專利名稱：一種用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著臭氧技術(shù)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，臭氧氣體有效分解破壞后，安全排放的問題也日益為人們所關(guān)注。一般而言，大多常用的臭氧反應(yīng)裝置的尾氣濃度較低，只有在某些特定情況下臭氧氣體濃度較高，均需經(jīng)過處理后才能達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
目前，國內(nèi)外主要使用高溫破壞和催化分解兩種方法對臭氧氣體進行破壞。其中的高溫破壞方法主要是利用了臭氧很容易在高溫(＞350℃)下被破壞的原理。根據(jù)USEPA的報道，其設(shè)計的高溫破壞臭氧的系統(tǒng)可將臭氧濃度降低到0.1ppm，這種高溫分解方法具有反應(yīng)快、投資少的優(yōu)點，但運行成本較高，遇到加熱系統(tǒng)發(fā)生故障時容易造成尾氣泄漏的問題。而催化分解是使用催化劑對臭氧進行分解，使用催化劑的好處是安全可靠、節(jié)省能耗，但是，催化劑對水分比較敏感，易中毒失效，而且最為常見的使用活性炭催化破壞臭氧的方法還存在著活性炭易發(fā)熱燃燒的問題。
另外，現(xiàn)有的用于破壞臭氧氣體的裝置均是采用單一的處理方法，缺乏應(yīng)用的靈活性，處理效率低下，無法適應(yīng)多種不同環(huán)境下的處理要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)使用高溫分解方法破壞臭氧運行成本高、易造成尾氣泄漏，使用催化分解方法破壞臭氧時催化劑對水分比較敏感，易中毒失效，且易發(fā)熱燃燒的缺陷，從而提供一種經(jīng)濟實用、催化劑更換操作簡便、處理臭氧效果顯著同時也有效地解決了活性炭催化劑易燃問題的用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置。
本發(fā)明的目的是通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種用于破壞臭氧氣體的處理方法，如圖1的工藝流程示意圖所示，該方法是以催化分解臭氧的方法為核心工藝，首先將含有臭氧的尾氣通過擋水板，尾氣中的水分被截留，然后使用二氧化錳作為催化劑進行一級催化分解，最后使用活性炭作為催化劑進行二級催化分解，經(jīng)此處理后排出的臭氧濃度降低到0.1ppm以下。
二氧化錳和活性炭催化劑裝填量按重量比為2～1∶1。
本發(fā)明提供一種用于破壞臭氧氣體的處理裝置，如圖2所示，包括一進氣管1，一與其連接的氣體擴散器2，催化分解槽5和6，所述的進氣管是從裝置側(cè)面進入裝置中心后，其與氣體擴散器間還裝有一擋水板3，該擋水板采用斜孔或直孔平板，或是市售擋水板；所述的氣體擴散器采用倒立式漏斗設(shè)計，與進氣管連接，使氣體擴散進入裝置底部；所述的催化分解槽分為一級催化分解槽5和二級催化分解槽6，均采用抽屜式設(shè)計，并使用支撐板4來支撐相應(yīng)的催化劑；一級催化分解槽裝載二氧化錳催化劑，二級催化分解槽裝載活性炭催化劑。
與現(xiàn)有的高溫分解和單一催化分解方法相比，本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置的優(yōu)點是1、本發(fā)明采用2級連續(xù)催化分解臭氧尾氣，大部分臭氧氣體在一級催化分解過程中被去除，從而有效避免由于二級活性炭催化分解中溫度的大幅度上升所導(dǎo)致的活性炭自燃問題；2、通過對工藝和處理裝置的組合優(yōu)化達到低能耗、高效率去除臭氧的目的；3、通過對不同催化劑的結(jié)合使用，在達到同樣效果的條件下，大幅度降低了催化劑成本；4、無任何外加動力，長期運行無能耗；5、該裝置采用一體化設(shè)計，所占空間少；6、采用抽屜式催化槽設(shè)計，使催化劑更新簡單，操作簡便；7、采用氣體下行、擴散、擋水板結(jié)合設(shè)計，使氣體中水分有效截留，避免活性炭催化劑發(fā)熱燃燒，長期運行安全可靠。
綜上所述，本發(fā)明采用催化分解臭氧的方法，利用抽屜式一體化處理裝置，有效解決了臭氧氣體分解排放的問題，對實際應(yīng)用具有重要意義。


圖1為本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理方法的工藝流程示意圖；圖2為本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理裝置圖；其中，1進氣管2氣體擴散器3擋水板4支撐板
5一級催化分解槽6二級催化分解槽。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理方法是在如圖2所示的處理裝置中進行首先將含有臭氧的尾氣從連接于裝置側(cè)面進入裝置中心的進氣管1中通入裝置，下行后從進氣管1經(jīng)倒立式漏斗狀的氣體擴散器2擴散，尾氣進入處理裝置底部，經(jīng)過采用斜孔或直孔平板的擋水板或是市售的擋水板3，尾氣中的水分被截留；然后尾氣依次進入裝載有二氧化錳催化劑的一級催化分解槽5和裝載有活性炭催化劑的二級催化分解槽6，這兩個催化分解槽均采用抽屜式設(shè)計，并使用支撐板4來支撐相應(yīng)的催化劑，大部分臭氧氣體在一級催化分解過程中被去除，從而有效避免了由于二級活性炭催化分解中溫度的大幅度上升所導(dǎo)致的活性炭自燃問題，二氧化錳和活性炭催化劑裝填量按重量比為2～1∶1；最后從出氣管排出經(jīng)處理后的氣體，其臭氧濃度降低到0.1ppm以下。
實施例1本實施例采用我國南方廣東省深圳市某水庫原水進行臭氧實驗，對臭氧反應(yīng)裝置的尾氣進行處理。臭氧操作條件臭氧發(fā)生器操作壓力＝0.7kgf/cm2(0.07MPa)；氧氣流量＝0.8Nm3/h，其尾氣中含有臭氧濃度為0.65ppm。使用本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置來處理尾氣，其裝置中的催化劑采用日本產(chǎn)的活性炭型催化劑和二氧化錳型催化劑(MnO2，商品號MD-9)，裝填量(重量比)為2∶1。連續(xù)運行7個月，臭氧尾氣處理后濃度均低于0.05ppm。可以看出，經(jīng)處理后，臭氧得到有效去除，可以達到安全排放標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2本實施例采用室內(nèi)配水進行臭氧實驗，對臭氧反應(yīng)裝置尾氣進行處理。臭氧操作條件臭氧發(fā)生器操作壓力＝0.7kgf/cm2(0.07MPa)；氧氣流量＝0.3Nm3/h；其尾氣中含有臭氧濃度為0.8ppm。使用本發(fā)明提供的用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置來處理尾氣，其裝置中的催化劑采用日本產(chǎn)的活性炭型催化劑和二氧化錳型催化劑(MnO2，商品號MD-9)，裝填量為1∶1。處理總流量大于2500m3臭氧尾氣，處理后濃度均低于0.05ppm?？梢钥闯觯?jīng)處理后，臭氧得到有效去除，可以達到安全排放標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于破壞臭氧氣體的處理方法，其特征在于該方法是以催化分解臭氧的方法為核心工藝，首先將含有臭氧的尾氣通過擋水板，尾氣中的水分被截留，然后使用二氧化錳作為催化劑進行一級催化分解，最后使用活性炭作為催化劑進行二級催化分解，經(jīng)此處理后排出的臭氧濃度降低到0.1ppm以下。
2.如權(quán)利要求1所述的用于破壞臭氧氣體的處理方法，其特征在于所述的二氧化錳和活性炭催化劑裝填量的重量比為2～1∶1。
3.一種用于破壞臭氧氣體的處理裝置，包括一進氣管，一與其連接的氣體擴散器，以及催化分解槽，其特征在于所述的進氣管是從裝置側(cè)面進入裝置中心，其與氣體擴散器間裝有一擋水板；所述的催化分解槽分為一級催化分解槽和二級催化分解槽。
4.如權(quán)利要求3所述的用于破壞臭氧氣體的處理裝置，其特征在于所述的擋水板采用斜孔或直孔平板，或是市售擋水板。
5.如權(quán)利要求3所述的用于破壞臭氧氣體的處理裝置，其特征在于所述的氣體擴散器采用倒立式漏斗設(shè)計。
6.如權(quán)利要求3所述的用于破壞臭氧氣體的處理裝置，其特征在于所述的催化分解槽均采用抽屜式設(shè)計，并使用支撐板4來支撐相應(yīng)的催化劑。
7.如權(quán)利要求3所述的用于破壞臭氧氣體的處理裝置，其特征在于所述的一級催化分解槽裝載二氧化錳催化劑，所述的二級催化分解槽裝載活性炭催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于破壞臭氧氣體的處理方法和裝置。該方法是以催化分解臭氧的方法為核心工藝，首先將含有臭氧的尾氣通過擋水板，尾氣中的水分被截留，然后使用二氧化錳作為催化劑進行一級催化分解，最后使用活性炭作為催化劑進行二級催化分解，經(jīng)此處理后排出的臭氧濃度降低到0.1ppm以下。該處理裝置是在進氣管與氣體擴散器間裝有一擋水板；并將催化分解槽分為一級二氧化錳催化分解槽和二級活性炭催化分解槽。因而，有效避免由于二級活性炭催化分解中溫度的大幅度上升所導(dǎo)致的活性炭自燃問題；并且通過對工藝和處理裝置的組合優(yōu)化達到低能耗、高效率去除臭氧的目的；是一種經(jīng)濟實用、催化劑更換操作簡便、處理臭氧效果顯著的處理方法和裝置。
文檔編號B01D53/46GK1817416SQ20051000763
公開日2006年8月16日 申請日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者楊敏, 郭召海, 張昱, 裴義山, 于建偉 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心