工業有機廢氣的收集處理系統的製作方法

2023-05-02 08:37:21 1

專利名稱：工業有機廢氣的收集處理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業有機廢氣的處理裝置，特別涉及一種用於收集和 處理工業有機廢氣的一體化光催化反應裝置。
背景技術：
工業有機廢氣其主要來源有石油化工、煉油、煉焦、煤氣、電子產品配件 生產廠、線路板廠、噴漆或噴塗廠、鞋廠、油漆工業、化肥、製藥、皮革製造
等行業所排出的有機溶劑。大氣中主要的微量VOCs如苯系物、甲醛、滷代烴 等汙染物大多數都具有很大的化學毒性和"三致作用"，對人體健康造成潛在的 危害。許多發達國家都頒布了相應的法令，限制VOCs氣體的排放。我國1997 年頒布並實施的《大氣汙染物綜合排放標準》中，限定了33種汙染物的排放 限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯和甲醛等揮發性有機物。國外發達國家對於 該類有機廢氣的控制主要是採用催化燃燒等高成本的處理技術，但在現階段來 說，該技術對我們發展中國家並不是太實用。光催化氧化裝置具有可在常溫常 壓下進行、能量消耗低、對汙染物的降解效率高、同時可降解多種汙染物等特 點，因此光催化技術裝置將是一種很有應用前景的環境治理手段。但目前用於 降解揮發性有機物的光催化反應器，多為實驗室小規模，反應器的容積較小， 且處理氣量不大，反應器內放置一個光源或在反應器外部裝有光源，紫外光利 用率不高，對於目標化合物的處理效率較低，因而不能用於處理實際複雜工業 有機廢氣。
發明內容
為了解決上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在於提出一種能夠 有效收集和處理複雜工業有機廢氣的收集處理系統。本實用新型收集處理系統 能夠處理較大氣量的有機廢氣，且光催化處理系統的光催化劑固定床層和紫外 燈分層布置，紫外光源分布均勻，能與光催化劑很好的接觸，大大提高了光源
的利用率。
本實用新型的目的通過下述技術方案實現 一種工業有機廢氣的收集處 理系統，包括集氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器，所述集 氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器依次連接，所述連續折流 式光催化反應器的下部設置有氣體進氣口，上部設置有氣體出氣口，在光催化 反應器的氣體流通道中設置有光催化劑固定床層和紫外燈，光催化劑固定床層 和紫外燈等距平行設置，所述光催化劑固定床層用角鐵固定支撐在光催化反應 器器壁上。
為了更好地實現本實用新型,所述連續折流式光催化反應器的氣體流通道 中可以設置1 5層光催化劑固定床層。這樣的設計使得工業有機廢氣中的揮 發性有機汙染物在經過連續折流式光催化反應器時可以通過增加光催化劑固 定床層的數量來增加氣體的停留時間，而且揮發性有機汙染物必須要通過光催 化劑固定床層表面才能流過，因此有效地增加了揮發性有機汙染物與光催化劑 床層的實際接觸，增加了揮發性有機汙染物在光催化劑表面的吸附量，而且該 反應器中紫外光的分布均勻，從而能夠有效地提高光催化降解揮發性有機汙染 物的效率。
所述光催化劑固定床層和紫外燈之間相距5 30cm，特別優選相距15cm。 所述光催化劑固定床層的光催化劑包括納米ZnO-Sn02複合氧化物光催化 劑或二氧化街活性炭纖維光催化劑等等。 所述除塵器為袋式除塵器。
所述連續折流式光催化反應器的下部還設有氣體進口採樣口 ，所述氣體進 口採樣口設置在氣體進氣口的管道上。
所述連續折流式光催化反應器的上部還設有氣體出口採樣口 ，所述氣體出 口採樣口設置在氣體出氣口的管道上。
本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果本實用新型是一種高 效連續處理工業有機廢氣的工業有機廢氣的收集處理系統。該收集處理系統能 夠處理較大氣量的有機廢氣，且光催化劑固定床層和紫外燈分層布置，紫外光 源分布均勻，能和光催化劑很好地接觸，大大提高光源的利用率。本實用新型 的連續折流式光催化反應器，由於在反應器中利用特殊的設計設置多層光催化 劑固定床層，結構簡單，使得氣體流過反應器中催化劑床層的時間大大延長， 可以連續有效地進行反應。


圖1為本實用新型工業有機廢氣的收集處理流程圖。
圖2為本實用新型連續折流式光催化反應器的結構示意圖。 圖3為本實用新型的連續折流式光催化反應器進行甲苯光催化降解的試 驗結果圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述,但本發明的實施方
式不限於此。 實施例1
如圖1所示，本實用新型工業有機廢氣的收集處理系統，包括集氣罩l、 盤管冷卻裝置2、袋式除塵器3、流量計4、真空泵5和連續折流式光催化反 應器6，集氣罩l、冷卻裝置2、袋式除塵器3、流量計4、真空泵5和連續折 流式光催化反應器6依次連接。
如圖2所示,為本實用新型用於處理工業有機廢氣的高效連續折流式光催 化反應器結構，連續折流式光催化反應器6是一個不鏽鋼的長方體容器，反應 器6的前面設置一個可拆卸光催化劑固定床層的可打開式門，該門利用螺栓與 反應器6進行連接，在門與反應器6接口處之間裝有聚四氟乙烯密封膠，反應 器6的下部設有氣體進氣口 8和氣體進口採樣口 7,氣體進口採樣口 7設置在 氣體進氣口8的管道上，上部設有氣體出氣口 12和氣體出口採樣口 13，氣體 出口採樣口 13設置在氣體出氣口 12的管道上，反應器6的頂部設有熱電偶 14，以便測量反應器內的溫度。連續折流式光催化反應器6的氣體流通道中等 距平行設置光催化劑固定床層IO和紫外燈11，光催化劑固定床層10和紫外 燈ll之間相距15cm，設置有五層光催化劑固定床層10。該光催化劑固定床 層10的光催化劑為納米ZnaSn02複合氧化物光催化劑，由角鐵固定支撐在 反應器器壁上。
本實用新型工業有機廢氣的收集處理系統是按下述方法進行操作的:85。C
的複雜含塵工業有機廢氣通過集氣罩1進入工業有機廢氣的收集處理系統，先 經過不鏽鋼盤管冷卻裝置2冷卻，盤管冷卻裝置2由30米盤管組成，工業有 機廢氣通過冷卻裝置2內部管路，冷卻水在外部管路中流通，在管的一側設有
冷卻水進口，另一側設有冷卻水出口，工業有機廢氣經過盤管冷卻裝置2後， 溫度降至30 40'C。然後氣體進入袋式除塵器3，除塵器內部裝有尼龍袋，可 將氣體中粒徑大於2.5拜的顆粒除去，處理效率為95%。利用真空泵5提供 動力，將除塵後的工業有機廢氣進一步抽送到連續折流式光催化反應器6中進 行光催化降解反應。流量計4設置在除塵器3和真空泵5之間，用於測量處理 空氣的流量。
用連續折流式光催化反應器6處理工業有機廢氣時，打開紫外燈(紫外高 壓汞燈，主發射波長為365nm)，含有揮發性有機汙染物的工業有機廢氣從反 應器下部的氣體進氣口8流入，從反應器6上部的氣體出氣口 12流出，流過 連續折流式光催化反應器6的工業有機廢氣中的揮發性有機汙染物在反應器 中經過多層折流後通過光催化劑固定床層時與光催化劑接觸並發生吸附，從而 發生光催化降解而消除。
如圖3所示，光催化降解曲線為向本實用新型工業有機廢氣的收集處理系 統中通入工業有機甲苯廢氣處理的降解試驗測試結果，實驗是在相對溼度為 35%、氣體流速380L/h時的測試結果，試驗結果表明，向該工業有機廢氣的 收集處理連續通入含有甲苯的工業有機廢氣時，在紫外光照射下，隨著紫外光 源的打開，甲苯進行光催化降解，停留30min時，甲苯光降解效率基本穩定， 並且隨後一直保持穩定，低於100mg/n^時，甲苯可以100%光催化降解。甲 苯濃度為250mg/mS時，光催化降解效率達到85%。圖中(l-C/Co) %表示甲 苯的光催化降解效率。
如上所述，可較好地實現本實用新型。
權利要求1、一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於所述工業有機廢氣的收集處理系統包括集氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器，所述集氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器依次連接，所述連續折流式光催化反應器的下部設置有氣體進氣口，上部設置有氣體出氣口，在光催化反應器的氣體流通道中設置有光催化劑固定床層和紫外燈，光催化劑固定床層和紫外燈等距平行設置，所述光催化劑固定床層用角鐵固定支撐在光催化反應器器壁上。
2、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於 所述連續折流式光催化反應器的氣體流通道中設置1 5層光催化劑固定床層。
3、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於:所述光催化劑固定床層和紫外燈之間相距5 30 cm。
4、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於: 所述光催化劑固定床層和紫外燈之間相距15cm。
5、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於:所述除塵器為袋式除塵器。
6、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於:所述連續折流式光催化反應器的下部設有氣體進口採樣口 ，所述氣體進口採樣 口設置在氣體進氣口的管道上。
7、 根據權利要求1所述的一種工業有機廢氣的收集處理系統，其特徵在於: 所述連續折流式光催化反應器的上部設有氣體出口採樣口 ，所述氣體出口採樣 口設置在氣體出氣口的管道上。
專利摘要本實用新型公開了一種工業有機廢氣的收集處理系統，該工業有機廢氣的收集處理系統包括集氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器，集氣罩、冷卻裝置、除塵器和連續折流式光催化反應器依次連接，連續折流式光催化反應器的下部設置有氣體進氣口，上部設置有氣體出氣口，在光催化反應器的氣體流通道中設置有光催化劑固定床層和紫外燈，光催化劑固定床層和紫外燈等距平行設置，光催化劑固定床層用角鐵固定支撐在光催化反應器器壁上。本實用新型連續折流式光催化反應器，結構簡單，使得氣體通過連續折流式光催化反應器中光催化劑固定床層的時間大大延長，可連續有效地進行反應。
文檔編號B01D53/86GK201067670SQ20072005336
公開日2008年6月4日 申請日期2007年6月27日 優先權日2007年6月27日
發明者傅家謨, 安太成, 曾祥英, 李桂英, 武江波, 盛國英 申請人:中國科學院廣州地球化學研究所