CN112915739A - 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统 - Google Patents

一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112915739A
CN112915739A CN202110100373.6A CN202110100373A CN112915739A CN 112915739 A CN112915739 A CN 112915739A CN 202110100373 A CN202110100373 A CN 202110100373A CN 112915739 A CN112915739 A CN 112915739A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon
waste gas
iron
catalytic
catalytic oxidation
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.)
Pending
Application number
CN202110100373.6A
Other languages
English (en)
Inventor
杜长明
邱子珂
韦献革
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.)
Sun Yat Sen University
Original Assignee
Sun Yat Sen University
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 Sun Yat Sen University filed Critical Sun Yat Sen University
Priority to CN202110100373.6A priority Critical patent/CN112915739A/zh
Publication of CN112915739A publication Critical patent/CN112915739A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/32Separation 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 electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8678Removing components of undefined structure
    • B01D53/8687Organic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/869Multiple step processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/88Handling or mounting catalysts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/90Injecting reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/10Oxidants
    • B01D2251/104Ozone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/20Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207Transition metals
    • B01D2255/20738Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2255/00Catalysts
    • B01D2255/80Type of catalytic reaction
    • B01D2255/806Electrocatalytic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

本发明涉及环境保护技术领域,公开了一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,包括电化学催化铁碳氧化单元与碳基催化氧化单元,电化学催化铁碳氧化单元包括电化学铁碳催化氧化塔与电化学反应区,电化学铁碳催化氧化塔内布置有铁碳催化反应区和第一喷淋器;碳基催化氧化单元包括碳基催化氧化塔和注入式活性氧分子发生区,碳基催化氧化塔包括碳基催化反应区和第二喷淋器,注入式活性氧分子发生区包括活性氧分子发生设备和混合氧化槽。有机废气及恶臭气体完成了气-液、液-液、气-固、气-气多相催化氧化反应,VOCs污染物和恶臭物质被彻底转化为无害物,能够实现大范围、高效率、无二次污染地处理有机废气及恶臭废气。

Description

一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域,特别是涉及一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统。
背景技术
有机废气是含有大量挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)的废气,VOCs是PM2.5和臭氧形成的主要前驱物质。随着迅速的工业化发展,不同行业通过各种工艺生产排放出大量的有机废气,其中的VOCs一方面会对环境产生直接毒害作用,另一方面还会在大气中通过化学反应造成空气污染,对环境空气质量和人类健康安全而言是一个严峻的威胁。
恶臭废气是含有一系列刺激嗅觉器官引起不愉悦感受及损坏生活环境质量的物质的废气。恶臭废气具有VOCs污染的一般特性,并包含了具有恶臭性质的无机污染物(NH3、H2S等),这使得恶臭废气的性质更为复杂多变。恶臭废气主要来源于污水处理、垃圾处理、喷涂、食品加工、石油炼制等行业,其不仅是形成如光化学烟雾、灰霾、臭氧等大气污染的诱因,还会直接给人体健康和生活质量带来严重影响。近年来,随着人们对环境质量的要求日渐提高,关于恶臭问题的诉讼也在环境污染投诉中占有相当大的比例。因此对恶臭废气进行合理有效的治理和管控对提高人们生活水平而言是极为重要的。
目前对于有机废气和恶臭废气的处理方法有很多,包括吸附法、吸收法、生物法、催化燃烧法、光催化法、低温等离子体法等。吸附法去除效率高,但需要定期更换吸附剂而导致成本较高;吸收法工艺成熟且效率高,但较易形成二次污染;生物法装置简单且无二次污染,但只能用于降解易于生物降解的污染物;催化燃烧法处理效率高,但催化剂易失活;光催化法反应效率高,但好性能催化剂成本高且易失活;低温等离子体法稳定性强,但存在爆炸风险且会产生许多副产物。因此,为规避单一处理方法存在的局限性,将多种处理方法结合起来的联用技术是处理有机废气及恶臭废气的趋势。
发明内容
本发明的目的是:提供一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,将通过多渠道产生的性质繁复的有机废气及恶臭废气彻底氧化降解,减少二次污染。
为了实现上述目的,本发明提供了一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,包括沿气体的流动方向依次布置的电化学催化铁碳氧化单元与碳基催化氧化单元,所述电化学催化铁碳氧化单元与碳基催化氧化单元之间通过气体管路连接;
所述电化学催化铁碳氧化单元包括电化学铁碳催化氧化塔与电化学反应区,所述电化学铁碳催化氧化塔内沿废气的流动反向布置有进气口和铁碳催化反应区,所述铁碳催化反应区内布置有铁碳催化剂,所述电化学催化铁碳氧化塔的顶部还布置有第一喷淋器,所述电化学反应区包括用于存储喷淋液的存储槽,所述第一喷淋器与所述存储槽通过水泵连通;
所述碳基催化氧化单元包括碳基催化氧化塔和注入式活性氧分子发生区,所述碳基催化氧化塔包括沿废气的流动方向布置的碳基催化反应区和出气口,所述碳基催化反应区内布置有碳基催化剂,所述碳基催化氧化塔于所述碳基催化反应区的上侧还布置有第二喷淋器,所述注入式活性氧分子发生区包括用于制作活性氧分子的活性氧分子发生设备和用于混合活性氧分子与喷淋液的混合氧化槽,所述混合氧化槽连接在所述活性氧分子发生设备与所述第二喷淋器之间。
优选地,所述电化学催化铁碳氧化塔的底部还布置有用于收集喷淋液的收集槽,所述收集槽与所述存储槽之间连通,所述存储槽为内置有正电极与负电极的电化学反应槽。
优选地,所述收集槽的槽口处还布置有滤网。
优选地,所述铁碳催化反应区的两端均支撑有隔板,所述铁碳催化剂包括沿气体的流动方向间隔布置的铁网层和布置在所述铁网层之间的铁碳。
优选地,所述混合氧化槽布置在所述碳基催化氧化塔的底部,所述混合氧化槽与所述第二喷淋器之间连接有循环泵。
优选地,所述混合氧化槽的槽底还布置有曝气装置,所述活性氧分子发生设备与所述曝气装置连通。
优选地,所述活性氧分子发生设备包括送风机和用于电离空气的活性氧分子发生器,所述活性氧分子发生器与混合氧化槽连通。
优选地,所述活性氧分子发生器与所述送风机之间还布置有过滤器。
优选地,所述过滤器包括沿空气的流动方向依次布置的二级活性炭纤维滤网。
优选地,所述电化学铁碳催化氧化塔与碳基催化氧化塔的顶端均布置有除雾器。
本发明实施例一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统与现有技术相比,其有益效果在于:有机废气及恶臭废气通过进气口进入电化学催化铁碳氧化塔中的铁碳催化反应区,第一喷淋器喷出喷淋液,有机废气被喷淋液吸吸收,再被铁碳催化剂吸附,铁碳催化剂内形成无数个微电池,发生微电解反应的同时产生大量OH、HO2等自由基,自由基与VOCs发生化学反应,VOCs污染物被分解成小分子有机副产物、CO2和H2O,大部分恶臭被吸附去除;活性氧分子发生设备制作活性氧分子进入混合氧化槽,喷淋液对活性氧分子进行充分吸收后经过第二喷淋器喷射出,携带着未反应污染物的废气从电化学催化铁碳氧化塔中排出后进入碳基催化氧化塔中,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解,碳基催化剂对未进行反应的残留O3进行快速分解,所生成的OH与周围的污染物进行反应生成CO2和H2O,从而完成了碳基催化剂对污染物的原位吸附和原位降解,以及碳基催化剂自身的原位再生,有机废气及恶臭气体通过电化学催化铁碳氧化塔、碳基催化氧化塔,完成了气-液、液-液、气-固、气-气多相催化氧化反应,VOCs污染物和恶臭物质被彻底转化为无害物,能够实现大范围、高效率、无二次污染地处理有机废气及恶臭废气,符合排放标准的清洁尾气从碳基催化氧化塔顶端的出气口排出,另外隔绝了废气与活性氧分子发生器中激发电离结构的直接接触,不仅在保证活性氧分子高效产生的同时延长了激发电离结构的使用寿命,还杜绝了爆炸的风险使得系统的安全性能明显提高。
附图说明
图1是本发明的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统的结构示意图。
图中,1、电化学催化铁碳氧化单元;11、电化学催化铁碳氧化塔;111、除雾器;112、第一喷淋器;113、铁碳催化反应区;114、进气口;115、滤网;116、收集槽;12、电化学反应区;121、正电极;122、负电极;123、水泵;124、存储槽;125、电源;2、碳基催化氧化单元;21、注入式活性氧分子发生区;211、送风机;212、过滤器;213、活性氧分子发生器;214、曝气装置;215、温控系统;216、流量计;217、泄压阀;22、碳基催化氧化塔;221、出气口;222、除雾器;223、第二喷淋器;224、循环泵;225、混合氧化槽;226、碳基催化反应区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统的优选实施例,如图1所示,在本实施例中,该有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统应用于外包装印刷企业,印刷工艺为凹版印刷,生产产品为生活用品外包装,该企业各种工序所排放有的机废气VOCs污染物包括甲苯、乙苯丙酮、丁酮、异丁酮等,有机废气总量为20000m3/h,浓度为150-600mg/m3,必须经过严格有效地处理后才能达标排放。在其他实施例中,该有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统也可应用于城镇生活污水处理厂,城镇生活污水处理厂的调节池、生化池、沉淀池、污泥浓缩池及污泥脱水间均排放恶臭废气,恶臭污染物包括硫化氢、硫醚类、有机胺类、吲哚类、脂肪酸类,恶臭废气总量为20000m3/h,浓度约为100mg/m3,必须经过严格有效地处理后才能达标排放。
有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统包括电化学催化铁碳氧化单元1与碳基催化氧化单元2,电化学催化铁碳氧化单元1与碳基催化氧化单元2沿废气的流动方向依次布置,电化学催化铁碳氧化单元1与碳基催化氧化单元2之间通过气体管路连接。
电化学催化铁碳氧化单元1包括电化学催化铁碳氧化塔11和电化学反应区12,电化学催化铁碳氧化塔11内按废气流动方向依次布置有进气口114和铁碳催化反应区113,进气口114用于与外部的有机废气管路连接,有机废气与恶臭废气经过进气口114进入电化学催化铁碳氧化塔11内,铁碳催化反应区113用于与有机废气接触反应以消除有机废气及恶臭废气内的VOCs。电化学催化铁碳氧化塔11的外形为长方体,长、宽均为1500mm,高为5000mm,采用不锈钢或碳钢制成,内部作环氧树脂防腐涂层处理。
铁碳催化反应区113包括铁碳催化剂,铁碳催化剂包括沿气体的流动方向间隔布置的铁网层和布置在铁网层之间的铁碳,有机废气在经过铁碳催化反应区113时被喷淋液和铁碳吸收截留,铁碳催化剂内构成无数个微电池,发生微电解反应的同时产生大量OH、HO2等自由基,这些自由基与喷淋液所吸收和活性碳所吸附的VOCs污染物发生化学反应,迅速地将废气中所携带的VOCs污染物分解成小分子有机副产物、CO2和H2O,从而将VOCs污染物吸收去除的同时去除了恶臭气味。
铁碳催化反应区113有机废气的流动方向布置有至少两个,各个铁碳催化反应区113沿有机废气的流动方向的两端均支撑有隔板,其中两个铁碳催化反应区113之间共用一块隔板,隔板对铁碳催化反应区113具有支撑作用,隔板上开设有供有机废气以及喷淋液通过的通孔。
电化学催化铁碳氧化塔11内于铁碳催化反应区113的上侧布置有第一喷淋器112,第一喷淋器112用于与储存喷淋液的存储槽124连接以向铁碳催化反应区113喷射喷淋液,电化学反应区12包括用于存储喷淋液的存储槽124,第一喷淋器112与存储槽124之间通过水泵123连通,水泵123将喷淋液提升至第一喷淋器112内。第一喷淋器112用于向铁碳催化反应区113喷射喷淋液,喷淋液可以吸收VOCs中的恶臭污染物,提高铁碳催化剂的反应效率。
电化学催化铁碳氧化塔11的底部还布置有用于收集喷淋液的收集槽116,收集槽116可以收集吸收VOCs后的喷淋液。收集槽116与存储槽124之间相互连通,进行循环使用。收集槽116的槽口处还布置有滤网115,滤网115可以截留喷淋液中的颗粒物质,便于喷淋液循环利用。
存储槽124为电化学反应槽,电化学反应槽内布置有正电极121、负电极122,正电极121、负电极122通过导线与电源125相连并且浸于电化学反应槽内的液体中。电化学反应槽的外形为长方体,采用PVC材料制成,长、宽均为1500mm,高为1000mm;正电极121、负电极122均为石墨材料。
第一喷淋器112、收集槽116、存储槽124和水泵123之间相互连通,构成了一个液相循环。吸收了VOCs污染物的喷淋液收集于收集槽116内并流入存储槽124,喷淋液在正电极121、负电极122之间发生电化学反应而被再净化,喷淋液中所吸收的污染物被分解,随后喷淋液携带着活性物质通过水泵123输送至第一喷淋器112进行循环利用,从而降低了二次污染的风险以及运行的成本。
电化学催化铁碳氧化塔11的顶部还布置有用于吸收有机废气中的液体的除雾器111,除雾器111用于消除流出电化学催化铁碳氧化塔11的气体内的水分,避免喷淋液被有机废气带出电化学催化铁碳氧化塔11,降低喷淋液的成本,同时也避免喷淋液被带出后形成二次污染。电化学催化铁碳氧化塔11中的铁碳催化剂无需更换定期补充,喷淋液经电化学处理后可循环利用,从而降低了二次污染的风险以及运行的成本。
碳基催化氧化单元2包括碳基催化氧化塔22和注入式活性氧分子发生区21,注入式活性氧分子发生区21用于产生的活性氧分子(O2 +、O3)。碳基催化氧化塔22包括沿废气的流动方向布置的碳基催化反应区226和出气口221,出气口221用于排出净化后的废气。碳基催化氧化塔22的外形为长方体,长、宽均为1500mm,高为4000mm,采用不锈钢或碳钢材料制得,内部作环氧树脂防腐涂层处理。碳基催化反应区226由隔板支撑布置在碳基催化氧化塔22内。
碳基催化氧化塔22于碳基催化反应区226的上侧还布置有第二喷淋器223,第二喷淋器223喷射喷淋液。注入式活性氧分子发生区21包括用于制作活性氧分子的活性氧分子发生设备和用于混合活性氧分子与喷淋液的混合氧化槽225,混合氧化槽225连接在活性氧分子发生设备与第二喷淋器223之间,混合氧化槽225与第二喷淋器223之间连接有循环泵224。活性氧分子发生设备制作活性氧分子进入混合氧化槽225,喷淋液对活性氧分子进行充分吸收后经过第二喷淋器223喷射出,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解。
活性氧分子发生设备包括送风机211、过滤器212和活性氧分子发生器213,送风机211、过滤器212和活性氧分子发生器213沿空气的流动方向依次布置,活性氧分子发生器213与混合氧化槽225连通。送风机211用于向活性氧分子发生器213内送入空气,空气经过过滤器212的过滤后进入活性氧分子发生器内。
活性氧分子发生器的激发电离形式为双介质阻挡激发电离排,包括激发电离管和模块电源,活性氧分子发生器的最大功率为4kW;送风机211为中高压送风机。过滤器212包括沿空气的流动方向依次布置二级活性炭纤维滤网,过滤器212可以消除空气中的颗粒物和水汽,以免影响激发电离效果。
过滤器212与活性氧分子发生器213之间还布置有温控系统215、流量计216和泄压阀217,温控系统215用于检测空气的温度并根据空气的具体温度进行加热或者冷却,使空气的温度在能够高效产生活性氧分子的范围内。温控系统215的具体结构为现有技术,此处不做详细叙述。流量计216用于检测空气的流量,泄压阀217用于控制空气的压力,从而保证空气以稳定速度均匀进入活性氧分子发生器213内。
混合氧化槽225布置在所述碳基催化氧化塔22的底部,混合氧化槽225可以收集由第二喷淋器223喷出的喷淋液,再经过循环泵224输送至第二喷淋器223,实现循环利用。混合氧化槽225的槽底还布置有曝气装置214,活性氧分子发生器213与曝气装置214连通,活性氧分子发生器213产生的活性氧分子(O2 +、O3)通过曝气装置214均匀地注入混合氧化槽225内,曝气装置214可以增加喷淋液与活性氧分子的混合效率,使活性氧分子全部溶解在喷淋液内。含有活性氧分子的喷淋液通过循环泵224输送至第二喷淋器223,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解。
活性氧分子发生器213与曝气装置214之间还布置有止回阀,止回阀使空气仅能沿由活性氧分子发生器213至曝气装置214的方向流通,保证了在送风机211不工作的情况下废气不会进入活性氧分子发生器213,污染激发电离电极,使活性氧分子的产生效率维持在一个较高的水平。碳基催化氧化塔22隔绝了废气与活性氧分子发生器213中激发电离结构的直接接触,不仅在保证活性氧分子高效产生的同时延长了激发电离结构的使用寿命,还杜绝了爆炸的风险使得系统的安全性能明显提高。
碳基催化反应区226内布置有碳基催化剂,碳基催化剂是颗粒活性炭和活性组分混合烧制而成;活性组分为Fe、Al、Cu、Mn、Ni、Co、Ag、Zn的氧化物中的至少一种。颗粒活性碳材料对有机废气及恶臭废气中的VOCs污染物进行吸附截留,提高污染物分子与活性组分的接触机率和反应效率,同时活性组分还能对注入式活性氧分子氧化单元所残留的O3进行快速分解,所生成的OH与周围的VOCs污染物进行反应生成CO2和H2O,完成了碳基催化剂对污染物的原位吸附和原位降解,以及碳基催化剂自身的原位再生。未被喷淋液所吸收的活性氧分子还可与排入的废气进行直接接触和反应。
碳基催化氧化塔22的顶部还布置有用于吸收有机废气中的液体的除雾器222,除雾器222用于消除流出碳基催化氧化塔22的气体内的水分,避免喷淋液被有机废气带出碳基催化氧化塔22,降低喷淋液的成本,同时也避免喷淋液被带出后形成二次污染。
废气经过碳基催化反应区226,含有活性氧分子的喷淋液通过循环泵224输送至第二喷淋器223,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解,喷淋液经注入的活性氧分子处理后携带着活性物质通过循环泵224进行循环利用,未被喷淋液所吸收的活性氧分子还可与排入的废气进行直接接触和反应;在碳基催化剂的作用下,废气中的VOCs污染物和恶臭物质被吸附与活性炭上提高了其与活性组分的接触机率和反应效率,活性组分还能对未进行反应的残留O3进行快速分解,所生成的OH与周围的污染物进行反应生成CO2和H2O,从而完成了碳基催化剂对污染物的原位吸附和原位降解,以及碳基催化剂自身的原位再生。
本发明的工作过程为:该有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统在使用时,包括以下步骤:
(1)启动循环水泵123、电源125、活性氧分子发生器213、送风机211,有机废气及恶臭废气通过进气口114进入电化学催化铁碳氧化塔11中的铁碳催化反应区113,废气中的大部分VOCs污染物和恶臭污染物在此区域完成了吸收、吸附、微电解反应,VOCs污染物被分解成小分子有机副产物、CO2和H2O,大部分恶臭被吸附去除。经过铁碳催化反应区113的喷淋液被收集于收集槽116内,再流入存储槽124中,在正电级、负电极122的作用下,喷淋液被再净化后携带着活性物质通过水泵123进行循环利用。
(2)洁净空气通过送风机211送入过滤器212中,过滤后的空气经过温控系统215进行加热或冷却,使之温度在能够高效产生活性氧分子的范围内,再通过流量计216、泄压阀217有控制地进入活性氧分子发生器213,产生的活性氧分子(O2 +、O3)通过曝气装置214均匀地注入混合氧化槽225内,喷淋液对活性氧分子进行充分吸收。
(3)携带着未反应污染物的废气从电化学催化铁碳氧化塔11中排出后进入碳基催化氧化塔22中。废气经过碳基催化反应区226,含有活性氧分子的喷淋液通过循环泵224输送至第二喷淋器223,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解。在碳基催化剂的作用下,废气中的VOCs污染物和恶臭物质被吸附于活性炭上提高了其与活性组分的接触机率和反应效率,活性组分还能对未进行反应的残留O3进行快速分解,所生成的OH与周围的污染物进行反应生成CO2和H2O,从而完成了碳基催化剂对污染物的原位吸附和原位降解,以及碳基催化剂自身的原位再生,未被喷淋液所吸收的活性氧分子还可与排入的废气进行直接接触和反应。
综上,本发明实施例提供一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,有机废气及恶臭废气通过进气口进入电化学催化铁碳氧化塔中的铁碳催化反应区,第一喷淋器喷出喷淋液,有机废气被喷淋液吸吸收,再被铁碳催化剂吸附,铁碳催化剂之间形成无数个微电池,发生微电解反应的同时产生大量OH、HO2等自由基,自由基与VOCs发生化学反应,VOCs污染物被分解成小分子有机副产物、CO2和H2O,大部分恶臭被吸附去除;活性氧分子发生设备制作活性氧分子进入混合氧化槽,喷淋液对活性氧分子进行充分吸收后经过第二喷淋器喷射出,携带着未反应污染物的废气从电化学催化铁碳氧化塔中排出后进入碳基催化氧化塔中,在喷淋液的作用下废气中的VOCs污染物和恶臭物质被喷淋液吸收,并被其中的活性氧分子氧化降解,碳基催化剂对未进行反应的残留O3进行快速分解,所生成的OH与周围的污染物进行反应生成CO2和H2O,从而完成了碳基催化剂对污染物的原位吸附和原位降解,以及碳基催化剂自身的原位再生,有机废气及恶臭气体通过电化学催化铁碳氧化塔、碳基催化氧化塔,完成了气-液、液-液、气-固、气-气多相催化氧化反应,有机废气及恶臭废气中的VOCs污染物被彻底转化为无害物,恶臭被完全吸附去除,能够实现大范围、高效率、无二次污染地处理有机废气及恶臭废气,符合排放标准的清洁尾气从碳基催化氧化塔顶端的出气口排出,另外隔绝了废气与活性氧分子发生器中激发电离结构的直接接触,不仅在保证活性氧分子高效产生的同时延长了激发电离结构的使用寿命,还杜绝了爆炸的风险使得系统的安全性能明显提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,包括沿气体的流动方向依次布置的电化学催化铁碳氧化单元与碳基催化氧化单元,所述电化学催化铁碳氧化单元与碳基催化氧化单元之间通过气体管路连接;
所述电化学催化铁碳氧化单元包括电化学铁碳催化氧化塔与电化学反应区,所述电化学铁碳催化氧化塔内沿废气的流动反向布置有进气口和铁碳催化反应区,所述铁碳催化反应区内布置有铁碳催化剂,所述电化学催化铁碳氧化塔的顶部还布置有第一喷淋器,所述电化学反应区包括用于存储喷淋液的存储槽,所述第一喷淋器与所述存储槽通过水泵连通;
所述碳基催化氧化单元包括碳基催化氧化塔和注入式活性氧分子发生区,所述碳基催化氧化塔包括沿废气的流动方向布置的碳基催化反应区和出气口,所述碳基催化反应区内布置有碳基催化剂,所述碳基催化氧化塔于所述碳基催化反应区的上侧还布置有第二喷淋器,所述注入式活性氧分子发生区包括用于制作活性氧分子的活性氧分子发生设备和用于混合活性氧分子与喷淋液的混合氧化槽,所述混合氧化槽连接在所述活性氧分子发生设备与所述第二喷淋器之间。
2.根据权利要求1所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述电化学催化铁碳氧化塔的底部还布置有用于收集喷淋液的收集槽,所述收集槽与所述存储槽之间连通,所述存储槽为内置有正电极与负电极的电化学反应槽。
3.根据权利要求2所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述收集槽的槽口处还布置有滤网。
4.根据权利要求1-3任一项所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述铁碳催化反应区的两端均支撑有隔板,所述铁碳催化剂包括沿气体的流动方向间隔布置的铁网层和布置在所述铁网层之间的铁碳。
5.根据权利要求1-3任一项所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述混合氧化槽布置在所述碳基催化氧化塔的底部,所述混合氧化槽与所述第二喷淋器之间连接有循环泵。
6.根据权利要求5所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述混合氧化槽的槽底还布置有曝气装置,所述活性氧分子发生设备与所述曝气装置连通。
7.根据权利要求1-3任一项所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述活性氧分子发生设备包括送风机和用于电离空气的活性氧分子发生器,所述活性氧分子发生器与混合氧化槽连通。
8.根据权利要求7所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述活性氧分子发生器与所述送风机之间还布置有过滤器。
9.根据权利要求8所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述过滤器包括沿空气的流动方向依次布置二级活性炭纤维滤网。
10.根据权利要求1-3任一项所述的有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统,其特征在于,所述电化学铁碳催化氧化塔与碳基催化氧化塔的顶端均布置有除雾器。
CN202110100373.6A 2021-01-25 2021-01-25 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统 Pending CN112915739A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110100373.6A CN112915739A (zh) 2021-01-25 2021-01-25 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110100373.6A CN112915739A (zh) 2021-01-25 2021-01-25 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112915739A true CN112915739A (zh) 2021-06-08

Family

ID=76165889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110100373.6A Pending CN112915739A (zh) 2021-01-25 2021-01-25 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112915739A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113648825A (zh) * 2021-08-11 2021-11-16 河北科技大学 一种净化高湿化工医药VOCs与异味尾气的技术方法

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090169440A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Haisibote ( Beijing ) Science And Technology Co., Ltd. pollution treatment device for volatile organic gas
CN103706368A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 齐鲁工业大学 一种用于处理有机混合废气的铁碳催化填料及其制备方法
CN103782001A (zh) * 2011-09-05 2014-05-07 日野自动车株式会社 废气净化装置
CN206027445U (zh) * 2016-09-12 2017-03-22 河北莫兰斯环境科技股份有限公司 一种恶臭废气的催化氧化处理系统
CN107469597A (zh) * 2017-09-21 2017-12-15 马加德 一种基于电化学的废气废水耦合净化系统及其净化方法
CN207356903U (zh) * 2017-10-10 2018-05-15 恩华特环境技术(天津)有限公司 自动垃圾收集系统的尾气处理装置
CN108479341A (zh) * 2018-06-05 2018-09-04 广东佳德环保科技有限公司 一种等离子体协同铁碳微电解处理有机烟气的装置
CN108815982A (zh) * 2018-09-03 2018-11-16 浙江海洋大学 一种鱼粉废气处理装置
CN109589768A (zh) * 2018-12-18 2019-04-09 浙江龙源四方机械设备制造有限公司 鱼粉废气的处理方法
CN109985519A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 广州尚洁环保科技有限公司 基于氧化性自由基处理印刷有机废气系统及废气处理方法
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
KR102023660B1 (ko) * 2018-12-10 2019-09-24 금강엔지니어링 주식회사 폐수 내의 VOCs 제거장치
CN110975556A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 东华大学 铝单板涂装废气干湿耦合高级氧化处理方法
CN210699565U (zh) * 2019-09-05 2020-06-09 青岛光华环保科技有限公司 一种具有喷淋功能的臭氧氧化废气处理装置
CN111514743A (zh) * 2020-04-03 2020-08-11 广州尚洁环保科技有限公司 一种处理恶臭气体的催化氧化系统
CN111675382A (zh) * 2020-06-23 2020-09-18 南京安臣流体科技有限公司 一种污水提升泵站及除臭系统
CN211612213U (zh) * 2019-11-13 2020-10-02 北京新林水务科技有限公司 一种新型有机废气喷淋塔
CN211753821U (zh) * 2020-02-11 2020-10-27 山东格瑞沃特环保科技有限公司 拉伸过滤膜生产线用光氧催化过滤装置

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090169440A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Haisibote ( Beijing ) Science And Technology Co., Ltd. pollution treatment device for volatile organic gas
CN103782001A (zh) * 2011-09-05 2014-05-07 日野自动车株式会社 废气净化装置
CN103706368A (zh) * 2013-12-24 2014-04-09 齐鲁工业大学 一种用于处理有机混合废气的铁碳催化填料及其制备方法
CN206027445U (zh) * 2016-09-12 2017-03-22 河北莫兰斯环境科技股份有限公司 一种恶臭废气的催化氧化处理系统
CN107469597A (zh) * 2017-09-21 2017-12-15 马加德 一种基于电化学的废气废水耦合净化系统及其净化方法
CN207356903U (zh) * 2017-10-10 2018-05-15 恩华特环境技术(天津)有限公司 自动垃圾收集系统的尾气处理装置
CN108479341A (zh) * 2018-06-05 2018-09-04 广东佳德环保科技有限公司 一种等离子体协同铁碳微电解处理有机烟气的装置
CN108815982A (zh) * 2018-09-03 2018-11-16 浙江海洋大学 一种鱼粉废气处理装置
KR102023660B1 (ko) * 2018-12-10 2019-09-24 금강엔지니어링 주식회사 폐수 내의 VOCs 제거장치
CN109589768A (zh) * 2018-12-18 2019-04-09 浙江龙源四方机械设备制造有限公司 鱼粉废气的处理方法
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
CN109985519A (zh) * 2019-04-01 2019-07-09 广州尚洁环保科技有限公司 基于氧化性自由基处理印刷有机废气系统及废气处理方法
CN210699565U (zh) * 2019-09-05 2020-06-09 青岛光华环保科技有限公司 一种具有喷淋功能的臭氧氧化废气处理装置
CN211612213U (zh) * 2019-11-13 2020-10-02 北京新林水务科技有限公司 一种新型有机废气喷淋塔
CN110975556A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 东华大学 铝单板涂装废气干湿耦合高级氧化处理方法
CN211753821U (zh) * 2020-02-11 2020-10-27 山东格瑞沃特环保科技有限公司 拉伸过滤膜生产线用光氧催化过滤装置
CN111514743A (zh) * 2020-04-03 2020-08-11 广州尚洁环保科技有限公司 一种处理恶臭气体的催化氧化系统
CN111675382A (zh) * 2020-06-23 2020-09-18 南京安臣流体科技有限公司 一种污水提升泵站及除臭系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海市政工程设计研究院: "《给水排水设计手册 第3册 城镇给水 第2版》", 30 April 2004 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113648825A (zh) * 2021-08-11 2021-11-16 河北科技大学 一种净化高湿化工医药VOCs与异味尾气的技术方法
CN113648825B (zh) * 2021-08-11 2024-03-12 河北科技大学 一种净化高湿化工医药VOCs与异味尾气的技术方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101937316B1 (ko) 저온 플라즈마를 이용한 모듈형 악취제거장치
CN107469597B (zh) 一种基于电化学的废气废水耦合净化系统及其净化方法
CN105536458B (zh) 氧化剂协同紫外光净化有机废气的装置及处理方法
CN101366966A (zh) 一种恶臭气体净化处理的方法及装置
CN202778234U (zh) 一种组合式有机废气处理装置
CN207628198U (zh) 有机废气处理装置
CN103341318A (zh) 恶臭污染物废气的处理设备及处理方法
CN103495336A (zh) 高浓度恶臭污染物废气的处理设备
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
CN107349767A (zh) 有机废气处理装置
CN208115480U (zh) 一种联合氧化的废气处理装置
CN206965478U (zh) 一种光电离子除臭设备
CN215654635U (zh) 一种用于碱渣资源化处理的配套除臭系统
CN205965456U (zh) 有机废气一体化处理设备
CN112915739A (zh) 一种有机废气及恶臭废气多相催化氧化处理系统
CN111514744A (zh) 一种处理有机废气的多级催化氧化塔
CN211586026U (zh) 一种废气催化氧化净化装置
CN206082107U (zh) 一种工业有机废气净化装置
KR20060037306A (ko) 광촉매반응기, 유동상 호기 및 혐기조 및 바이오필터로조합된 하이브리드시스템 공정을 이용하여 악취폐가스를효율적으로 처리하기 위한 방법 및 장치
CN115722052B (zh) 脱除工业废气中挥发性有机化合物的装置和方法
CN204768201U (zh) 一种光离复合式有机废气处理设备
CN111514743A (zh) 一种处理恶臭气体的催化氧化系统
KR100943882B1 (ko) 폐가스 처리장치
CN204485521U (zh) 电光催化反应器
CN107081036B (zh) 一种紫外活化臭氧氧化VOCs除尘净化装置及方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210608

RJ01 Rejection of invention patent application after publication