本發(fā)明屬于有機(jī)廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，pm2.5（細(xì)顆粒物）、霧霾天氣對人民的生活和健康的影響日益嚴(yán)重，而vocs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）是使pm2.5濃度異常的主要構(gòu)成因素之一。
目前常用于vocs末端治理的技術(shù)有方法有吸附法、冷凝法、燃燒法、低溫等離子法、光催化氧化法、生物法。其中吸附一般采用活性碳作為吸附劑存在吸附了有機(jī)廢氣的活性碳屬于危險廢棄物，處理費(fèi)用高。低溫等離子法和光催化氧化法其處理效果的穩(wěn)定性差，在使用一段時間后其處理效果下降。生物法適合處理低濃度廢氣，但其處理負(fù)荷低占地面積比較大，設(shè)備體積大投資高。冷凝法適合于組分單一，濃度高，具備回收價值的廢氣。燃燒法適合生產(chǎn)工藝穩(wěn)定連續(xù)、廢氣濃度較到能夠通過自身燃燒產(chǎn)熱來維持系統(tǒng)的運(yùn)行，否則需要補(bǔ)充燃料來維持系統(tǒng)正常運(yùn)行，將導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用的增加。如果生產(chǎn)工藝不是穩(wěn)定連續(xù)的排放廢氣則需要頻繁的啟停燃燒爐。會導(dǎo)致設(shè)備損耗和費(fèi)用的大增。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝及其應(yīng)用，本處理工藝反應(yīng)速度快，效果好、適應(yīng)性強(qiáng)，可隨時啟停，非常靈活、無
危廢產(chǎn)生。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，包括以下步驟：
第一步，在噴淋塔中由下至上依次設(shè)置非均相催化劑層、傳質(zhì)填料層、噴淋層、除霧層和排氣層，在所述噴淋塔的底部連接有氧化槽，在所述氧化槽中裝有循環(huán)液，所述循環(huán)液包括水、氧化劑和增溶劑的混合物，所述循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入循環(huán)液管道中，在所述循環(huán)液管道上分別接有氧化劑注入管路和增溶劑注入管路，所述氧化劑注入管路和增溶劑注入管路匯合流入循環(huán)液管道中，所述循環(huán)液管道的上端折彎伸入噴淋層中，在循環(huán)液管道的折彎部設(shè)有噴頭；
第二步，將vocs有機(jī)廢氣從噴淋塔的底部送入，所述vocs有機(jī)廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層和傳質(zhì)填料層，所述vocs有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)與噴頭噴淋的氧化劑及增溶劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，進(jìn)行氧化反應(yīng)后的vocs有機(jī)廢氣經(jīng)過除霧層和排氣區(qū)，進(jìn)行高空排放。
所述噴淋塔的空塔流速為1-3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機(jī)廢氣的體積比為0.5:1-5:1。
所述非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，所述非均相催化劑的厚度為0.1~0.5m。
所述傳質(zhì)填料層中的填料為陶瓷、pp或者abs制作成的鮑爾環(huán)或拉西環(huán)，所述傳質(zhì)填料層的厚度為0.5~3m。
所述第一步中注入的氧化劑為質(zhì)量百分比為1-10%的雙氧水，所述雙氧水的添加量為vocs有機(jī)廢氣總量的萬分之一~十。
所述第一步中注入的增溶劑為亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫酸鹽。
所述亞硫酸鹽為亞硫酸鈉或亞硫酸鉀；所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀；所述的硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀。
所述增溶劑的添加量為vocs有機(jī)廢氣量的萬分之一~十。
所述氧化劑與增溶劑注入的重量比為1:1~2:1。所述氧化劑與循環(huán)液中水的質(zhì)量百分比為0.1%-1%，所述增溶劑與循環(huán)液中水的質(zhì)量百分比為0.1%-1%。
所述噴頭為螺旋實(shí)心噴頭。
一種處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，所述處理工藝也可應(yīng)用于含硫化氫、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、氯苯、酮苯的惡臭物質(zhì)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
①本發(fā)明采用濕式處理工藝，徹底杜絕爆炸、燃燒的風(fēng)險；②本發(fā)明通過增加氧化槽、補(bǔ)裝催化劑、增加加藥系統(tǒng)的方式進(jìn)行該造，方便提標(biāo)升級；③本發(fā)明與活性碳吸附工藝相比，不存在二次污染問題；④本方法反應(yīng)速度快，廢氣中有機(jī)物質(zhì)在幾十毫秒內(nèi)完成反應(yīng)，可以采用較高的空塔流速；⑤本發(fā)明除了對有機(jī)廢氣有非常好的處理效果，同時對含硫化氫、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、氯苯、酮苯等惡臭類物質(zhì)同樣具有非常好的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖（其中a向?yàn)関ocs有機(jī)廢氣的進(jìn)入方向，b向?yàn)関ocs有機(jī)廢氣經(jīng)處理后的流出方向）。
圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，包括以下步驟：
第一步，在噴淋塔1中由下至上依次設(shè)置非均相催化劑層2、傳質(zhì)填料層3、噴淋層4、除霧層5和排氣層6，在所述噴淋塔1的底部連接有氧化槽7，在所述氧化槽7中裝有循環(huán)液，所述循環(huán)液包括水、氧化劑和增溶劑的混合物，所述循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵8進(jìn)入循環(huán)液管道9中，在所述循環(huán)液管道9上分別接有氧化劑注入管路10和增溶劑注入管路11，所述氧化劑注入管路10和增溶劑注入管路11匯合流入循環(huán)液管道9中，所述循環(huán)液管道9的上端折彎伸入噴淋層4中，在循環(huán)液管道9的折彎部設(shè)有噴頭12；
第二步，將vocs有機(jī)廢氣從噴淋塔1的底部送入，所述vocs有機(jī)廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層2和傳質(zhì)填料層3，所述vocs有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)與噴頭12噴淋的氧化劑及增溶劑進(jìn)行氧化反應(yīng)，進(jìn)行氧化反應(yīng)后的vocs有機(jī)廢氣經(jīng)過除霧層5和排氣區(qū)6，通過抽風(fēng)機(jī)13和排氣筒14后進(jìn)行高空排放。
本實(shí)施例中噴頭為螺旋實(shí)心噴頭。
本實(shí)施例中氧化劑與增溶劑注入的重量比為1:1~2:1。其中，氧化劑與循環(huán)液中水的質(zhì)量百分比為0.1%-1%，所述增溶劑與循環(huán)液中水的質(zhì)量百分比為0.1%-1%。
本實(shí)施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.1m；傳質(zhì)填料層中的填料為pp制作的拉西環(huán)，傳質(zhì)填料層的厚度為1.5m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。
本實(shí)施例中第一步中注入的氧化劑為質(zhì)量百分比為3%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機(jī)廢氣總量的萬分之三；第一步中注入的增溶劑為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之三。
某包裝印刷車間：vocs有機(jī)廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機(jī)廢氣主要為乙酸乙酯、丁酮等酯類酮類物質(zhì)，其濃度用非甲烷總烴來描述。實(shí)際濃度為非甲烷總烴為678mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機(jī)廢氣的體積比為1.5，通過氧化劑與增溶劑在非均相催化劑的作用下生成?oh、自由態(tài)mn3+?等，這些自由基具有超高氧化活性，可以快速氧化去除各種有機(jī)污染物，vocs有機(jī)廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴34mg/nm3，去除率達(dá)95%。
本實(shí)施例處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，應(yīng)用于含三甲胺、甲硫醇、硫化氫的惡臭類物質(zhì)中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為13400，其臭味主要由為三甲胺、甲硫醇、硫化氫類物質(zhì)引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為1.2，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為400，去除率達(dá)97.01%。
其余技術(shù)方案同實(shí)施例1。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.5m；傳質(zhì)填料層中的填料為陶瓷制作成的鮑爾環(huán)，傳質(zhì)填料層的厚度為0.5m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。
本實(shí)施例中第一步中注入的氧化劑為質(zhì)量百分比為8%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機(jī)廢氣總量的萬分之六；第一步中注入的增溶劑為硫酸亞鈷，硫酸亞鈷的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之三。
某包裝印刷車間：vocs有機(jī)廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機(jī)廢氣主要為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等苯類物質(zhì)，其濃度用非甲烷總烴來描述。實(shí)際濃度為非甲烷總烴為852mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為2m/s，所述循環(huán)液與vocs有機(jī)廢氣的體積比為5，通過氧化劑與增溶劑，可以快速氧化去除各種有機(jī)污染物，vocs有機(jī)廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴26mg/nm3，去除率達(dá)96.95%。
本實(shí)施例處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，應(yīng)用于含二甲二硫、二硫化碳的惡臭類物質(zhì)中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為12600，其臭味主要由為二甲二硫、二硫化碳類物質(zhì)引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為3，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為380，去除率達(dá)96.98%。
其余技術(shù)方案同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.3m；傳質(zhì)填料層中的填料為abs制作成的拉西環(huán)，傳質(zhì)填料層的厚度為3m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。
本實(shí)施例中第一步中注入的氧化劑為質(zhì)量百分比為10%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機(jī)廢氣總量的萬分之十；第一步中注入的增溶劑為亞硫酸氫鉀，亞硫酸氫鉀的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之七。
某包裝印刷車間：vocs有機(jī)廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機(jī)廢氣主要為三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷等氯代物，其濃度用非甲烷總烴來描述。實(shí)際濃度為非甲烷總烴為675mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機(jī)廢氣的體積比為0.5，通過氧化劑與增溶劑在非均相催化劑的作用下可以快速氧化去除各種有機(jī)污染物，vocs有機(jī)廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴13mg/nm3，去除率達(dá)98.07%。
本實(shí)施例處理vocs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，應(yīng)用于含苯乙烯、氯苯、酮苯的惡臭類物質(zhì)中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為14200，其臭味主要由為苯乙烯、氯苯、酮苯類物質(zhì)引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.8m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為5，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為400，去除率達(dá)97.18%。
其余技術(shù)方案同實(shí)施例1。
盡管上述實(shí)施例已對本發(fā)明作出具體描述，但是對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，應(yīng)該理解為可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)基于本發(fā)明公開的內(nèi)容進(jìn)行修改或改進(jìn)，這些修改和改進(jìn)都在本發(fā)明的精神以及范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種處理VOCs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝，包括以下步驟：第一步，在噴淋塔中由下至上依次設(shè)置非均相催化劑層、傳質(zhì)填料層、噴淋層、除霧層和排氣層，在所述噴淋塔的底部連接有氧化槽，在所述氧化槽中裝有循環(huán)液；第二步，將VOCs有機(jī)廢氣從噴淋塔的底部送入，所述VOCs有機(jī)廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層和傳質(zhì)填料層，所述VOCs有機(jī)廢氣中的有機(jī)物質(zhì)與噴頭噴淋的氧化劑及增溶劑在非均相催化劑的催化作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)，進(jìn)行氧化反應(yīng)后的VOCs有機(jī)廢氣經(jīng)過除霧層和排氣區(qū)，進(jìn)行高空排放。本發(fā)明與活性碳吸附工藝相比，不存在二次污染問題；本方法反應(yīng)速度快，廢氣中有機(jī)物質(zhì)在幾十毫秒內(nèi)完成反應(yīng)，可以采用較高的空塔流速。
技術(shù)研發(fā)人員：萬為民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：興嶸環(huán)境科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.06
技術(shù)公布日：2017.08.29
聲明：
“處理VOCs有機(jī)廢氣的濕法化學(xué)催化氧化處理工藝及其應(yīng)用的制作方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：興嶸環(huán)境科技（上海）有限公司
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2024年10月25日 ~ 27日 
