹带的电解液雾沫;在空气泵39的作用下,空气通过进气口38送入空气缓冲罐34,缓冲罐内空气通过两个空气进气控制阀分别与吸附-降解-再生一体化装置相连,并经过气体分布器5扩散至电催化反应器。除雾器19出气口18与气体总出气口15相连,出气口内设置有TOC检测探头16与计算机主机40相连,将检测数据实时显示于显示器41。
待处理的VOCs废气由废气总进气口进入吸附-降解-再生一体化装置A11,通过气体分布器5进入由粒子群电极7填充的电催化反应器,经吸附净化后的气体通过除雾器19后通过出气口18再由总出气口15排出,设定TOC在线检测设备限值低于废气VOCs排放标准限值,当出气口15中TOC检出浓度超过检测设备的设定限值时,与检测装置相连的工控机报警,即切换吸附-降解-再生一体化装置B。关闭废气控制阀①4,打开废气进气控制阀②31,VOCs废气进入吸附-降解-再生一体化装置B28,通过气体分布器5进入装置电催化反应器。同时,打开电解液进液控制阀①8,电解质溶液在恒流泵1的作用下由电解液循环槽通过电解液总进液口2及装置A电解液进液口10进入装置A11,淹没电催化反应器,通过外加直流电或脉冲供电,吸附于活性炭的VOCs在粒子群电极7与导电板构成的微电池的电极反应作用下得到降解。打开外加空气控制阀②33,空气经过气体分布器5扩散至装置A11中,活性炭中残留的电解质残液随空气脱除,活性炭得到再生,通过对活性炭吸附饱和、降解再生时间进行控制,装置A和装置B可交替运行,实现吸附降解VOCs废气连续化。
电解液可以循环使用,吸附-降解-再生一体化装置A11中活性炭再生结束后,打开装置A电解液排放控制阀23,装置A内电解液通过出液口排入电解液循环槽25,电解液排空后,关闭电解液进液控制阀①8和排放控制阀23。
同理,当吸附-降解-再生一体化装置B28进行电催化反应时,打开电解液储槽排放控制阀27和电解液进液控制阀②30,在恒流泵1的作用下,电解液通过装置B电解液进液口29进入吸附-降解-再生一体化装置B28的电催化反应器,电催化反应结束之后,打开装置B电解液排放控制阀36,电解质溶液可以循环使用排入电解液循环槽25中,等待下次活性炭再生时使用。装置A11内活性炭再生后,在空气泵的作用下,外界空气通过管道进入空气缓冲罐34,并打开空气进气阀②33,空气通过气体分布器5进入装置电催化反应器,对装置A内再生后的活性炭进行吹扫。
实施例1
某农药生产企业产生的含VOCs废气,其主要成分为正丙胺184.28mg/m3、甲苯178.07mg/m3、二氯乙烷130.55mg/m3、甲醇19.26mg/m3、丙酮9.26mg/m3、其他有机杂质6.44mg/m3。设备和工艺主要操作技术参数为:两个并联使用吸附-降解-再生一体化装置,内设置有由9组单元反应器组成的电催化反应器,正极导电板由9根长150cm的Ti电极组成,正极导电板间距为20cm,负极导电板为外面包裹绝缘膜的不锈钢网,电极网孔为0.2cm×0.2cm。正极导电板和负极导电板与筒体轴向方向并行放置,负极导电板围绕在正极导电板周围,极板间距取5cm。正负极导电板之间由直径为0.5cm的活性炭粒子群电极填充。设置直流电压15v,电流100A/m2,气体流量50m3/h,NaCl溶液浓度为0.15mol·L-1,并控制电解液浓度为30℃。通过废气VOCs的连续去除工艺的专用装置处理后的VOCs废气净化效率在92%以上,且出气口在线检测TOC检出浓度低于废气VOCs排放标准限值。对吸附后的活性炭进行降解再生,再生后活性炭对VOCs废气净化效率仍在91%以上。
实施例2
本实施例所用废气、装置结构及控制条件同实施例1,区别在于所用NaCl溶液浓度不同。活性炭电极吸附饱和后,在不同浓度NaCl溶液条件下经过30min电催化再生,再以活性炭吸附VOCs废气的饱和时间来考察辅助电解质的浓度对活性炭吸附VOCs废气效果的影响,实验结果如图2所示。由图2可知,在辅助电解质溶液浓度增大的情况下,再生后的活性炭粒子群电极对VOCs废气的吸附饱和时间逐渐变长,由于电解液的用量增加直接提高电极反应的电导率,增加传质速度,进而提高吸附于活性炭上的VOCs降解效率。但当电解质溶液浓度达到0.15mol·L-1后,再继续增大浓度,吸附饱和时间提高不明显,高浓度电解质溶液使得电极反应器降解过程副反应加剧,导致电流效率下降,进而影响到VOCs的降解效率。
实施例3
本实施例所用废气、装置结构及控制条件同实施例1,区别在于所用活性炭分别经过Fe、Mn、Co改性,并以未经改性的活性炭作为对照。将所有活性炭电极吸附饱和后,经过30min电催化再生,再以VOCs废气吸附饱和的时间来考察不同改性的粒子群电极电催化再生性能,实验结果如图3所示。由图3可知,相比未负载金属氧化物的活性炭粒子群电极(GAC)以及单组分(Fe/GAC、Mn/GAC、Co/GAC)或复合金属氧化物(Fe-Co/GAC、Fe-Mn/GAC、Mn-Co/GAC)粒子电极,Mn-Co/GAC粒子群电极再生效果最好,再次吸附达到饱和的时间最长。
Claims (9)
1.一种废气VOCs的连续去除工艺,其特征在于,过程如下:
1)吸附-降解-再生一体化装置A的吸附:VOCs有机废气先通过吸附-降解-再生一体化装置A的废气入口进入活性炭粒子群被吸附除去,废气通过除雾器去除电解液雾滴后,通过TOC在线检测达标后排放;当VOCs排放超过TOC在线检测单元设定的限值时,切换废气入口至吸附-降解-再生一体化装置B;
2)吸附-降解-再生一体化装置A的降解和再生,吸附-降解-再生一体化装置B的吸附:向吸附VOCs后的吸附-降解-再生一体化装置A泵入电解液,在外加直流电的作用下,吸附的有机物进行电催化降解,同时实现活性炭粒子群的再生;再生一段时间后,将电解液放入电解液循环槽,然后通入压缩空气吹干活性炭中电解液,等待下一个周期的VOCs吸附处理;
同时,吸附-降解-再生一体化装置B进行有机废气吸附处理,当VOCs排放超过TOC在线检测单元设定的限值时,再切换至吸附-降解-再生一体化装置A;
3)吸附-降解-再生一体化装置B的降解和再生:向吸附VOCs后的吸附-降解-再生一体化装置B泵入电解液,在外加直流电的作用下,吸附的有机物进行电催化降解,同时实现活性炭粒子群的再生;再生一段时间后,将电解液放入电解液循环槽,然后通入压缩空气吹干活性炭中电解液,等待下一个周期的VOCs吸附处理;
4)步骤1)、步骤2)、步骤3)连续重复,反复进行吸附、降解、再生,实现VOCs有机废气连续化处理。
2.根据权利要求1所述的废气VOCs的连续去除工艺,其特征在于,所述的吸附-降解-再生一体化装置A与吸附-降解-再生一体化装置B结构相同。
3.根据权利要求1所述的废气VOCs的连续去除工艺,其特征在于,电解液为水或浓度为0.01~0.30mol·L-1NaCl溶液。
4.权利要求1所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,其特征在于,包括气体吹扫装置、除雾装置、电解液循环装置、TOC检测分析装置、工控机、以及至少两个并联使用的结构相同的吸附-降解-再生一体化装置;所述的吸附-降解-再生一体化装置包括壳体、设在壳体内的吸附-降解-再生单元和设在壳体上的废气入口、吹扫气体入口、电解液进口、电解液出口以及排气口;废气入口连通废气VOCs,吹扫气体入口连通气体吹扫装置,电解液进口和电解液出口连通电解液循环槽,排气口连通除雾装置,除雾装置连通TOC检测分析装置,工控机与TOC检测分析装置相连。
5.根据权利要求4所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,其特征在于,所述吸附-降解-再生单元包括电催化反应器,在电催化反应器中填充有活性炭,活性炭在吸附阶段充当VOCs的吸附剂;在降解再生阶段,充当粒子群电极的作用,电催化降解其吸附的有机物,同时实现有机物降解和吸附剂的再生。
6.根据权利要求4所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,其特征在于,所述气体吹扫装置包括压缩机、缓冲罐、压力计;缓冲罐压力设定值为100~200Kpa,当缓冲罐压力低于设定值,压缩机自动启动,向缓冲罐泵入压缩空气,压力达到或者超过压力设定值,压缩机自动停止工作。
7.根据权利要求4所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,其特征在于,所述的除雾装置设有除雾器,所述除雾器内填充介质为玻璃纤维。
8.根据权利要求7所述的废气VOCs的连续去除工艺的专用装置,其特征在于,在所述的除雾器上设有除雾器出液口,通过玻璃纤维去除的雾滴形成的溶液通过出液口进入电解液循环槽,实现电解液的循环使用。
9.根据权利要求4所述的废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置,其特征在于,所述检测分析装置包括依次连接的检测探头和TOC检测仪,设定TOC在线检测设备限值低于废气VOCs排放标准限值,当出气口TOC检出浓度超过检测设备的设定限值时,与检测分析装置相连的工控机报警,即切换吸附-降解-再生一体化装置A/B。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811273901.2A CN109364739B (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811273901.2A CN109364739B (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109364739A true CN109364739A (zh) | 2019-02-22 |
CN109364739B CN109364739B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=65390311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811273901.2A Active CN109364739B (zh) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | 一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109364739B (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112316654A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-05 | 余斌 | 一种能够再生活性炭的空气净化器 |
CN112870910A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-01 | 山东大学 | 一种voc气体电吸附-催化降解装置及工艺 |
CN113144885A (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-23 | 江门市绿一茵环保科技有限公司 | 一种电催化氧化治理低浓度VOCs及除臭的方法 |
CN115487644A (zh) * | 2022-09-03 | 2022-12-20 | 安阳市洹鑫耐材有限责任公司 | 一种环境工程用废气处理设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07289843A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-07 | Babcock Hitachi Kk | 排ガス浄化方法および装置 |
JP2008302347A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Ooden:Kk | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
CN103331082A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-02 | 江苏省环境科学研究院 | 一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置 |
CN203408616U (zh) * | 2013-07-10 | 2014-01-29 | 江苏省环境科学研究院 | 一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置 |
CN106345223A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-01-25 | 深圳德尔科机电环保科技有限公司 | 一种VOCs生物降解方法 |
CN205925352U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-02-08 | 江苏齐清环境科技有限公司 | 粒子群电极电催化氧化处理水溶性有机废气的装置 |
CN209501346U (zh) * | 2018-10-29 | 2019-10-18 | 江苏省环境科学研究院 | 一种废气VOCs的连续去除工艺的专用装置 |
-
2018
- 2018-10-29 CN CN201811273901.2A patent/CN109364739B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07289843A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-07 | Babcock Hitachi Kk | 排ガス浄化方法および装置 |
JP2008302347A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Ooden:Kk | 排ガス処理装置及び排ガス処理方法 |
CN103331082A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-02 | 江苏省环境科学研究院 | 一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置 |
CN203408616U (zh) * | 2013-07-10 | 2014-01-29 | 江苏省环境科学研究院 | 一种粒子群电极吸附耦合电催化氧化处理含苯废气的装置 |
CN205925352U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-02-08 | 江苏齐清环境科技有限公司 | 粒子群电极电催化氧化处理水溶性有机废气的装置 |
CN106345223A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-01-25 | 深圳德尔科机电环保科技有限公司 | 一种VOCs生物降解方法 |
CN209501346U (zh) * | 2018-10-29 | 2019-10-18 | 江苏省环境科学研究院 | 一种废气VOCs的连续去除工艺的专用装置 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113144885A (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-23 | 江门市绿一茵环保科技有限公司 | 一种电催化氧化治理低浓度VOCs及除臭的方法 |
CN112316654A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-02-05 | 余斌 | 一种能够再生活性炭的空气净化器 |
CN112870910A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-01 | 山东大学 | 一种voc气体电吸附-催化降解装置及工艺 |
CN112870910B (zh) * | 2021-04-23 | 2022-02-01 | 山东大学 | 一种voc气体电吸附-催化降解装置及工艺 |
CN115487644A (zh) * | 2022-09-03 | 2022-12-20 | 安阳市洹鑫耐材有限责任公司 | 一种环境工程用废气处理设备 |
CN115487644B (zh) * | 2022-09-03 | 2023-11-21 | 安阳市洹鑫耐材有限责任公司 | 一种环境工程用废气处理设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109364739B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109364739A (zh) | 一种废气VOCs的连续去除工艺及其专用装置 | |
CN103316572B (zh) | 一种多相催化净化气体中有机污染物的装置及方法 | |
CN102861504B (zh) | 一种应用光化学技术处理有机废气的装置 | |
CN201997261U (zh) | 一种工业废气的复合催化处理装置 | |
CN205925352U (zh) | 粒子群电极电催化氧化处理水溶性有机废气的装置 | |
CN209501346U (zh) | 一种废气VOCs的连续去除工艺的专用装置 | |
CN207324414U (zh) | 一体式离子除臭装置 | |
CN202823138U (zh) | 一种应用光化学技术处理有机废气的装置 | |
Fu et al. | Study on the effect of oxidation-ultrasound treatment on the electrochemical properties of activated carbon materials | |
CN111450660A (zh) | 一种垃圾渗滤液臭气净化装置及其工艺 | |
CN207507231U (zh) | 处理气体中污染物的设备 | |
CN102872704B (zh) | 一种电芬顿净化余hcn的装置及其方法 | |
CN209885520U (zh) | 一种有机废气处理装置 | |
CN107694298A (zh) | 处理气体中污染物的方法及设备 | |
CN115722052B (zh) | 脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法 | |
CN203797809U (zh) | 一种工业用空气净化器 | |
CN211753899U (zh) | 洗浆机废气净化装置 | |
CN105582807A (zh) | 一种藻水分离站恶臭废气治理方法 | |
CN207856604U (zh) | 一种有机废气处理装置 | |
CN103706610A (zh) | 金属塑料成型生产过程挥发性气体和pm2.5处理系统及其方法 | |
CN209317403U (zh) | 一种基于高能离子技术的VOCs处理装置 | |
CN207385169U (zh) | 一种光氧化装置 | |
CN206500024U (zh) | 一种利用uv光和二氧化钛板处理有机废气的环保设备 | |
CN110013748A (zh) | 恶臭多级净化系统 | |
CN206372678U (zh) | 一种空气污染处理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |