CN112473362A - 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法 - Google Patents

一种增强有机废气氧化降解的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112473362A
CN112473362A CN202011228759.7A CN202011228759A CN112473362A CN 112473362 A CN112473362 A CN 112473362A CN 202011228759 A CN202011228759 A CN 202011228759A CN 112473362 A CN112473362 A CN 112473362A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste gas
catalytic
organic waste
ozone water
ozone
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
Application number
CN202011228759.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112473362B (zh
Inventor
唐昶宇
刘颖彘
邵虹
陈勇前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Science and Technology Development Center of CAEP
Original Assignee
Chengdu Science and Technology Development Center of CAEP
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 Chengdu Science and Technology Development Center of CAEP filed Critical Chengdu Science and Technology Development Center of CAEP
Priority to CN202011228759.7A priority Critical patent/CN112473362B/zh
Publication of CN112473362A publication Critical patent/CN112473362A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112473362B publication Critical patent/CN112473362B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • B01D53/34—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
    • 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
    • B01D53/007—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 irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/10—Oxidants
    • B01D2251/104—Ozone
    • 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
    • B01D2259/80—Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804—UV light
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种增强有机废气氧化降解的装置及方法，属于有机废气处理技术领域，包括箱体、若干个紫外灯管和若干个催化组件；所述箱体的一端设有废气进口，另一端设有废气出口；所述箱体内设有若干个沿着废气进口至废气出口的路径依次排列的催化组件；若干个紫外灯管和若干个催化组件交错设置；每个催化组件的顶部对应设有臭氧水输送支管，每个催化组件的底部对应设有臭氧水回收支管。本发明的一种增强有机废气氧化降解的装置及方法，利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。

Description

一种增强有机废气氧化降解的装置及方法
技术领域
本发明属于有机废气处理技术领域，具体地说涉及一种增强有机废气氧化降解的装置及方法。
背景技术
废气中的挥发性有机化合物简称VOCsVolatile Organic Compounds，多数具有毒性，严重危害人体健康；其中，苯、甲苯、多环芳烃等被国际卫生组织列为致癌物。随着现代工业的迅速发展，向环境中排放的VOCs数量和种类正在急剧增加，VOCs已成为大气的主要污染物之一。
近年来，紫外光解技术降解有机废气得到了越来越多的关注，一般来说，UV光分解有机废气的方式有3种。1、适当波长光线直接照射，分子链获取能量而断裂，使有机废气分解；2、光线分解空气，产生具有氧化性的游离活性氧，从而氧化分解有机废气；3、适当波长光线通过照射催化剂，在催化剂表面产生光生电子e-和光生空穴(h+)，通过系列反应可生产OH-自由基，从而将有机废气分解。
然而仅靠低波长紫外线和诱发的臭氧来分解VOCs，很难彻底降解VOCs，这导致紫外光解的VOCs净化效率较低，同时伴有残留臭氧的二次污染；在紫外光解系统中引入光催化剂，如二氧化钛，光催化剂在紫外光的照射激发下表面产生羟基自由基，具有极强的氧化能力，可以催化VOCs降解为二氧化碳和水；由于现有技术装置负载光催化剂的面积有限，催化剂受光面有限，导致紫外箱体中产生的羟基自由基量十分有限，且过量的光催化剂也会增加降解成本，因此紫外光照射及添加光催化剂的方式对VOCs降解的贡献在工程应用上十分有限。
空气中水汽在185nm紫外光照射下，也会分解成羟基自由基，有利于VOCs在空气中的氧化降解；然而在废气持续通入的紫外光解箱中水汽通常较少，且气流速度快，与紫外线接触时间较短，很难持续产生大量羟基自由基，对有机废气的降解率依然不高。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种增强有机废气氧化降解的装置及方法，拟解决现有技术中有机废气降解效率低，成本高等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种增强有机废气氧化降解的装置，包括箱体1、若干个紫外灯管2和若干个催化组件3；所述箱体1的一端设有废气进口4，另一端设有废气出口5；所述箱体1内设有若干个沿着废气进口4至废气出口5的路径依次排列的催化组件3；若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置；每个催化组件3的顶部对应设有臭氧水输送支管6，每个催化组件3的底部对应设有臭氧水回收支管7。由上述结构可知，有机废气从废气进口4进入箱体1内；臭氧水从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；臭氧水浸润催化组件3，臭氧水在紫外灯管2的光线照射下，产生更多羟基自由基；有机废气经过催化组件3时，使催化组件3表面的水膜汽化为水汽，水汽在紫外灯管2的光线照射下激发出大量羟基自由基；紫外灯管2的光线本身也对有机废气分解；利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。有机废气依次穿过若干个催化组件3，不断进行分解反应，直至分解完毕后从废气出口5排出。若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置，催化组件3的前后面都有紫外灯管2照射，使紫外线充足、水汽中产生足够的羟基自由基、催化组件表面产生足够的羟基自由基，提高分解效率。箱体1的内壁上铺设有反光镜，使紫外线反射，提高紫外线的利用率，减少紫外线的损耗，节约成本。催化组件3的一个面上设置有至少两个紫外灯管2，两个紫外灯管2功率不同，根据需要处理有机废气的量和浓度选择开启小功率紫外灯管或开启大功率紫外灯管或开启大和小功率紫外灯管，实现功率的可调，根据需要进行功率设置，使处理有机废气的实际情况和功耗相匹配，实现节约能源的目的。紫外灯管2是具有185nm或254nm波段的紫外光的紫外灯，单支紫外灯管2的功率是60瓦-150瓦，总功率取决于处理有机废气的风量、有机废气浓度，根据具体工艺情况进行设置灯管参数。
进一步的，还包括臭氧发生器8、涡流泵9、蓄水池10和臭氧水输送总管11；所述臭氧发生器8和蓄水池10分别通过管道连接涡流泵9的进口；所述涡流泵9的出口通过臭氧水输送总管11连通每个催化组件3的顶部设有的臭氧水输送支管6。由上述结构可知，臭氧发生器8产生臭氧通过管道进入涡流泵9的进口；涡流泵9将蓄水池10里的水抽至涡流泵9的进口；经过涡流泵9的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管11分配给每个催化组件3的顶部对应的臭氧水输送支管6，然后从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；臭氧水本身含有大量羟基自由基，氧化能力非常强，且可以持续稳定产生；臭氧水输送支管6端部可以安装多孔喷淋头，使臭氧水均匀分布在催化组件3表面，提高分解效率。
进一步的，还包括收集泵12和臭氧水回收总管13；所述蓄水池10通过臭氧水回收总管13连通每个催化组件3的底部设有的臭氧水回收支管7；所述臭氧水回收总管13上设有收集泵12。由上述结构可知，富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管7汇总到臭氧水回收总管13后经收集泵12抽回蓄水池10；将多余的臭氧水重新回收再利用，节约成本。
进一步的，若干个催化组件3互相平行，并且催化组件3的四周接触箱体1的内壁。由上述结构可知，催化组件3的四周接触箱体1的内壁，这样有机废气会通过每一个催化组件3，提高了有机废气的分解效率。
进一步的，所述紫外灯管2平行催化组件3。由上述结构可知，使紫外灯管2产生的紫外光线充分照射在催化组件3上。
进一步的，所述催化组件3为蜂窝状纤维纸或蜂窝状不锈钢片或泡沫镍制成的多孔膜材基件。由上述结构可知，催化组件3为多孔膜材基件，能够形成有较大比表面积的水膜，紫外灯管2采用185nm紫外光，固定照射下可以进一步激发水膜羟基自由基，使多孔膜材基件表面覆盖高浓度羟基自由基，有利于VOCs与羟基自由基大面积接触；因此将增强有机废气氧化光解。
进一步的，所述催化组件3表面涂有二氧化钛；所述催化组件3的膜材表面水接触角<20度。由上述结构可知，提高催化组件3吸附臭氧水的能力，形成水膜。
进一步的，所述催化组件3的厚度为6cm～40cm。由上述结构可知，催化组件3的厚度与有机废气经过催化组件3后与水的混合效果及气化效果有着一定的关系，催化组件3的厚度过小，有机废气经过催化组件3的停留时间短，接触不充分影响，气化程度减弱；催化组件3的厚度过大，有机废气经过催化组件3的阻力过大，增加系统能耗。
进一步的，还包括有机废气浓度传感器、控制器和若干个与催化组件3一一对应的调整电机；所述控制器分别和有机废气浓度传感器、若干个调整电机电连接；所述有机废气浓度传感器用于监测废气进口4处有机废气浓度；所述调整电机用于驱动对应的催化组件3偏转，使对应的催化组件3和箱体1内壁错开形成流通通道。由上述结构可知，当有机废气浓度传感器监测到输入的有机废气浓度比较高时，浓度信号传递给控制器，控制器控制调整电机调节催化组件3转动至催化组件3和箱体1的内壁接触，使有机废气强制通过催化组件3，提高分解效率。当有机废气浓度传感器监测到输入的有机废气浓度比较低时，浓度信号传递给控制器，控制器控制调整电机调节催化组件3转动至催化组件3和箱体1的内壁错开，使有机废气可以绕过催化组件3，不阻碍有机废气的流动，提高处理效率，减少阻力节约能耗。而催化组件3错开箱体1的内壁的数量和有机废气的浓度相关，浓度越高，则催化组件3错开箱体1的内壁的数量越少，使有机废气强制通过更多的催化组件3，充分分解；浓度越低，则催化组件3错开箱体1的内壁的数量越多，使有机废气强制绕过更多的催化组件3，减少流通阻力节约能耗。
一种增强有机废气氧化降解的方法，采用上述的一种增强有机废气氧化降解的装置，具体步骤为：开启紫外灯管2、涡流泵9、收集泵12和臭氧发生器8；臭氧发生器8产生臭氧通过管道进入涡流泵9的进口；涡流泵9将蓄水池10里的水抽至涡流泵9的进口；经过涡流泵9的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管11分配给每个催化组件3的顶部对应的臭氧水输送支管6，然后从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管7汇总到臭氧水回收总管13后经收集泵12抽回蓄水池10；向废气进口4通入有机废气，有机废气在紫外灯管2照射下穿过催化组件3，并将部分臭氧水生成水汽；处理完毕后的有机废气从废气出口5排出。
本发明的有益效果是：
本发明公开了一种增强有机废气氧化降解的装置及方法，属于有机废气处理技术领域，包括箱体、若干个紫外灯管和若干个催化组件；所述箱体的一端设有废气进口，另一端设有废气出口；所述箱体内设有若干个沿着废气进口至废气出口的路径依次排列的催化组件；若干个紫外灯管和若干个催化组件交错设置；每个催化组件的顶部对应设有臭氧水输送支管，每个催化组件的底部对应设有臭氧水回收支管。本发明的一种增强有机废气氧化降解的装置及方法，利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。能节约成本，提高能源效率，增强处理效果，且安全性更好，适合在废气处理中大规模应用。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
附图中：1-箱体、2-紫外灯管、3-催化组件、4-废气进口、5-废气出口、6-臭氧水输送支管、7-臭氧水回收支管、8-臭氧发生器、9-涡流泵、10-蓄水池、11-臭氧水输送总管、12-收集泵、13-臭氧水回收总管。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明，但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一：
见附图1。一种增强有机废气氧化降解的装置，包括箱体1、若干个紫外灯管2和若干个催化组件3；所述箱体1的一端设有废气进口4，另一端设有废气出口5；所述箱体1内设有若干个沿着废气进口4至废气出口5的路径依次排列的催化组件3；若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置；每个催化组件3的顶部对应设有臭氧水输送支管6，每个催化组件3的底部对应设有臭氧水回收支管7。由上述结构可知，有机废气从废气进口4进入箱体1内；臭氧水从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；臭氧水浸润催化组件3，臭氧水在紫外灯管2的光线照射下，产生更多羟基自由基；有机废气经过催化组件3时，使催化组件3表面的水膜汽化为水汽，水汽在紫外灯管2的光线照射下激发出大量羟基自由基；紫外灯管2的光线本身也对有机废气分解；利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。有机废气依次穿过若干个催化组件3，不断进行分解反应，直至分解完毕后从废气出口5排出。若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置，催化组件3的前后面都有紫外灯管2照射，使紫外线充足、水汽中产生足够的羟基自由基、催化组件表面产生足够的羟基自由基，提高分解效率。箱体1的内壁上铺设有反光镜，使紫外线反射，提高紫外线的利用率，减少紫外线的损耗，节约成本。催化组件3的一个面上设置有至少两个紫外灯管2，两个紫外灯管2功率不同，根据需要处理有机废气的量和浓度选择开启小功率紫外灯管或开启大功率紫外灯管或开启大和小功率紫外灯管，实现功率的可调，根据需要进行功率设置，使处理有机废气的实际情况和功耗相匹配，实现节约能源的目的。紫外灯管2是具有185nm或254nm波段的紫外光的紫外灯，单支紫外灯管2的功率是60瓦-150瓦，总功率取决于处理有机废气的风量、有机废气浓度，根据具体工艺情况进行设置灯管参数。
实施例二：
见附图1。一种增强有机废气氧化降解的装置，包括箱体1、若干个紫外灯管2和若干个催化组件3；所述箱体1的一端设有废气进口4，另一端设有废气出口5；所述箱体1内设有若干个沿着废气进口4至废气出口5的路径依次排列的催化组件3；若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置；每个催化组件3的顶部对应设有臭氧水输送支管6，每个催化组件3的底部对应设有臭氧水回收支管7。由上述结构可知，有机废气从废气进口4进入箱体1内；臭氧水从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；臭氧水浸润催化组件3，臭氧水在紫外灯管2的光线照射下，产生更多羟基自由基；有机废气经过催化组件3时，使催化组件3表面的水膜汽化为水汽，水汽在紫外灯管2的光线照射下激发出大量羟基自由基；紫外灯管2的光线本身也对有机废气分解；利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。有机废气依次穿过若干个催化组件3，不断进行分解反应，直至分解完毕后从废气出口5排出。若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置，催化组件3的前后面都有紫外灯管2照射，使紫外线充足、水汽中产生足够的羟基自由基、催化组件表面产生足够的羟基自由基，提高分解效率。箱体1的内壁上铺设有反光镜，使紫外线反射，提高紫外线的利用率，减少紫外线的损耗，节约成本。催化组件3的一个面上设置有至少两个紫外灯管2，两个紫外灯管2功率不同，根据需要处理有机废气的量和浓度选择开启小功率紫外灯管或开启大功率紫外灯管或开启大和小功率紫外灯管，实现功率的可调，根据需要进行功率设置，使处理有机废气的实际情况和功耗相匹配，实现节约能源的目的。紫外灯管2是具有185nm或254nm波段的紫外光的紫外灯，单支紫外灯管2的功率是60瓦-150瓦，总功率取决于处理有机废气的风量、有机废气浓度，根据具体工艺情况进行设置灯管参数。
还包括臭氧发生器8、涡流泵9、蓄水池10和臭氧水输送总管11；所述臭氧发生器8和蓄水池10分别通过管道连接涡流泵9的进口；所述涡流泵9的出口通过臭氧水输送总管11连通每个催化组件3的顶部设有的臭氧水输送支管6。由上述结构可知，臭氧发生器8产生臭氧通过管道进入涡流泵9的进口；涡流泵9将蓄水池10里的水抽至涡流泵9的进口；经过涡流泵9的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管11分配给每个催化组件3的顶部对应的臭氧水输送支管6，然后从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；臭氧水本身含有大量羟基自由基，氧化能力非常强，且可以持续稳定产生；臭氧水输送支管6端部可以安装多孔喷淋头，使臭氧水均匀分布在催化组件3表面，提高分解效率。
还包括收集泵12和臭氧水回收总管13；所述蓄水池10通过臭氧水回收总管13连通每个催化组件3的底部设有的臭氧水回收支管7；所述臭氧水回收总管13上设有收集泵12。由上述结构可知，富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管7汇总到臭氧水回收总管13后经收集泵12抽回蓄水池10；将多余的臭氧水重新回收再利用，节约成本。
若干个催化组件3互相平行，并且催化组件3的四周接触箱体1的内壁。由上述结构可知，催化组件3的四周接触箱体1的内壁，这样有机废气会通过每一个催化组件3，提高了有机废气的分解效率。
所述紫外灯管2平行催化组件3。由上述结构可知，使紫外灯管2产生的紫外光线充分照射在催化组件3上。
所述催化组件3为蜂窝状纤维纸或蜂窝状不锈钢片或泡沫镍制成的多孔膜材基件。由上述结构可知，催化组件3为多孔膜材基件，能够形成有较大比表面积的水膜，紫外灯管2采用185nm紫外光，固定照射下可以进一步激发水膜羟基自由基，使多孔膜材基件表面覆盖高浓度羟基自由基，有利于VOCs与羟基自由基大面积接触；因此将有机废气增强氧化光解。
所述催化组件3表面涂有二氧化钛；所述催化组件3的膜材表面水接触角<20度。由上述结构可知，提高催化组件3吸附臭氧水的能力，形成水膜。
所述催化组件3的厚度为6cm～40cm。由上述结构可知，催化组件3的厚度与有机废气经过催化组件3后与水的混合效果及气化效果有着一定的关系，催化组件3的厚度过小，有机废气经过催化组件3的停留时间短，接触不充分影响，气化程度减弱；催化组件3的厚度过大，有机废气经过催化组件3的阻力过大，增加系统能耗。
实施例三：
见附图1。一种增强有机废气氧化降解的装置，包括箱体1、若干个紫外灯管2和若干个催化组件3；所述箱体1的一端设有废气进口4，另一端设有废气出口5；所述箱体1内设有若干个沿着废气进口4至废气出口5的路径依次排列的催化组件3；若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置；每个催化组件3的顶部对应设有臭氧水输送支管6，每个催化组件3的底部对应设有臭氧水回收支管7。由上述结构可知，有机废气从废气进口4进入箱体1内；臭氧水从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；臭氧水浸润催化组件3，臭氧水在紫外灯管2的光线照射下，产生更多羟基自由基；有机废气经过催化组件3时，使催化组件3表面的水膜汽化为水汽，水汽在紫外灯管2的光线照射下激发出大量羟基自由基；紫外灯管2的光线本身也对有机废气分解；利用紫外线、水汽中的羟基自由基、催化组件表面的羟基自由基的协同作用，强化了VOCs氧化降解效果，比现有紫外光解系统、光催化系统的有机废气降解能力更加更高效、彻底。有机废气依次穿过若干个催化组件3，不断进行分解反应，直至分解完毕后从废气出口5排出。若干个紫外灯管2和若干个催化组件3交错设置，催化组件3的前后面都有紫外灯管2照射，使紫外线充足、水汽中产生足够的羟基自由基、催化组件表面产生足够的羟基自由基，提高分解效率。箱体1的内壁上铺设有反光镜，使紫外线反射，提高紫外线的利用率，减少紫外线的损耗，节约成本。催化组件3的一个面上设置有至少两个紫外灯管2，两个紫外灯管2功率不同，根据需要处理有机废气的量和浓度选择开启小功率紫外灯管或开启大功率紫外灯管或开启大和小功率紫外灯管，实现功率的可调，根据需要进行功率设置，使处理有机废气的实际情况和功耗相匹配，实现节约能源的目的。紫外灯管2是具有185nm或254nm波段的紫外光的紫外灯，单支紫外灯管2的功率是60瓦-150瓦，总功率取决于处理有机废气的风量、有机废气浓度，根据具体工艺情况进行设置灯管参数。
还包括臭氧发生器8、涡流泵9、蓄水池10和臭氧水输送总管11；所述臭氧发生器8和蓄水池10分别通过管道连接涡流泵9的进口；所述涡流泵9的出口通过臭氧水输送总管11连通每个催化组件3的顶部设有的臭氧水输送支管6。由上述结构可知，臭氧发生器8产生臭氧通过管道进入涡流泵9的进口；涡流泵9将蓄水池10里的水抽至涡流泵9的进口；经过涡流泵9的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管11分配给每个催化组件3的顶部对应的臭氧水输送支管6，然后从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；臭氧水本身含有大量羟基自由基，氧化能力非常强，且可以持续稳定产生；臭氧水输送支管6端部可以安装多孔喷淋头，使臭氧水均匀分布在催化组件3表面，提高分解效率。
还包括收集泵12和臭氧水回收总管13；所述蓄水池10通过臭氧水回收总管13连通每个催化组件3的底部设有的臭氧水回收支管7；所述臭氧水回收总管13上设有收集泵12。由上述结构可知，富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管7汇总到臭氧水回收总管13后经收集泵12抽回蓄水池10；将多余的臭氧水重新回收再利用，节约成本。
若干个催化组件3互相平行，并且催化组件3的四周接触箱体1的内壁。由上述结构可知，催化组件3的四周接触箱体1的内壁，这样有机废气会通过每一个催化组件3，提高了有机废气的分解效率。
所述紫外灯管2平行催化组件3。由上述结构可知，使紫外灯管2产生的紫外光线充分照射在催化组件3上。
所述催化组件3为蜂窝状纤维纸或蜂窝状不锈钢片或泡沫镍制成的多孔膜材基件。由上述结构可知，催化组件3为多孔膜材基件，能够形成有较大比表面积的水膜，紫外灯管2采用185nm紫外光，固定照射下可以进一步激发水膜羟基自由基，使多孔膜材基件表面覆盖高浓度羟基自由基，有利于VOCs与羟基自由基大面积接触；因此将有机废气增强氧化光解。
所述催化组件3表面涂有二氧化钛；所述催化组件3的膜材表面水接触角<20度。由上述结构可知，提高催化组件3吸附臭氧水的能力，形成水膜。
所述催化组件3的厚度为6cm～40cm。由上述结构可知，催化组件3的厚度与有机废气经过催化组件3后与水的混合效果及气化效果有着一定的关系，催化组件3的厚度过小，有机废气经过催化组件3的停留时间短，接触不充分影响，气化程度减弱；催化组件3的厚度过大，有机废气经过催化组件3的阻力过大，增加系统能耗。
还包括有机废气浓度传感器、控制器和若干个与催化组件3一一对应的调整电机；所述控制器分别和有机废气浓度传感器、若干个调整电机电连接；所述有机废气浓度传感器用于监测废气进口4处有机废气浓度；所述调整电机用于驱动对应的催化组件3偏转，使对应的催化组件3和箱体1内壁错开形成流通通道。由上述结构可知，当有机废气浓度传感器监测到输入的有机废气浓度比较高时，浓度信号传递给控制器，控制器控制调整电机调节催化组件3转动至催化组件3和箱体1的内壁接触，使有机废气强制通过催化组件3，提高分解效率。当有机废气浓度传感器监测到输入的有机废气浓度比较低时，浓度信号传递给控制器，控制器控制调整电机调节催化组件3转动至催化组件3和箱体1的内壁错开，使有机废气可以绕过催化组件3，不阻碍有机废气的流动，提高处理效率，减少阻力节约能耗。而催化组件3错开箱体1的内壁的数量和有机废气的浓度相关，浓度越高，则催化组件3错开箱体1的内壁的数量越少，使有机废气强制通过更多的催化组件3，充分分解；浓度越低，则催化组件3错开箱体1的内壁的数量越多，使有机废气强制绕过更多的催化组件3，减少流通阻力节约能耗。
实施例四：
见附图1。一种增强有机废气氧化降解的方法，采用上述的一种增强有机废气氧化降解的装置，具体步骤为：开启紫外灯管2、涡流泵9、收集泵12和臭氧发生器8；臭氧发生器8产生臭氧通过管道进入涡流泵9的进口；涡流泵9将蓄水池10里的水抽至涡流泵9的进口；经过涡流泵9的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管11分配给每个催化组件3的顶部对应的臭氧水输送支管6，然后从臭氧水输送支管6浸润对应的催化组件3；富余的臭氧水从催化组件3上落入催化组件3的底部对应的臭氧水回收支管7；富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管7汇总到臭氧水回收总管13后经收集泵12抽回蓄水池10；向废气进口4通入有机废气，有机废气在紫外灯管2照射下穿过催化组件3，并将部分臭氧水生成水汽；处理完毕后的有机废气从废气出口5排出。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：包括箱体(1)、若干个紫外灯管(2)和若干个催化组件(3)；所述箱体(1)的一端设有废气进口(4)，另一端设有废气出口(5)；所述箱体(1)内设有若干个沿着废气进口(4)至废气出口(5)的路径依次排列的催化组件(3)；若干个紫外灯管(2)和若干个催化组件(3)交错设置；每个催化组件(3)的顶部对应设有臭氧水输送支管(6)，每个催化组件(3)的底部对应设有臭氧水回收支管(7)。
2.根据权利要求1所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：还包括臭氧发生器(8)、涡流泵(9)、蓄水池(10)和臭氧水输送总管(11)；所述臭氧发生器(8)和蓄水池(10)分别通过管道连接涡流泵(9)的进口；所述涡流泵(9)的出口通过臭氧水输送总管(11)连通每个催化组件(3)的顶部设有的臭氧水输送支管(6)。
3.根据权利要求2所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：还包括收集泵(12)和臭氧水回收总管(13)；所述蓄水池(10)通过臭氧水回收总管(13)连通每个催化组件(3)的底部设有的臭氧水回收支管(7)；所述臭氧水回收总管(13)上设有收集泵(12)。
4.根据权利要求3所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：若干个催化组件(3)互相平行，并且催化组件(3)的四周接触箱体(1)的内壁。
5.根据权利要求4所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：所述紫外灯管(2)平行催化组件(3)。
6.根据权利要求5所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：所述催化组件(3)为蜂窝状纤维纸或蜂窝状不锈钢片或泡沫镍制成的多孔膜材基件。
7.根据权利要求6所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：所述催化组件(3)表面涂有二氧化钛；所述催化组件(3)的膜材表面水接触角<20度。
8.根据权利要求7所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：所述催化组件(3)的厚度为6cm～40cm。
9.根据权利要求8所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，其特征在于：还包括有机废气浓度传感器、控制器和若干个与催化组件(3)一一对应的调整电机；所述控制器分别和有机废气浓度传感器、若干个调整电机电连接；所述有机废气浓度传感器用于监测废气进口(4)处有机废气浓度；所述调整电机用于驱动对应的催化组件(3)偏转，使对应的催化组件(3)和箱体(1)内壁错开形成流通通道。
10.一种增强有机废气氧化降解的方法，其特征在于：采用权利要求8所述的一种增强有机废气氧化降解的装置，具体步骤为：开启紫外灯管(2)、涡流泵(9)、收集泵(12)和臭氧发生器(8)；臭氧发生器(8)产生臭氧通过管道进入涡流泵(9)的进口；涡流泵(9)将蓄水池(10)里的水抽至涡流泵(9)的进口；经过涡流泵(9)的搅拌，臭氧和水形成臭氧水；臭氧水经过臭氧水输送总管(11)分配给每个催化组件(3)的顶部对应的臭氧水输送支管(6)，然后从臭氧水输送支管(6)浸润对应的催化组件(3)；富余的臭氧水从催化组件(3)上落入催化组件(3)的底部对应的臭氧水回收支管(7)；富余的臭氧水从每个臭氧水回收支管(7)汇总到臭氧水回收总管(13)后经收集泵(12)抽回蓄水池(10)；向废气进口(4)通入有机废气，有机废气在紫外灯管(2)照射下穿过催化组件(3)，并将部分臭氧水生成水汽；处理完毕后的有机废气从废气出口(5)排出。
CN202011228759.7A 2020-11-06 2020-11-06 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法 Active CN112473362B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011228759.7A CN112473362B (zh) 2020-11-06 2020-11-06 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011228759.7A CN112473362B (zh) 2020-11-06 2020-11-06 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112473362A true CN112473362A (zh) 2021-03-12
CN112473362B CN112473362B (zh) 2022-08-30

Family

ID=74928604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011228759.7A Active CN112473362B (zh) 2020-11-06 2020-11-06 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112473362B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114748967A (zh) * 2022-05-12 2022-07-15 深圳市智盾环保科技有限公司 有机废气高效光解设备及有机废气光解处理方法

Citations (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101224381A (zh) * 2007-01-15 2008-07-23 吕延利 环氧乙烷废气处理机
US20100303679A1 (en) * 2008-01-30 2010-12-02 GNC Biotech Co. LTd Purifying apparatus using photocatalytic sheet
CN203829903U (zh) * 2014-04-02 2014-09-17 天津城建大学 用于处理有机废气的可开启幕帘式吸附-光催化反应器
CN105536458A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 浙江工业大学 氧化剂协同紫外光净化有机废气的装置及处理方法
CN205850549U (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河北国众环保设备有限公司 臭氧水雾与TiO2光催化结合的复合氧化处理有机废气设备
CN205850553U (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河北国众环保设备有限公司 臭氧水雾与紫外光相结合的有机废气高级氧化处理设备
CN205903794U (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 河北国众环保设备有限公司 微纳米臭氧气泡与紫外光结合的高浓度有机废气处理设备
CN106422763A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 江苏中科睿赛污染控制工程有限公司 旋转式VOCs催化氧化反应器
CN106693692A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 余姚保世洁环保设备有限公司 一种工业废气光氧催化装置
CN106823798A (zh) * 2017-03-07 2017-06-13 浙江工业大学 一种超声波协同紫外光净化有机废气装置及处理方法
WO2017178842A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 Gary White Photocatalytic air purifier
CN107890760A (zh) * 2017-12-25 2018-04-10 郑州龙威电子科技有限公司 一种工厂废气处理装置
CN108211638A (zh) * 2018-03-13 2018-06-29 北京鼎翰科技有限公司 一种微生物发酵尾气处理装置
CN108554114A (zh) * 2018-05-16 2018-09-21 盐城项远环保设备有限公司 一种除硫、硝烟气的过滤吸附装置
CN108939733A (zh) * 2018-07-09 2018-12-07 山西云度知识产权服务有限公司 一种新能源汽车生产用废气处理装置
CN208275251U (zh) * 2018-05-03 2018-12-25 河北清大环保机械有限公司 一种催化净化装置
CN208275245U (zh) * 2018-01-24 2018-12-25 泉州华大环保科技有限公司 一种挥发性有机废气处理装置
CN109395553A (zh) * 2018-12-03 2019-03-01 刘燕红 一种环保型餐饮废气处理装置
CN208642311U (zh) * 2018-07-16 2019-03-26 马鞍山梓雨环保科技有限公司 一种生物除臭滤池的可调节喷淋系统
CN109985518A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 广州尚洁环保科技有限公司 一种基于氧化性自由基处理涂装自动生产线废气系统
CN209423337U (zh) * 2018-12-04 2019-09-24 天津吉麦克环保科技有限公司 一种基于光氧催化技术的工厂废气处理用voc净化处理设备
CN209679863U (zh) * 2018-12-17 2019-11-26 天津泺泽环保科技有限公司 一种催化氧化废气处理装置
CN110508113A (zh) * 2019-10-24 2019-11-29 山东润扬环保设备有限公司 微纳米氧气泡协同铁离子处理有机废气的系统及工艺
CN209735260U (zh) * 2019-03-20 2019-12-06 云南湟佳农业科技发展有限公司 一种种植大棚用空气净化装置
CN110694472A (zh) * 2019-11-19 2020-01-17 佛山科学技术学院 一种光催化有机废气处理设备
CN210121430U (zh) * 2019-04-29 2020-03-03 张家港十八顷环保设备有限公司 一种网板自清洁式废气光催化设备
CN110935294A (zh) * 2019-12-28 2020-03-31 广州市绿河环保设备有限公司 一种VOCs废气处理系统
CN111151128A (zh) * 2020-02-21 2020-05-15 中物院成都科学技术发展中心 一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法
CN210645817U (zh) * 2019-07-06 2020-06-02 无锡万怡环保科技有限公司 一种等离子光解活性炭废气净化一体机

Patent Citations (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101224381A (zh) * 2007-01-15 2008-07-23 吕延利 环氧乙烷废气处理机
US20100303679A1 (en) * 2008-01-30 2010-12-02 GNC Biotech Co. LTd Purifying apparatus using photocatalytic sheet
CN203829903U (zh) * 2014-04-02 2014-09-17 天津城建大学 用于处理有机废气的可开启幕帘式吸附-光催化反应器
CN105536458A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 浙江工业大学 氧化剂协同紫外光净化有机废气的装置及处理方法
WO2017178842A1 (en) * 2016-04-13 2017-10-19 Gary White Photocatalytic air purifier
CN205850549U (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河北国众环保设备有限公司 臭氧水雾与TiO2光催化结合的复合氧化处理有机废气设备
CN205850553U (zh) * 2016-08-12 2017-01-04 河北国众环保设备有限公司 臭氧水雾与紫外光相结合的有机废气高级氧化处理设备
CN205903794U (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 河北国众环保设备有限公司 微纳米臭氧气泡与紫外光结合的高浓度有机废气处理设备
CN106422763A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 江苏中科睿赛污染控制工程有限公司 旋转式VOCs催化氧化反应器
CN106693692A (zh) * 2016-12-16 2017-05-24 余姚保世洁环保设备有限公司 一种工业废气光氧催化装置
CN106823798A (zh) * 2017-03-07 2017-06-13 浙江工业大学 一种超声波协同紫外光净化有机废气装置及处理方法
CN107890760A (zh) * 2017-12-25 2018-04-10 郑州龙威电子科技有限公司 一种工厂废气处理装置
CN208275245U (zh) * 2018-01-24 2018-12-25 泉州华大环保科技有限公司 一种挥发性有机废气处理装置
CN108211638A (zh) * 2018-03-13 2018-06-29 北京鼎翰科技有限公司 一种微生物发酵尾气处理装置
CN208275251U (zh) * 2018-05-03 2018-12-25 河北清大环保机械有限公司 一种催化净化装置
CN108554114A (zh) * 2018-05-16 2018-09-21 盐城项远环保设备有限公司 一种除硫、硝烟气的过滤吸附装置
CN108939733A (zh) * 2018-07-09 2018-12-07 山西云度知识产权服务有限公司 一种新能源汽车生产用废气处理装置
CN208642311U (zh) * 2018-07-16 2019-03-26 马鞍山梓雨环保科技有限公司 一种生物除臭滤池的可调节喷淋系统
CN109395553A (zh) * 2018-12-03 2019-03-01 刘燕红 一种环保型餐饮废气处理装置
CN209423337U (zh) * 2018-12-04 2019-09-24 天津吉麦克环保科技有限公司 一种基于光氧催化技术的工厂废气处理用voc净化处理设备
CN209679863U (zh) * 2018-12-17 2019-11-26 天津泺泽环保科技有限公司 一种催化氧化废气处理装置
CN209735260U (zh) * 2019-03-20 2019-12-06 云南湟佳农业科技发展有限公司 一种种植大棚用空气净化装置
CN109985518A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 广州尚洁环保科技有限公司 一种基于氧化性自由基处理涂装自动生产线废气系统
CN210121430U (zh) * 2019-04-29 2020-03-03 张家港十八顷环保设备有限公司 一种网板自清洁式废气光催化设备
CN210645817U (zh) * 2019-07-06 2020-06-02 无锡万怡环保科技有限公司 一种等离子光解活性炭废气净化一体机
CN110508113A (zh) * 2019-10-24 2019-11-29 山东润扬环保设备有限公司 微纳米氧气泡协同铁离子处理有机废气的系统及工艺
CN110694472A (zh) * 2019-11-19 2020-01-17 佛山科学技术学院 一种光催化有机废气处理设备
CN110935294A (zh) * 2019-12-28 2020-03-31 广州市绿河环保设备有限公司 一种VOCs废气处理系统
CN111151128A (zh) * 2020-02-21 2020-05-15 中物院成都科学技术发展中心 一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114748967A (zh) * 2022-05-12 2022-07-15 深圳市智盾环保科技有限公司 有机废气高效光解设备及有机废气光解处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112473362B (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102861504B (zh) 一种应用光化学技术处理有机废气的装置
CN105536458A (zh) 氧化剂协同紫外光净化有机废气的装置及处理方法
CN205042345U (zh) 一种废气处理装置
CN106823798A (zh) 一种超声波协同紫外光净化有机废气装置及处理方法
CN202823138U (zh) 一种应用光化学技术处理有机废气的装置
CN211004662U (zh) 一种紫外光催化臭氧氧化废水中有机物的装置
CN112473362B (zh) 一种增强有机废气氧化降解的装置及方法
CN212283562U (zh) 一种工业挥发性有机废气处理系统
CN111558290A (zh) 一种低浓度大气量臭气处理系统
CN108786419A (zh) 多种废气综合处理系统
CN110559827B (zh) 一种造纸废气的处理工艺
CN211612254U (zh) 一种新型光氧离子复合除臭装置
CN213231883U (zh) 一种基于物理吸附耦合光芬顿氧化技术处理废水的装置
CN201030285Y (zh) 一种恶臭气体处理装置
CN112915739A (zh) 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统
CN102824831A (zh) 紫外光解处理废气的箱式光反应器及其方法
CN111558289A (zh) 一种低浓度小气量臭气处理系统
CN217646160U (zh) 一种炭质生物媒耦合臭氧催化氧化的深度除臭系统
CN213314270U (zh) 一种低浓度大气量臭气处理系统
CN211913353U (zh) 一种节能工业废气uv光解处理设备
CN115487663B (zh) 一种含高浓度芳烃的VOCs废气净化系统及净化方法
CN113599985B (zh) 玉米深加工、制药领域vocs异味去除及白烟抑制系统
CN213314269U (zh) 一种低浓度小气量臭气处理系统
CN217127178U (zh) 一种臭氧及可见光催化联合处理装置
CN216073401U (zh) 电耦合催化臭氧氧化脱除废水中污染物装置

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