專利名稱：一種VOCs雙解處理方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)中的廢氣治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對(duì)揮發(fā)性有機(jī)氣體VOCs進(jìn)行雙解處理的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
VOCs (揮發(fā)性有機(jī)化合物)，主要指碳?xì)浠衔锛捌溲苌?。根?jù)化學(xué)組成結(jié)構(gòu)的不同，可分為直鏈化合物、脂環(huán)化合物、芳香族化合物和雜環(huán)類化合物。VOCs以空氣為傳播媒介，屬于大氣污染物，包括工業(yè)廢氣和惡臭氣體，主要來源于工業(yè)廢棄物處理、危險(xiǎn)廢棄物處理、污水處理、城市生活垃圾、滲濾液、石油化工、造紙、制藥、屠宰、塑料和視屏加工等行業(yè)。
VOCs是具有異味的有毒有害廢氣，它的排放嚴(yán)重干擾著居民的日常生活，惡化生存環(huán)境，可通過呼吸系統(tǒng)和皮膚對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用，已經(jīng)成為居民投訴的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)許多省市都已開展“清潔空氣行動(dòng)”，尋求一種切實(shí)可行又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的技術(shù)來控制VOCs已經(jīng)迫在眉睫。目前治理VOCs的主要方法有物理法、化學(xué)法、生物法、低溫等離子體法。物理法不改變VOCs的化學(xué)性質(zhì)，只是用一種物質(zhì)將其氣味掩蓋或稀釋、或?qū)⑵溆蓺鈶B(tài)轉(zhuǎn)移到固態(tài)或液態(tài)中，常用的治理方法有掩蔽法、稀釋法和活性炭吸附法?；瘜W(xué)法是通過化學(xué)反應(yīng)改變VOCs的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)闊o刺激性或低刺激性的物質(zhì)，常用的方法有燃燒法、催化氧化法和酸堿液洗滌法。物理、化學(xué)方法的缺點(diǎn)在于所用設(shè)備多且工藝復(fù)雜，投入成本大，容易產(chǎn)生二次污染，后續(xù)處理過程復(fù)雜、能耗高、運(yùn)行成本大等問題；生物法是利用微生物的新陳代謝作用，將VOCs分解為C02、H20等無機(jī)物達(dá)到去除凈化的目的，目前常用的生物處理工藝有生物濾池。但是，在實(shí)際應(yīng)用中生物濾池也暴露出一些技術(shù)缺陷，如對(duì)難溶的芳烴類、雜環(huán)類化合物去除效率差、濾池壓降較大、且需不斷投入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、操作復(fù)雜、占地面積大、投入及運(yùn)行成本較大，使其應(yīng)用受到一定的限制。等離子體被稱作除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的第4種物質(zhì)存在形態(tài)。它是由氣體分子受熱或外加電場(chǎng)及輻射等能量激發(fā)而分解、電離形成的電子、離子、原子(基態(tài)或激發(fā)態(tài))、分子(激發(fā)態(tài)或基態(tài))及自由基等組成的導(dǎo)電性流體。等離子體處于激發(fā)、電離的高能狀態(tài)，其電子的負(fù)電荷和離子的正電荷總數(shù)數(shù)值相等，宏觀上對(duì)外不顯電性，呈中性，故稱等離子體。低溫等離子體技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、處理流程短、投資少、占地小、去除率高、運(yùn)行費(fèi)用低、適用范圍廣等優(yōu)勢(shì)。但是目前常規(guī)的低溫等離子體因?yàn)槭茈娫茨K、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及材料方面的制約，對(duì)一些穩(wěn)定的VOCs去除效率高(苯、甲苯等)、處理后的尾氣中含有大量的臭氧，造成二次污染、由于技術(shù)缺陷無法推廣和擴(kuò)大應(yīng)用面。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供了一種VOCs雙解處理方法和系統(tǒng)，有效提高了 VOCs的去除率，實(shí)現(xiàn)了 VOCs的高效、低成本、清潔化去除。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的方法，利用電解及分子裂解雙解技術(shù)，高效去除化工、制藥、香精、油漆等行業(yè)產(chǎn)生的大風(fēng)量、低濃度VOCs。本發(fā)明提供了一種VOCs雙解處理方法，該方法包括電解工藝段步驟及分子裂解工藝段步驟，在所述電解工藝段步驟中，連續(xù)導(dǎo)入含VOCs氣體并同時(shí)連續(xù)噴淋水，從而分離可溶性VOCs和不溶性VOCs，其中可溶性VOCs形成飽和溶液，并通過在電解槽中形成的正負(fù)電荷在正負(fù)電極周圍吸附連續(xù)形成絮凝物；對(duì)從所述電解工藝段步驟中分離出的不溶性VOCs及逸出的可溶性VOCs，進(jìn)行所述分子裂解工藝段步驟，在該分子裂解工藝段步驟中，高壓窄脈沖放電作用于VOCs分子，將大部分VOCs分子中的化學(xué)鍵斷鍵裂解為CO2和H2O,部分VOCs轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸或無機(jī)酸。根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)方面，所述電解工藝段步驟的導(dǎo)入風(fēng)量為800(Tl2000m3/h。 根據(jù)本發(fā)明方法的另一個(gè)方面，在分子裂解工藝段的放電反應(yīng)器中，通過高壓窄脈沖的直流電壓，以脈沖頻率為PPS (脈沖次數(shù)/秒)100-900放電瞬間產(chǎn)生大于5麗的脈沖功率、高能電子、高溫空泡、0H、0、03等強(qiáng)氧化活性物質(zhì)作用于VOCs，將其中大部分通過分子斷鍵裂解為CO2和H2O,少部分VOCs通過化學(xué)反應(yīng)生成有機(jī)酸或無機(jī)酸，根據(jù)本發(fā)明方法的又一個(gè)方面，在分子裂解工藝段反應(yīng)器的適當(dāng)位置添加NaOH或者NaHCO3,使得有機(jī)酸或無機(jī)酸與之反應(yīng)生成金屬鹽。根據(jù)導(dǎo)入該分子裂解工藝段步驟中VOCs濃度決定添加NaOH或者NaHCO3的位置，以使得不消耗放電能量、且不影響VOCs斷鍵、深度氧化，當(dāng)VOCs濃度高時(shí)，通過底部藥劑分添加口(011-3)添加藥劑，當(dāng)VOCs濃度中等時(shí)，通過中部藥劑分添加口( 011-2 )添加藥劑，當(dāng)VOCs濃度低時(shí)，通過上部藥劑分添加口(011-1)添加藥劑。根據(jù)本發(fā)明方法的再一個(gè)方面，在分子裂解工藝段的反應(yīng)器中添加的NaOH或者NaHCO3,可以為溶液或小顆粒粉塵。分子裂解技術(shù)去除VOCs的機(jī)理有以下幾種方式I、聞能電子直接與VOCs分子進(jìn)行碰撞,從而使VOCs分子電尚，解尚和激發(fā)。2、高溫空泡、0H、0等強(qiáng)氧化活性物質(zhì)與VOCs之間發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)，從而形成便于易溶于水的物質(zhì)與環(huán)境無害的最終產(chǎn)物CO2和H2O,同時(shí)杜絕了 VOCs分解時(shí)產(chǎn)生的CO
等有毒有害物質(zhì)。3、通過在分子裂解反應(yīng)器一系列的化學(xué)反應(yīng)，可將部分VOCs轉(zhuǎn)化為R-COOH(有機(jī)酸)或HxROx (無機(jī)酸)。適當(dāng)位置添加NaOH或NaHCO3，可生成易溶于水的NaxROx (鈉鹽)。V0Cs+0H+e ^ R-C00H/HxR0xV0Cs+0H+e — H2CHCO2V0Cs+02+e — R-C00H/HxR0x
V0Cs+02+e — H20+C024、通過在分子裂解反應(yīng)器的適當(dāng)位置添加NaOH或NaHCO3，可生成易溶于水的金屬鹽。V0Cs+02+Na0H — NaxR0x+H20+C02V0Cs+02+NaHC03 — NaxR0x+H20+C02
以下反應(yīng)式以CH3OH (甲醒)、C2H50H (乙醇)、C6H2CH3(NO2)3 (三硝基甲苯)為例對(duì)反應(yīng)機(jī)理予以說明。2CH30H+302+e — 4H20+2C022CH30H+02+e — 2HCH0 (甲酸)+H2OCH30H+02+Na0H+e — CHNaO2 (甲酸鈉)+2H20CH30H+02+NaHC03+e — CHNaO2 (甲酸鈉)+2H20+C02C2H50H+302+e — 3H20+2C02C2H50H+02+e — CH3COOH (乙酸)+H2O
C2H50H+02+NaHC03+e — CH3COONa (乙酸鈉)+2H20+C02C2H50H+02++e — CH3COONa (乙酸鈉)+2H20C6H2CH3 (NO2) 3+602+e — H20+7C02+3HN03C6H2CH3 (NO2) 3+902+3Na0H+e — 4H20+7C02+3NaN032C6H2CH3 (NO2) 3+1502+6NaHC03+e — 8H20+20C02+6NaN03本發(fā)明提供了一種用于根據(jù)上述方法的VOCs雙解處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電解工藝段、分子裂解工藝段，其中，所述電解工藝段包括電解槽003，該電解槽003具有VOCs導(dǎo)入口 001、噴淋口 002、供不溶性VOCs導(dǎo)出的出口 103和出水口 107，在所述電解槽003中設(shè)置有正電極004和負(fù)電極005，在所述電解槽003底部設(shè)置有一出口供絮狀物排出的出口106 ；所述分子裂解工藝段由反應(yīng)器006、放電電源模塊007、控制單元008、第一溶解槽009及第二溶解槽010組成；其中反應(yīng)器006進(jìn)一步具有藥劑添加口 109，所添加的藥劑最終進(jìn)入反應(yīng)器006的位置可通過上部藥劑分添加口 011-1、中部藥劑分添加口 011-2、底部藥劑分添加口 011-3的開關(guān)狀態(tài)來控制；所述第一溶解槽009及第二溶解槽010分別具有換水口 110和111 ;所述第一溶解槽009及第二溶解槽010之間有供不溶性VOCs通過的通孔 112。本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案在于還包括循環(huán)泵016與電解工藝段呈流體連接，能交替控制溶液是否飽和，所述控制裝置與循環(huán)泵呈通信連接。與以往的VOCs去除工藝相比，本發(fā)明提供一條具有重要意義的節(jié)能減排、高效清潔的一種VOCs雙解處理系統(tǒng)。本發(fā)明VOCs雙解處理方法及系統(tǒng)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)I、可根據(jù)VOCs的溶解性,對(duì)VOCs分類處理；2、VOCs處理效率高，達(dá)90%以上；3、系統(tǒng)無添加物，不會(huì)造成二次污染；4、自動(dòng)化程度高，無需專人看管；5、耗電量小,處理成本低；6、VOCs 處理量大；7、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，非常適合工業(yè)化應(yīng)用。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
圖I是本發(fā)明一種VOCs雙解處理系統(tǒng)的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明一種VOCs雙解處理系統(tǒng)的電解工藝段結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明一種VOCs雙解處理系統(tǒng)的分子裂解工藝段結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明的雙解處理方法及系統(tǒng)，包括電解工藝段和分子裂解工藝段。電解工藝段如圖2所示，電解工藝段包括電解槽003，該電解槽003具有VOCs導(dǎo)入口 001、噴淋口 002、供不溶性VOCs導(dǎo)出的出口 103和出水口 107，在所述電解槽003中設(shè)置有正電極004和負(fù)電極005，在所述電解槽003底部設(shè)置有一出口供絮狀物排出的出口 106。含VOCs廢氣通過入口 001導(dǎo)入電解裝置，同時(shí)循環(huán)水進(jìn)口 101沿黑色箭頭導(dǎo)入并通過噴淋頭002·連續(xù)導(dǎo)入電解裝置。經(jīng)過作用后將不溶性VOCs與少量可溶性VOCs從出口 103導(dǎo)出，進(jìn)入分子裂解裝置中。在電解工藝段，可溶VOCs形成的飽和溶液通過電解槽003的電解作用，在正電極004和/或負(fù)電極005周圍連續(xù)形成絮凝物，絮凝物沿箭頭104沉降至容器部105，絮凝物在容器105的底部出口 106沿箭頭排出，循環(huán)水在容器部105的出水口 107排出，并通過循環(huán)泵016泵至循環(huán)水進(jìn)口 101。該工藝段可去除70%左右的可溶VOCs，同時(shí)可分離可溶性和不溶性VOCs。分子裂解工藝段如圖3所示，分子裂解工藝段由反應(yīng)器006、放電電源模塊007、控制單元008、第一溶解槽009及第二 010溶解槽組成，其中反應(yīng)器006上部具有進(jìn)氣口 108，可以導(dǎo)入從電解裝置導(dǎo)出的不溶性VOCs與少量可溶性VOCs，進(jìn)一步具有藥劑添加口 109，所添加的藥劑最終進(jìn)入反應(yīng)器006的位置可通過上部添加口 011-1、中部藥劑分添加口 011-2、底部藥劑分添加口 011-3的開關(guān)來控制，例如，根據(jù)導(dǎo)入VOCs的濃度設(shè)定打開一組添加口，其余兩組添加口關(guān)閉。第一溶解槽009及第二溶解槽010分別具有換水口 110和111。第一溶解槽009及第二溶解槽010之間有供不溶性VOCs通過的通孔112。當(dāng)?shù)谝蝗芙獠?09飽和無法溶解生成物時(shí)，第二個(gè)溶解槽010可以備用或者與第一個(gè)溶解槽009交替使用。放電電源模塊007將接入的常規(guī)交流電源(220V/380V)經(jīng)各種復(fù)合模塊輸出為高壓窄脈沖的直流電壓，脈沖頻率為900次/秒的放電模塊；反應(yīng)器006即是采用高壓窄脈沖，PPS900瞬間產(chǎn)生大于5MW的脈沖功率、高能電子、高溫空泡、0H、0、03等強(qiáng)氧化活性物質(zhì)作用于VOCs分子，將其中大部分裂解為CO2和H2O,部分VOCs氧化為有機(jī)酸或無機(jī)酸，同時(shí)通過在藥劑添加口 109添加NaOH或者NaHCO3,將VOCs轉(zhuǎn)化為金屬鹽NaOH或者NaHC03。根據(jù)導(dǎo)入該工藝段中VOCs濃度決定是否開啟或關(guān)閉添加口 011-1 (2,3),以保證不影響VOCs斷鍵、深度氧化。如濃度中等需要在反應(yīng)器中部裂解完成，則需將中部藥劑分添加口 011-2打開，其余添加口關(guān)閉；如VOCs濃度過高，需將底部藥劑分添加口 011-3打開，其余添加口關(guān)閉；如VOCs濃度低時(shí)，需將上部藥劑分添加口 011-3打開，其余添加口關(guān)閉。如上所述，本發(fā)明即是將可溶性VOCs及難溶不溶采用分段及組合處理的工藝，實(shí)現(xiàn)VOCs的高效、清潔、無害化處理。下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體舉例說明
實(shí)施例I :在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為8000mVh的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中CH3OH(甲醛)IOOppmX2H5OH (乙醇)lOOppm、C6H2CH3(NO2) 3 (三硝基甲苯)200ppm 及其它混合氣體 200ppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)CH3OH (甲醛)30ppm、C2H5OH (乙醇)35ppm、C6H2CH3(NO2)3 (三硝基甲苯)195ppm，其它氣體 65ppm。實(shí)施例2 在分子裂解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為8000mVh的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中CH3OH(甲醛)lOOppm、C2H5OH (乙醇)lOOppm、C6H2CH3 (NO2) 3 (三硝基甲苯)200ppm及其它混合氣體200ppm，經(jīng)由分子裂解裝置在反應(yīng)器中以高壓窄脈沖，PPS900的脈沖頻率放電，作用于導(dǎo)入的VOCs分子，在分子裂解工藝段后檢測(cè)C7H8 (甲苯)28ppm、CH3OH (甲醛)29ppm、C2H5OH (乙醇)29ppm、C6H2CH3(NO2)3 (三硝基甲苯)28ppm,其它氣體59ppm。經(jīng)檢測(cè)溶解槽中溶質(zhì)為甲酸、乙酸、硝酸。 實(shí)施例3 在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為IOOOOmVh的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中CH3OH(甲醛)IOOppmX2H5OH (乙醇)lOOppm、C6H2CH3(NO2) 3 (三硝基甲苯)200ppm 及其它混合氣體 200ppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C7H8甲苯95ppm、CH3OH (甲醛)30ppm、C2H5OH(乙醇)35ppm、C6H2CH3 (NO2) 3 (三硝基甲苯)195ppm,其它氣體 65ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS900的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器底部加入NaOH或NaHCO3，在分子裂解工藝段后檢測(cè)CH3OH (甲醛)7ppm,C2H5OH (乙醇)lOppm、C6H2CH3(NO2)3 (三硝基甲苯)13ppm，其它氣體15ppm，同時(shí)檢測(cè)到溶解槽中溶質(zhì)分別為甲酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉。實(shí)施例4 在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為IlOOOmVh的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中CH3OH(甲醛)IOOppmX2H5OH (乙醇)lOOppm、C6H2CH3(NO2) 3 (三硝基甲苯)200ppm 及其它混合氣體 200ppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C7H8甲苯95ppm、CH3OH (甲醛)30ppm、C2H5OH(乙醇)35ppm、C6H2CH3 (NO2) 3 (三硝基甲苯)195ppm,其它氣體 65ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS900的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器上部加入NaOH或NaHCO3，在分子裂解工藝段后檢測(cè)CH3OH (甲醛)25ppm、C2H5OH (乙醇)24ppm、C6H2CH3(NO2)3 (三硝基甲苯)23ppm，其它氣體 51ppm，同時(shí)檢測(cè)到溶解槽中溶質(zhì)有乙醇、甲酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉，VOCs雙解去除效果明顯。實(shí)施例5:在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為12000mVh的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中CH3OH(甲醛)IOOppmX2H5OH (乙醇)lOOppm、C6H2CH3(NO2) 3 (三硝基甲苯)200ppm 及其它混合氣體 200ppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C7H8甲苯95ppm、CH3OH (甲醛)30ppm、C2H5OH(乙醇)35ppm、C6H2CH3 (NO2) 3 (三硝基甲苯)195ppm,其它氣體 65ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS900的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器中部加入NaOH或NaHCO3，在分子裂解工藝段后檢測(cè)CH3OH (甲醛)18ppm、C2H5OH (乙醇)16ppm、C6H2CH3 (NO2) 3 (三硝基甲苯)2Ippm,其它氣體 30ppm,同時(shí)檢測(cè)至IJ溶解槽中有極少量的乙醇、甲酸鈉、乙酸鈉、硝酸鈉。
實(shí)施例6 在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH (乙醇)lOOppm、C3H6CK丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體lOOppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)31ppm、C3H6CK丙酮)16ppm、CH3OH (甲醇)35ppm,其它氣體34ppm。實(shí)施例7 在分子裂解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH(乙醇)lOOppm、C3H6O (丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體IOOppm,經(jīng)由高壓窄脈沖，PPSlOO的脈沖頻率放電。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)28ppm、C3H6O (丙酮)15ppm、CH3OH (甲醇)33ppm,其它氣體31ppm,經(jīng)檢測(cè)溶質(zhì)分別為乙酸、丙酸和甲酸。實(shí)施例8 ·
在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH (乙醇)lOOppm、C3H6CK丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體lOOppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)31ppm、C3H6CK丙酮)16ppm、CH3OH (甲醇)35ppm,其它氣體34ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS500的脈沖頻率放電，在分子裂解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)12ppm、C3H6O(丙酮)7ppm、CH3OH (甲醇)12ppm，其它氣體21ppm。經(jīng)檢測(cè)溶解槽溶質(zhì)分別為乙酸、丙酸、甲酸。實(shí)施例9:在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH (乙醇)lOOppm、C3H6CK丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體lOOppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)31ppm、C3H6CK丙酮)16ppm、CH3OH (甲醇)35ppm,其它氣體34ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS700的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器底部加入NaOH或NaHCO3,在分子裂解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)llppm、C3H6O(丙酮)7ppm、CH3OH (甲醇)8ppm,其它氣體17ppm。同時(shí)檢測(cè)到溶解槽中溶質(zhì)分別為甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉。實(shí)施例10 在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH (乙醇)lOOppm、C3H6CK丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體lOOppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)31ppm、C3H6CK丙酮)16ppm、CH3OH (甲醇)35ppm,其它氣體34ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS900的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器上部加入NaOH或NaHCO3,在分子裂解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)20pm、C3H60(丙酮)13ppm、CH30H (甲醇)29ppm，其它氣體27ppm。同時(shí)檢測(cè)到溶解槽中溶質(zhì)分別為乙醇、丙酮、甲醇、甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉。實(shí)施例11 在電解工藝段連續(xù)導(dǎo)入風(fēng)量為10000m3/h的含VOCs氣體，經(jīng)檢測(cè)其中C2H5OH (乙醇)lOOppm、C3H6CK丙酮)50ppm、CH3OH (甲醇)IOOppm及其它混合氣體lOOppm，并連續(xù)導(dǎo)入噴淋循環(huán)水。在電解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)31ppm、C3H6CK丙酮)16ppm、CH3OH (甲醇)35ppm,其它氣體34ppm。接下來將檢測(cè)的氣體導(dǎo)入至分子裂解工藝段，經(jīng)由高壓窄脈沖，PPS1100的脈沖頻率放電，同時(shí)在反應(yīng)器中部加入NaOH或NaHCO3，在分子裂解工藝段后檢測(cè)C2H5OH (乙醇)16pm>C3H6O(丙酮)llppm、CH30H (甲醇)24ppm,其它氣體19ppm。同時(shí)檢測(cè)到溶解槽中溶質(zhì)分別為乙醇、丙酮、甲醇、甲酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉。由以上實(shí)施例可以看到，本發(fā)明中電解工藝段主要針對(duì)可溶性VOCs具有顯著的除去功效，同時(shí)兼具分離可溶性和不溶性VOCs的作用，但是無法去除不溶性VOCs ;而分子裂解工藝段對(duì)VOCs具有普遍的去除作用，如兩個(gè)工藝段結(jié)合使用，效果極佳，優(yōu)于現(xiàn)有任何VOCs去除方法。在上述實(shí)施例中，可以看到，在相同風(fēng)量，VOCs較高濃度下，藥劑的添加口位置不同，最終VOCs的濃度也不同，藥劑添加口在上部，因藥劑消耗過多的放電能量，導(dǎo)致VOCs去 除較少，且生成較少的金屬鹽；藥劑添加口在中部，稍微優(yōu)于藥劑添加口在上部的工況，如藥劑添加口在底部，添加的NaOH或NaHCO3不會(huì)消耗放電能量，VOCs去除及組鹽效果最佳。在相同風(fēng)量，VOCs中等濃度下，藥劑添加口在中部，效果最好。但是，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種VOCs雙解處理方法，其特征在于，該方法包括電解工藝段步驟及分子裂解工藝段步驟，在所述電解工藝段步驟中，連續(xù)導(dǎo)入含VOCs氣體并同時(shí)連續(xù)噴淋水，從而分離可溶性VOCs和不溶性VOCs，其中可溶性VOCs形成飽和溶液，并通過在解池中形成的正負(fù)電荷在正負(fù)電極周圍吸附連續(xù)形成絮凝物；對(duì)從所述電解工藝段步驟中分離出的不溶性VOCs及逸出的可溶性VOCs，進(jìn)行所述分子裂解工藝段步驟，在該分子裂解工藝段步驟中，高壓窄脈沖放電作用于VOCs分子，將大部分VOCs分子中的化學(xué)鍵斷鍵裂解為CO2和H2O,部分VOCs轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸或無機(jī)酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述電解工藝段步驟的導(dǎo)風(fēng)量為800(Tl2000m3/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述電解工藝段步驟中，脈沖頻率為PPS10(Tll00。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在所述分子裂解工藝段步驟中，添加藥劑NaOH或者NaHCO3,使得所述有機(jī)酸或無機(jī)酸轉(zhuǎn)化為金屬鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)導(dǎo)入該分子裂解工藝段步驟中VOCs濃度決定添加NaOH或者NaHCO3的位置，以使得不消耗放電能量、且不影響VOCs斷鍵、深度氧化，當(dāng)VOCs濃度高時(shí)，通過上部藥劑分添加口(011-3)添加藥劑，當(dāng)VOCs濃度中等時(shí)，通過中部藥劑分添加口(011-2)添加藥劑，當(dāng)VOCs濃度低時(shí)，通過底部藥劑分添加口(011-1)添加藥劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述藥劑NaOH或NaHCO3可為溶液或者小顆粒粉塵的形式。
7.用于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電解工藝段、分子裂解工藝段，其中，所述電解工藝段包括電解槽(003)，該電解槽(003)具有VOCs導(dǎo)入口(001)、噴淋口(002)、供不溶性VOCs導(dǎo)出的出口(103)和出水口(107)，在所述電解槽(003)中設(shè)置有正電極(004 )和負(fù)電極(005 )，在所述電解槽(003 )底部設(shè)置有一出口供絮狀物排出的出口(106)； 所述分子裂解工藝段由反應(yīng)器(006)、放電電源模塊(007)、控制單元(008)、第一溶解槽(009);其中反應(yīng)器(006)進(jìn)一步具有藥劑添加口(109)，所添加的藥劑最終進(jìn)入反應(yīng)器(006)的位置可通過上部藥劑分添加口(011-1)、中部藥劑分添加口(011-2)、底部藥劑分添加口(011-3)的開關(guān)狀態(tài)來控制；所述第一溶解槽(009)設(shè)置于反應(yīng)器(006)底部并具有換水口(110)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述分子裂解工藝段還包括有第二溶解槽(010)，所述第二溶解槽(010)與所述第一溶解槽(009)之間具有有供不溶性VOCs通過的通孔(112 )，所述第二溶解槽還具有換水口( 111)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述出水口(107)和水噴淋口(002)之間連接有循環(huán)泵(016)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元(008與循環(huán)泵(016)呈通信連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種VOCs雙解處理方法，該方法包括電解工藝段步驟及分子裂解工藝段步驟，在所述電解工藝段步驟中，連續(xù)導(dǎo)入含VOCs氣體并同時(shí)連續(xù)噴淋水，從而分離可溶性VOCs和不溶性VOCs，其中可溶性VOCs形成飽和溶液，并通過在電解槽中形成的正負(fù)電荷在正負(fù)電極周圍吸附連續(xù)形成絮凝物；對(duì)從所述電解工藝段步驟中分離出的不溶性VOCs及逸出的可溶性VOCs，進(jìn)行所述分子裂解工藝段步驟，在該分子裂解工藝段步驟中，高壓窄脈沖放電作用于VOCs分子，將大部分VOCs分子中的化學(xué)鍵斷鍵裂解為CO2和H2O，部分VOCs轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸或無機(jī)酸。實(shí)現(xiàn)了VOCs的高效、低成本、清潔化去除。
文檔編號(hào)B01D53/32GK102895851SQ20121043159
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者杭鵬志 申請(qǐng)人:上海萬強(qiáng)科技開發(fā)有限公司