CN201067670Y - 工业有机废气的收集处理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种工业有机废气的收集处理系统，该工业有机废气的收集处理系统包括集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器，集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器依次连接，连续折流式光催化反应器的下部设置有气体进气口，上部设置有气体出气口，在光催化反应器的气体流通道中设置有光催化剂固定床层和紫外灯，光催化剂固定床层和紫外灯等距平行设置，光催化剂固定床层用角铁固定支撑在光催化反应器器壁上。本实用新型连续折流式光催化反应器，结构简单，使得气体通过连续折流式光催化反应器中光催化剂固定床层的时间大大延长，可连续有效地进行反应。

Description

工业有机废气的收集处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种工业有机废气的处理装置，特别涉及一种用于收集和处理工业有机废气的一体化光催化反应装置。
背景技术
工业有机废气其主要来源有石油化工、炼油、炼焦、煤气、电子产品配件生产厂、线路板厂、喷漆或喷涂厂、鞋厂、油漆工业、化肥、制药、皮革制造等行业所排出的有机溶剂。大气中主要的微量VOCs如苯系物、甲醛、卤代烃等污染物大多数都具有很大的化学毒性和“三致作用”，对人体健康造成潜在的危害。许多发达国家都颁布了相应的法令，限制VOCs气体的排放。我国1997年颁布并实施的《大气污染物综合排放标准》中，限定了33种污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯和甲醛等挥发性有机物。国外发达国家对于该类有机废气的控制主要是采用催化燃烧等高成本的处理技术，但在现阶段来说，该技术对我们发展中国家并不是太实用。光催化氧化装置具有可在常温常压下进行、能量消耗低、对污染物的降解效率高、同时可降解多种污染物等特点，因此光催化技术装置将是一种很有应用前景的环境治理手段。但目前用于降解挥发性有机物的光催化反应器，多为实验室小规模，反应器的容积较小，且处理气量不大，反应器内放置一个光源或在反应器外部装有光源，紫外光利用率不高，对于目标化合物的处理效率较低，因而不能用于处理实际复杂工业有机废气。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提出一种能够有效收集和处理复杂工业有机废气的收集处理系统。本实用新型收集处理系统能够处理较大气量的有机废气，且光催化处理系统的光催化剂固定床层和紫外灯分层布置，紫外光源分布均匀，能与光催化剂很好的接触，大大提高了光源的利用率。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种工业有机废气的收集处理系统，包括集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器，所述集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器依次连接，所述连续折流式光催化反应器的下部设置有气体进气口，上部设置有气体出气口，在光催化反应器的气体流通道中设置有光催化剂固定床层和紫外灯，光催化剂固定床层和紫外灯等距平行设置，所述光催化剂固定床层用角铁固定支撑在光催化反应器器壁上。
为了更好地实现本实用新型，所述连续折流式光催化反应器的气体流通道中可以设置1～5层光催化剂固定床层。这样的设计使得工业有机废气中的挥发性有机污染物在经过连续折流式光催化反应器时可以通过增加光催化剂固定床层的数量来增加气体的停留时间，而且挥发性有机污染物必须要通过光催化剂固定床层表面才能流过，因此有效地增加了挥发性有机污染物与光催化剂床层的实际接触，增加了挥发性有机污染物在光催化剂表面的吸附量，而且该反应器中紫外光的分布均匀，从而能够有效地提高光催化降解挥发性有机污染物的效率。
所述光催化剂固定床层和紫外灯之间相距5～30cm，特别优选相距15cm。
所述光催化剂固定床层的光催化剂包括纳米ZnO-SnO2复合氧化物光催化剂或二氧化钛/活性炭纤维光催化剂等等。
所述除尘器为袋式除尘器。
所述连续折流式光催化反应器的下部还设有气体进口采样口，所述气体进口采样口设置在气体进气口的管道上。
所述连续折流式光催化反应器的上部还设有气体出口采样口，所述气体出口采样口设置在气体出气口的管道上。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本实用新型是一种高效连续处理工业有机废气的工业有机废气的收集处理系统。该收集处理系统能够处理较大气量的有机废气，且光催化剂固定床层和紫外灯分层布置，紫外光源分布均匀，能和光催化剂很好地接触，大大提高光源的利用率。本实用新型的连续折流式光催化反应器，由于在反应器中利用特殊的设计设置多层光催化剂固定床层，结构简单，使得气体流过反应器中催化剂床层的时间大大延长，可以连续有效地进行反应。
附图说明
图1为本实用新型工业有机废气的收集处理流程图。
图2为本实用新型连续折流式光催化反应器的结构示意图。
图3为本实用新型的连续折流式光催化反应器进行甲苯光催化降解的试验结果图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本实用新型工业有机废气的收集处理系统，包括集气罩1、盘管冷却装置2、袋式除尘器3、流量计4、真空泵5和连续折流式光催化反应器6，集气罩1、冷却装置2、袋式除尘器3、流量计4、真空泵5和连续折流式光催化反应器6依次连接。
如图2所示，为本实用新型用于处理工业有机废气的高效连续折流式光催化反应器结构，连续折流式光催化反应器6是一个不锈钢的长方体容器，反应器6的前面设置一个可拆卸光催化剂固定床层的可打开式门，该门利用螺栓与反应器6进行连接，在门与反应器6接口处之间装有聚四氟乙烯密封胶，反应器6的下部设有气体进气口8和气体进口采样口7，气体进口采样口7设置在气体进气口8的管道上，上部设有气体出气口12和气体出口采样口13，气体出口采样口13设置在气体出气口12的管道上，反应器6的顶部设有热电偶14，以便测量反应器内的温度。连续折流式光催化反应器6的气体流通道中等距平行设置光催化剂固定床层10和紫外灯11，光催化剂固定床层10和紫外灯11之间相距15cm，设置有五层光催化剂固定床层10。该光催化剂固定床层10的光催化剂为纳米ZnO-SnO2复合氧化物光催化剂，由角铁固定支撑在反应器器壁上。
本实用新型工业有机废气的收集处理系统是按下述方法进行操作的：85℃的复杂含尘工业有机废气通过集气罩1进入工业有机废气的收集处理系统，先经过不锈钢盘管冷却装置2冷却，盘管冷却装置2由30米盘管组成，工业有机废气通过冷却装置2内部管路，冷却水在外部管路中流通，在管的一侧设有冷却水进口，另一侧设有冷却水出口，工业有机废气经过盘管冷却装置2后，温度降至30～40℃。然后气体进入袋式除尘器3，除尘器内部装有尼龙袋，可将气体中粒径大于2.5μm的颗粒除去，处理效率为95％。利用真空泵5提供动力，将除尘后的工业有机废气进一步抽送到连续折流式光催化反应器6中进行光催化降解反应。流量计4设置在除尘器3和真空泵5之间，用于测量处理空气的流量。
用连续折流式光催化反应器6处理工业有机废气时，打开紫外灯(紫外高压汞灯，主发射波长为365nm)，含有挥发性有机污染物的工业有机废气从反应器下部的气体进气口8流入，从反应器6上部的气体出气口12流出，流过连续折流式光催化反应器6的工业有机废气中的挥发性有机污染物在反应器中经过多层折流后通过光催化剂固定床层时与光催化剂接触并发生吸附，从而发生光催化降解而消除。
如图3所示，光催化降解曲线为向本实用新型工业有机废气的收集处理系统中通入工业有机甲苯废气处理的降解试验测试结果，实验是在相对湿度为35％、气体流速380L/h时的测试结果，试验结果表明，向该工业有机废气的收集处理连续通入含有甲苯的工业有机废气时，在紫外光照射下，随着紫外光源的打开，甲苯进行光催化降解，停留30min时，甲苯光降解效率基本稳定，并且随后一直保持稳定，低于100mg/m3时，甲苯可以100％光催化降解。甲苯浓度为250mg/m3时，光催化降解效率达到85％。图中(1-C/C0)％表示甲苯的光催化降解效率。
如上所述，可较好地实现本实用新型。

Claims (7)

1.一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述工业有机废气的收集处理系统包括集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器，所述集气罩、冷却装置、除尘器和连续折流式光催化反应器依次连接，所述连续折流式光催化反应器的下部设置有气体进气口，上部设置有气体出气口，在光催化反应器的气体流通道中设置有光催化剂固定床层和紫外灯，光催化剂固定床层和紫外灯等距平行设置，所述光催化剂固定床层用角铁固定支撑在光催化反应器器壁上。
2.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述连续折流式光催化反应器的气体流通道中设置1～5层光催化剂固定床层。
3.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述光催化剂固定床层和紫外灯之间相距5～30cm。
4.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述光催化剂固定床层和紫外灯之间相距15cm。
5.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述除尘器为袋式除尘器。
6.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述连续折流式光催化反应器的下部设有气体进口采样口，所述气体进口采样口设置在气体进气口的管道上。
7.根据权利要求1所述的一种工业有机废气的收集处理系统，其特征在于：所述连续折流式光催化反应器的上部设有气体出口采样口，所述气体出口采样口设置在气体出气口的管道上。
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