處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的設(shè)備，特別涉及一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的復(fù)雜有機廢氣中的污染物由于成分復(fù)雜、濃度較低，難以在后續(xù)過程中難于在催化劑上充分接觸和有效去除，因而使得一些控制技術(shù)花費較多且凈化相對困難。氣-固相光催化氧化技術(shù)對去除微量有機污染物存在一定的潛在優(yōu)勢。但是，在流量大的工業(yè)有機廢氣處理過程中，由于有機廢氣在光催化氧化裝置中停留時間不夠長，導(dǎo)致光催化劑不能有效地、一次性地氧化降解廢氣中的有機污染物。另外，隨著光催化劑處理有機廢氣的時間延長，光催化劑的催化效率會隨著處理負(fù)荷的增加而有所降低。更重要的是，工業(yè)有機廢氣中含有的大量細(xì)顆粒物會隨著運行時間的延長嚴(yán)重影響和遮蔽光催化劑，從而導(dǎo)致光催化凈化的效率逐漸降低，從而大大減少光催化劑的壽命。因此，在實際工業(yè)有機廢氣的處理過程中，利用單獨的光催化氧化技術(shù)難以達(dá)到理想的污染控制效果。因此，將光催化氧化技術(shù)與其他有機廢氣的預(yù)處理技術(shù)特別是對顆粒物具有很好攔截能力的技術(shù)進(jìn)行集成化研究是光催化技術(shù)應(yīng)用于實際工業(yè)有機廢氣污染控制的必然選擇。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備。
[0004]本實用新型目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]—種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，所述的設(shè)備包括用于收集氣體的集氣罩、噴淋塔以及等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器;所述的集氣罩、噴淋塔以及等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器通過管道依次相連;其中，所述的噴淋塔、等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器之間以及設(shè)備出氣口均設(shè)置有風(fēng)機。
[0006]所述的噴淋塔中所用噴淋液為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉和碳酸氫鉀等中的一種或多種混合物水溶液。
[0007]所述的等離子體除塵與光催化氧化一體化反應(yīng)器由等離子體除塵器和光催化反應(yīng)裝置采用一體化無縫連接制成。
[0008]所述的等離子體除塵器優(yōu)選為高壓等離子體除塵器。
[0009]所述的光催化反應(yīng)裝置包含用于激發(fā)光催化劑的紫外燈、光催化劑和流過式光催化固定床;所述的紫外燈、光催化劑和流過式光催化固定床依次排布，所述的光催化劑固定在流過式光催化固定床上。
[0010]所述的光催化劑為負(fù)載在多孔結(jié)構(gòu)泡沫鎳上的納米Ti02-Si02光催化劑或者納米ZnO-SnO2光催化劑。
[0011]本實用新型所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備可應(yīng)用于復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的處理，特別適用于各種工業(yè)車間排放的復(fù)雜工業(yè)有機廢氣處理。
[0012]本實用新型所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0013](I)水噴淋預(yù)處理:通過集氣罩收集待處理的含油煙、粉塵和揮發(fā)性有機物的復(fù)雜工業(yè)廢氣，經(jīng)噴淋塔水洗將廢氣中油煙和大顆粒粉塵進(jìn)行去除，消除油煙和大顆粒粉塵對后續(xù)等離子體除塵器和光催化反應(yīng)裝置的影響，延長電極和光催化劑的壽命，得到去除油煙和大顆粒粉塵后的廢氣；
[0014](2)等離子體除塵:去除油煙和大顆粒粉塵后的廢氣進(jìn)入等離子體除塵器，廢氣中粒徑大于2.5μπι的小顆粒粉塵得到有效去除，進(jìn)一步消除顆粒物對光催化劑的遮蔽作用，延長光催化劑的壽命，得到去除顆粒物后的廢氣；
[0015](3)光催化氧化:去除顆粒物后的廢氣進(jìn)入光催化反應(yīng)裝置，在光催化劑的作用下，大部分揮發(fā)性有機物分解為小分子有機物或礦化為COdPH2O,完成對含油煙、粉塵和揮發(fā)性有機物的復(fù)雜工業(yè)廢氣的處理。
[0016]所述的大顆粒粉塵是指動力學(xué)直徑100微米以上的粉塵，所述小顆粒粉塵是指動力學(xué)直徑100微米以下的粉塵。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0018](I)本實用新型提供的設(shè)備組合緊湊、占地面積小，可以有效地降低設(shè)備的設(shè)計和處理成本。
[0019](2)本實用新型提供的設(shè)備，首先通過水噴淋預(yù)處理去除廢氣中油煙和大顆粒粉塵，然后通過等離子體除塵器處理去除廢氣中的小顆粒粉塵，能夠同時減小廢氣中顆粒物對后置光催化反應(yīng)裝置中光催化劑的遮蔽和中毒作用;最后通過光催化劑將有機廢氣中的有機物吸附在催化劑上實現(xiàn)其原位降解成無毒無害的0)2和出0，可以保證有機廢氣完全去除的處理效果。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0022]實施例1
[0023]本實用新型提供了一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示:主要包括通過管道依次連接的用于收集氣體的集氣罩1、噴淋塔3和等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器，其中等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器中設(shè)置有等離子體除塵器5和光催化反應(yīng)裝置6;按照氣體的走向，集氣罩1、等離子體除塵器5和光催化反應(yīng)裝置6依次排布;噴淋塔3和等離子體除塵器5之間以及設(shè)備出氣口均設(shè)置有風(fēng)機4。
[0024]所述等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器中等離子體除塵器5和光催化反應(yīng)裝置6采用一體化無縫連接制成，從而保證氣體能完全經(jīng)過等離子體除塵器5和光催化反應(yīng)裝置6，不僅大大降低了設(shè)備的風(fēng)阻，而且降低了設(shè)備的設(shè)計和處理成本，同時氣體在等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器中行走的路線為“S”型，可以延長氣體的停留時間，進(jìn)一步提尚有機廢氣的處理效率。
[0025]所述光催化反應(yīng)裝置6包含用于激發(fā)光催化劑的紫外燈、光催化劑和流過式光催化固定床;紫外燈、光催化劑和流過式光催化固定床依次排布，光催化劑固定在流過式光催化固定床上;其中，流過式光催化固定床為10層，固定床大小為2000 X 500mm，光催化劑為負(fù)載在多孔結(jié)構(gòu)泡沫鎳上的納米Ti02_Si02復(fù)合光催化劑或者納米Zn0-Sn02復(fù)合光催化劑。
[0026]為了便于進(jìn)行分析，所述設(shè)備設(shè)置有三個采樣口2，分別位于集氣罩I和噴淋塔3之間、噴淋塔3和等離子體除塵器5之間以及設(shè)備出氣口。
[0027]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括通過管道依次相連的集氣罩、噴淋塔以及等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器;其中，所述的噴淋塔、等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器之間以及設(shè)備出氣口均設(shè)置有風(fēng)機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，其特征在于，所述的等離子體除塵與光催化氧化一體化反應(yīng)器由等離子體除塵器和光催化反應(yīng)裝置采用一體化無縫連接制成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，其特征在于，所述的等離子體除塵器為高壓等離子體除塵器。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，其特征在于，所述的光催化反應(yīng)裝置包含依次排布的紫外燈、光催化劑和流過式光催化固定床;所述的光催化劑固定在流過式光催化固定床上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備，其特征在于，所述的光催化劑為負(fù)載在多孔結(jié)構(gòu)泡沫鎳上的納米T12-S12光催化劑或者納米ZnO-SnO2光催化劑。
【專利摘要】本實用新型公開了一種處理復(fù)雜工業(yè)有機廢氣的光催化氧化設(shè)備。所述設(shè)備包括集氣罩、噴淋塔以及等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器；所述集氣罩、噴淋塔以及等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器通過管道依次相連；其中，所述噴淋塔、等離子體除塵器與光催化氧化一體化反應(yīng)器之間以及設(shè)備出氣口均設(shè)置有風(fēng)機。本實用新型提供的設(shè)備可廣泛用于各種工業(yè)有機廢氣處理，有機廢氣的平均去除效率達(dá)90％以上，且該設(shè)備組合緊湊、占地面積小，可以有效地降低設(shè)計和處理成本，同時可以有效延長等離子體電極和光催化的使用壽命。
【IPC分類】B01D53/86, B01D53/44, B01D50/00
【公開號】CN205288093
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】安太成, 陳江耀, 李桂英, 劉冉冉, 胡運昆, 李云路
【申請人】中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年10月29日