一种一体化多介质催化废气处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种一体化多介质催化废气处理装置，由氧化反应槽1、光催化剂回收系统2、循环喷淋系统3、吸收反应器4、加药系统7、臭氧发生系统8、UV催化系统9组成；其中，所述吸收反应器4包括填料分布层5和臭氧催化氧化床层6。本实用新型专利技术装置集合了臭氧催化氧化、光催化氧化以及化学催化氧化于一体，在气相中降解有机物，在吸收后的循环液中继续深度降解，大大减少吸收的外排水量，减少催化剂流失，降低循环喷淋系统的堵塞风险。装置结构简单、易操作，能改善目前处理效率低，二次污染严重的问题。

An integrated multi-media catalytic waste gas treatment device

【技术实现步骤摘要】
一种一体化多介质催化废气处理装置
本技术涉及一种废气处理装置，具体为一种一体化多介质催化废气处理装置。
技术介绍
随着我国工业产业现代化进程的加快，生态环境也遭受着不同程度地破坏，大气环境污染日益严重，空气质量日益下降，雾霾成为了我们生活中很头疼的话题。大气污染物排放量的增多是空气质量下降的主要原因，挥发性有机物(VOCs)在大气光化学过程中起着非常重要的作用，影响着大气的氧化性、二次气溶胶的形成和大气辐射等，对全球气候环境有着重要影响。挥发性有机物是一类有机化合物的总称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发，是造成空气污染的主要原因。典型VOCs包括苯类、酯类、醇类、酮类和醛类等。VOCs还具有毒性、致畸致癌性，严重危害人体健康。吸收法是常见的废气处理系统之一，但普通的吸收法效果差，尤其是针对水溶性差的物质，如甲苯、二氯乙烷等等，同时，二次污染严重，特别是产生的大量的吸收液的二次处理难度大，费用高，已不能完全满足现在的废气排放高标准的要求。因此，开发并推广应用高效，低二次污染的废气处理工艺迫在眉睫。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是：针对目前吸收法废气处理技术效率低、成本高、运行不稳定等问题，而提供了一种能够快熟、高效、低成本地处理有机废气的装置及其使用流程，效果好、结构紧凑、操作简便。一种一体化多介质催化废气处理装置，由氧化反应槽1、光催化剂回收系统2、循环喷淋系统3、吸收反应器4、加药系统7、臭氧发生系统8、UV催化系统9、有机废气进口10、有机废气出口11组成；其中，所述吸收反应器4包括填料分布层5和臭氧催化氧化床层6。吸收反应器4的材质为的聚丙烯(PP)或不锈钢。臭氧催化氧化床层6为多层金属改性的炭基多孔填料。进一步的，所述氧化反应槽1中含有光催化剂，所述光催化剂回收系统2包括磁回收段2-1和斜管段2-2。回收段2-1和斜管段2-2能够实现固液分离，回收后的催化剂泵送至氧化反应槽1。进一步的，所述臭氧发生系统8通过外置于氧化反应槽1底部，通过管线与氧化反应槽1相连，臭氧发生系统8产生的臭氧通过管线，采用液下曝气方式进入氧化反应槽1，为了让臭氧气泡更加小，塔底采用微孔曝气盘。臭氧采用液下曝气方式进入氧化反应槽1，一方面起到氧化作用，另一方面产生的气泡使得氧化反应槽1中的光催化剂呈流动状态，同时起到氧化循环液中吸收的有机物、循环硫化的作用。进一步的，所述UV催化系统9为了让UV光渗透更加均匀采用蜂窝式排布，通过承插式布置于氧化反应槽1中部。进一步的，所述氧化反应槽1中光催化剂为磁性纳米二氧化钛颗粒。进一步的，所述磁性纳米二氧化钛颗粒为TiO2/Fe2MnO4，投加量为200mg/L～2000mg/L。进一步的，所述加药系统7中含有氧化剂，所述氧化剂选自为双氧水和次氯酸钠中的任意一种，氧化剂浓度为1％wt～5％wt。进一步的，所述填料分布层5厚度为1～2m，所述臭氧催化氧化床层6厚度为0.25～0.5m。一种一体化多介质催化废气处理方法，包含以下步骤：S1：由加药系统7添加氧化剂在氧化反应槽1中，形成氧化液，控制氧化液浓度为1％wt～5％wt，并加入磁性纳米二氧化钛颗粒催化剂，投加量为200mg/L～2000mg/，形成带有催化剂的氧化吸收液；S2：有机废气通过装置进口10进入，控制有机废气浓度，进入吸收反应器4，与臭氧发生系统8产生的臭氧充分混合，控制臭氧投加量为1kg/h～10kg/h；S3：由循环喷淋系统3将步骤S1形成的氧化吸收液雾化，由上至下依次经过填料分布层5，臭氧催化氧化床层6，与混合废气充分吸收氧化，净化后的废气从装置顶部的有机废气出口11排出，并测定排出废气浓度，吸收后的氧化液自重进入氧化反应槽1；S4：打开UV催化系统9，控制功率1kW～5kW，对步骤S3吸收后的氧化液进行催化降解，处理后的氧化液溢流至光催化剂回收系统2，在外加磁场作用和斜管沉降作用下进行固液分离回收，回收后的催化剂泵送至氧化反应槽1，上清液经过循环喷淋系统3采用气液逆流方式由上至下喷入吸收反应器4。有益效果：1、本技术装置集合了臭氧催化氧化、光催化氧化以及化学催化氧化于一体，不仅在气相中降解有机物，在吸收后的循环液中继续深度降解，大大减少吸收的外排水量，效果好，二次污染少；2、本装置巧妙的将臭氧氧化系统采用液下曝气方式，不仅可以实现循环液的氧化降解，同时使得光催化剂的流化均值，提升UV催化降解效率；3、本装置采用磁性纳米光催化剂，进行非均相反应，并设置了磁回收系统，大大减少催化剂流失，并且大大降低循环喷淋系统的堵塞风险。总之，本技术是一种具有在多介质体系中的多元催化、装置结构简单有机废气的处理装置，解决现有技术效率不高，二次污染严重的技术难题，能大大缓解VOCs污染问题。附图说明图1：一体化多介质催化废气处理装置的示意图。其中：1—氧化反应槽、2—光催化剂回收系统、3—循环喷淋系统、4—吸收反应器、5—填料分布层、6—臭氧催化氧化床层、7—加药系统、8—臭氧发生系统、9—UV催化系统、10—有机废气进口、11—有机废气出口、2-1—磁回收段、2-2—斜管段。具体实施方式结合附图1对本技术提供的装置及工艺作进一步说明，废气去除率通过分别在进气口和出气口测量废气浓度，其浓度差为废气去除率。其中气体浓度检测可在进口和出口处链接气体检测仪，也可采用其他常规检测方法。实施例1一种一体化多介质催化废气处理装置，由氧化反应槽1、光催化剂回收系统2、循环喷淋系统3、吸收反应器4、加药系统7、臭氧发生系统8、UV催化系统9、有机废气进口10、有机废气出口11组成；其中，所述吸收反应器4包括填料分布层5和臭氧催化氧化床层6，其中光催化剂回收系统2包括磁回收段2-1和斜管段2-2。UV催化系统9采用蜂窝状承插式布置于氧化反应槽1中部，臭氧发生系统8产生的臭氧进过管线，采用液下曝气方式进入氧化反应槽1，一方面起到氧化作用，另一方面产生的气泡使得氧化反应槽1中的光催化剂呈流动状态，加药系统7添加的氧化剂直接与循环液均项混合；氧化反应槽1的循环液通过溢流进入光催化剂回收系统2，该系统包括的磁回收段和斜管段实现固液分离，回收后的催化剂泵送至氧化反应槽1，上清液经过循环喷淋系统3采用气液逆流方式由上至下喷入吸收反应器4，分别经过吸收反应器4内的填料分布层5和臭氧催化氧化床层6进行充分反应，反应后的液相自重回落至氧化反应槽1，依次循环该过程，实现多介质体系的氧化反应过程，去除有机VOCs。本技术的工作过程如下：S1：由加药系统7添加双氧水在氧化反应槽1中，控制双氧水浓度为3％wt，并加入磁性纳米二氧化钛颗粒催化剂，投加量为200mg/L；S2：有机废气甲苯通过装置进口10进入，控制甲苯浓度为500mg/m3，进入吸收反应器4，与臭氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体化多介质催化废气处理装置，其特征在于，由氧化反应槽1、光催化剂回收系统2、循环喷淋系统3、吸收反应器4、加药系统7、臭氧发生系统8、UV催化系统9、有机废气进口10、有机废气出口11组成；其中，所述吸收反应器4包括填料分布层5和臭氧催化氧化床层6。/n

【技术特征摘要】
1.一种一体化多介质催化废气处理装置，其特征在于，由氧化反应槽1、光催化剂回收系统2、循环喷淋系统3、吸收反应器4、加药系统7、臭氧发生系统8、UV催化系统9、有机废气进口10、有机废气出口11组成；其中，所述吸收反应器4包括填料分布层5和臭氧催化氧化床层6。


2.根据权利要求1所述的一种一体化多介质催化废气处理装置，其特征在于，所述光催化剂回收系统2包括磁回收段2-1和斜管段2-2。


3.根据权利要求1所述的一种一体化多介质催化废气处理装置，其特征在于，所述臭氧发生系统8通过外置于氧化反应槽1底部，通过管线与氧化反应槽1相连，臭氧发生系统8产生的臭氧通过管线，采用液下曝气方式进入氧化反应槽1。


4.根据权利要求1所述的一种一体化多介质催化废气处理装置，其特征在于，所述UV催化系统9蜂窝式排...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宋辉，
申请(专利权)人：南京浩普环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32