本发明专利技术提供了一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法，属于废气处理技术领域。本发明专利技术的废气处理方法包括以下步骤：(1)利用微纳米气泡发生装置生产出微纳米气泡；(2)将步骤(1)的微纳米气泡通入碱性电解水中；(3)将步骤(2)所得物用于处理VOCs气体。本发明专利技术提供的处理方法不仅能快速高效去除VOCs气体，且对复杂组成成分的VOCs气体的去除率可高达99％。杂组成成分的VOCs气体的去除率可高达99％。
【技术实现步骤摘要】
一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法
[0001]本专利技术属于环保
，涉及一种废气处理方法，具体涉及一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法。
技术介绍
[0002]VOCs是指在常温下容易挥发的有机物质的总称，常见的有甲醛、甲苯和二甲苯等等。VOCs是PM2.5形成之前最为重要的前体物，细粒子污染渐趋严重，对于VOCs的治理已经成为各地大气污染治理的一大重点。VOCs除了产生臭氧污染外，还形成二次有机气溶胶(25-35％)，VOCs已经成为我国城市光化学烟雾的决定性前体物。我国环境保护部等部门发部《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》之后，标志着我国挥发性有机物(VOCs)污染控制在二氧化硫、二氧化氮和PM10之后，正式步入了环境保护工作的重点。近两年，国家生态环境部和山东省环境保护厅先后发布了《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB37822——2019)和《挥发性有机物排放标准第6部分：有机化工行业》(DB37/2801.6——2018)。标准中明确规定，有机化工行业有机废气排放口VOCs自2020年1月1日起执行标准由120mg/m3改为60mg/m3。因此，解决VOCs气体的排放量超标问题成为国内生产企业必须要攻克的技术问题。
[0003]在低温工业上，VOCs排放涉及的行业众多，如传统的喷涂行业在制品喷涂过程中使用大量的硝基漆原辅材料，硝基漆原辅材料含有大量的机溶剂，尤其是二甲苯、甲苯、苯等高挥发性溶剂含有的芳香烃既有毒又易燃，且极易挥发到环境中，造成向大气中排放了众多VOCs，污染大气环境和危害人体健康。VOCs污染物种类繁多，成分复杂，不同类型的化合物性质各异，导致VOCs治理技术体系也较复杂，大多数行业的VOCs又以混合物的形式排放，因此采用单一的治理技术往往难以达到治理效果，在经济上也不划算。
[0004]用微米气泡发生器(可产生内含大量微米气泡的水微粒子)，和让水微粒子浮游的轴流风机，使水微粒子流与喷涂气雾混流、令VOC或有机树脂涂料附着于这些水微粒子群、并通过微米气泡的破灭使VOC或有机涂料失去活性。如在2008-180727号专利中，已对微米气泡对挥发性有机化合物的分解能力进行了验证。如专利CN 205073862U采用循环液净化回用装置处理和净化微纳米气泡净化塔及微生物净化塔产生的含较多VOCs污染物的循环液，自动供给并重复利用，极大地优化了单体微纳米气泡净化塔和微生物净化塔处理系统产生废液二次污染的限制条件，使得微纳米气泡净化塔和微生物净化塔结合处理VOCs废气能广泛使用，但是具体使用过程中，还有VOC排放不达标的问题。CN105056726 A公开一种VOC的臭氧微纳米气泡处理系统，包括废气处理装置、水喷淋液循环过滤装置、微纳米气泡发生装置以及臭氧发生装置。但是专利使用臭氧发生装置限制了该专利的推广应用。CN1428185A公开了一种含有VOC有机废气的处理设备与处理方法，该专利整合臭氧氧化技术与传统湿式洗涤技术、并利用氧化剂(尤其是双氧水)来处理VOC废气，该种处理方式需要提供大量的双氧水，处理成本较高，且吸入双氧水蒸气或雾对人体呼吸道有损伤，眼直接接触液体可致不可逆损伤甚至失明，风险系数较大。且该处理方式有时候需要对含有VOC的气
体进行重复处理，处理成本变高，处理效率低下。
[0005]目前采用微纳米气泡处理VOCs的方法，大多存在处理成本较高，工艺操作较为复杂，且处理效率较低，对复杂成分的VOCs去除率较低的问题。因此，本领域技术亟需开发出一种能采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法，以实现快速高效去除VOCs气体，且对复杂组成成分的VOCs气体的去除率较高。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法，所述方法包括以下步骤：
[0009](1)利用微纳米气泡发生装置生产出微纳米气泡；
[0010](2)将步骤(1)的微纳米气泡通入碱性电解水中；
[0011](3)将步骤(2)所得物用于处理VOCs气体。
[0012]微纳米气泡具有以下性质：
[0013](1)比表面积大：在总体积不变(V不变)的情况下，气泡总的表面积与单个气泡的直径成反比。10μm的气泡与1mm的气泡相比较，在一定体积下前者的比表面积理论上是后者的100倍。空气和水的接触面积就增加了100倍，反应速度也增加了100倍。
[0014](2)自身增压溶解：对于具有球形界面的气泡，表面张力能压缩气泡内的气体，从而使更多的气泡内的气体溶解到水中。根据杨-拉普拉斯方程，ΔP＝2σ/r，ΔP代表压力上升的数值，σ代表表面张力，r代表气泡半径。直径10μm的微小气泡会受到0.3个大气压的压力，而直径1μm的气泡会受高达3个大气压的压力。纳米微气泡在水中的溶解是一个气泡逐渐缩小的过程，压力的上升会增加气体的溶解速度，伴随着比表面积的增加，气泡缩小的速度会变的越来越快，从而最终溶解到水中，理论上气泡即将消失时的所受压力为无限大。
[0015](3)表面带电：气泡在水中形成的气液界面具有容易接受H
+
和OH-的特点，而且通常阳离子比阴离子更容易离开气液界面，而使界面常带有负电荷。已经带上电荷的表面一般倾向于吸附介质中的反离子，特别是高价的反离子，形成稳定的双电层。微气泡的表面电荷产生的电势差常利用ζ电位来表征，当纳米微气泡在水中收缩时，电荷离子在非常狭小的气泡界面上得到了快速浓缩富集，到气泡破裂前在界面处可形成非常高的ζ电位值。
[0016](4)产生大量自由基：微气泡破裂瞬间，由于气液界面消失的剧烈变化，界面上集聚的高浓度离子将积蓄的化学能一下子释放出来，此时可激发产生大量的羟基自由基。羟基自由基具有超高的氧化还原电位，其产生的超强氧化作用可降解我们捕捉之后混合反应后的漆雾及有机中正常条件下难以氧化分解的污染物如苯酚等，实现对气质的净化作用。
[0017](5)传质效率高：气液传质是许多化学和生化工艺的限速步骤。研究表明，气液传质速率和效率与气泡直径成反比，微气泡直径极小，在传质过程中比传统气泡具有明显优势。当气泡直径较小时，微气泡界面处的表面张力对气泡特性的影响表现得较为显著。这时表面张力对内部气体产生了压缩作用，使得微气泡在上升过程中不断收缩并表现出自身增压效应。从理论上看，随着气泡直径的无限缩小，气泡界面的比表面积也随之无限增大，最终由于自身增压效应可导致内部气压增大到无限大。因此，微气泡在其体积收缩过程中，由于比表面积及内部气压地不断增大，使得更多的气体穿过气泡界面溶解到混合水汽中，且
随着气泡直径的减小表面张力的作用效果也越来越明显，最终内部压力达到一定极限值而导致气泡界面破裂消失。因此，微气泡在收缩过程中的这种自身增压特性，可使气液界面处传质效率得到持续增强，并且这种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用微纳米气泡高效去除VOCs气体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)利用微纳米气泡发生装置生产出微纳米气泡；(2)将步骤(1)的微纳米气泡通入碱性电解水中；(3)将步骤(2)所得物用于处理VOCs气体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述微纳米气泡的直径为50nm～10μm。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述碱性电解水是pH呈碱性的电解水。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碱性电解水的pH值为12～13.5。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述碱性电解水是在水中添加碳酸钾作为电解质，进行电解获得的电解水。6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦建军，柏威廉，宋君祥，张涛，杨靖，
申请(专利权)人：四川普罗菲特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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