本發(fā)明涉及工業(yè)有機(jī)廢氣治理領(lǐng)域，特別涉及一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)。

背景技術(shù)：

VOC是揮發(fā)性有機(jī)氣體的總稱，含苯、甲醛等數(shù)百種危害氣體，其中數(shù)十種為致癌物或致突變物，有些長(zhǎng)期接觸導(dǎo)致白血病、流產(chǎn)、胎兒畸形和生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等，在空氣中與光作用，形成其它顆粒進(jìn)一步污染環(huán)境。

我國(guó)也非常重視VOC的治理，相關(guān)國(guó)家法規(guī)及地方標(biāo)準(zhǔn)已陸續(xù)出臺(tái)，如國(guó)務(wù)院2013.9.10下發(fā)的國(guó)發(fā)[2013]37號(hào)文件；天津市于2014.8.1出臺(tái)的DB12/524-2014《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》；河北省于2016.2.24出臺(tái)的DB13/2022-2016《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》等。各地方細(xì)則也相繼出臺(tái)，如河南鄭州、河北秦皇島等城市。我國(guó)雖然急于大力治理VOC，但VOC治理的技術(shù)卻不成熟，特別是對(duì)于大風(fēng)量的VOC治理難度和成本依然很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)，通過(guò)預(yù)先吸附在活性催化載體上的VOC分子，將前段處理工藝中產(chǎn)生的臭氧與氣體中的VOC氣體分子反應(yīng)充分的氧化反應(yīng)，生成CO₂和H₂O并釋放出來(lái)。而活性催化載體中的原本吸附VOC氣體分子的空間則被釋放，繼續(xù)吸附從前段處理工藝中剩余的VOC氣體分子。被活性催化載體吸附的VOC氣體分子又被前段處理工藝中產(chǎn)生的臭氧氧化，成CO₂和H₂O并釋放出來(lái)。如此循環(huán)，充分利用工藝中殘留及多余的臭氧分子，從而達(dá)到以最經(jīng)濟(jì)的手段，處理大量的VOC氣體分子，同時(shí)消除工藝中殘留及多余的臭氧分子，從而提高系統(tǒng)VOC處理效率并消除殘余臭氧。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)，其特征在于：所述一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)，由VOC處理系統(tǒng)、活性催化系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成。圖中風(fēng)機(jī)是系統(tǒng)正常工作必不可少的設(shè)備，但只為系統(tǒng)提供氣體流動(dòng)的動(dòng)力，不是本發(fā)明的部件。

其中：

VOC處理系統(tǒng)是以電能通過(guò)技術(shù)手段來(lái)產(chǎn)生O₃和(或)OH^-自由基等分子或離子來(lái)處理VOC的處理設(shè)備，如采用等離子體技術(shù)的處理設(shè)備、采用UV催化技術(shù)的處理設(shè)備、采用微波催化技術(shù)的處理設(shè)備等設(shè)備，本發(fā)明為敘述方便采用微波催化技術(shù)的處理設(shè)備，但不代表本發(fā)明采用的處理設(shè)備僅限于采用微波催化技術(shù)的處理設(shè)備。該微波催化技術(shù)的設(shè)備以電能產(chǎn)生微波，再以微波產(chǎn)能紫外光，紫外光產(chǎn)生O₃分子，與氣體中的VOC發(fā)生反應(yīng)，分解VOC成為CO₂和HO₂分子，從而達(dá)到處理VOC，凈化空氣的目的。

活性催化系統(tǒng)一個(gè)或多個(gè)活性催化系統(tǒng)箱連接起來(lái)組成的系統(tǒng)，本發(fā)明為敘述方便采用兩個(gè)活性催化箱來(lái)說(shuō)明，但不代表本發(fā)明采用的活性催化箱僅限于兩個(gè)?；钚源呋涫茄b有活性催化載體的金屬箱，由外殼、催化吸附載體、傳感器構(gòu)成，如圖2。其中，開(kāi)口1、2分別為氣體的入口和出口，f為空間填充物，外殼及隔板(a、b、c、d、e)由耐O₃的不銹鋼或其它材質(zhì)制作，外形可以是方形、圓形或其它形狀；催化吸附載體(G、H)是對(duì)VOC氣體分子有吸附作用而對(duì)其他氣體分子無(wú)吸附作用的的材料(如活性炭、、沸石、分子篩等)、對(duì)O₃氧化VOC有催化作用的催化劑(如錳系材料，如M_nO₂等)和載體(如陶瓷、纖維等)復(fù)合而成(催化吸附載體的制備不是本專利的內(nèi)容，在此不做說(shuō)明，相關(guān)說(shuō)明見(jiàn)本發(fā)明的發(fā)明人的關(guān)于“一種用于VOC治理的活性催化的新材料及其制備方法”發(fā)明)；外殼、隔板、催化吸附載體把活性催化箱分成兩個(gè)獨(dú)立空間ABE及CDF，氣體只有可以通過(guò)催化吸附載體穿過(guò)兩個(gè)空間，其它部分均密封，氣體無(wú)法通過(guò)。其中，第一個(gè)(首個(gè))活性催化箱的內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)是處于飽和或基本飽和狀態(tài)，第二個(gè)(最后一個(gè))活性催化箱的內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)是處于稍有吸附狀態(tài)；活性催化箱內(nèi)置活性催化載體可以是板式、筒式或床式等。本發(fā)明為敘述方便采用床式載體，但不代表本發(fā)明采用的處理設(shè)備僅限于采用床式載體；圖示位置K為判斷催化吸附載體吸附飽和度的傳感器。

電控系統(tǒng)包括PLC控制主機(jī)、控制電路、傳感器，控制電路主要根據(jù)傳感器傳送的信號(hào)，控制處理設(shè)備的關(guān)開(kāi)及功率的大小，以調(diào)控O₃或OH^-自由基的釋放量；傳感器為判斷催化吸附載體吸附飽和度的傳感器(可以但不限于是重力傳感器、VOC濃度傳感器等)，為控制主機(jī)提供信號(hào)，以便控制主機(jī)根據(jù)信號(hào)作出控制判斷，維持活性催化載體O₃或OH^-自由基的釋放量與VOC的平衡；傳感器根據(jù)傳感器的類型設(shè)置在活性催化箱的不同位置，本發(fā)明為敘述方便采用壓力傳感覺(jué)器，設(shè)置在如上圖所示的催化吸附載體中的圖示位置K，但不代表本發(fā)明采用的處理設(shè)備僅限于采用壓力傳感覺(jué)器及圖示位置K。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：該新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)以最經(jīng)濟(jì)的手段，處理大量的VOC氣體分子，同時(shí)消除工藝中殘留及多余的臭氧分子，從而提高系統(tǒng)VOC處理效率并消除殘余臭氧。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

圖1本是新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)的示意圖

圖2本是活性催化箱示意圖

圖3本是活性催化箱風(fēng)向示意圖

圖4本是控制系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式。

結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4出示本發(fā)明一種新型提高有機(jī)廢氣處理效率的技術(shù)的具體實(shí)施方式：為敘述方便，本發(fā)明在此假設(shè)所處理的含VOC的氣體為如下工況：

如圖1，含VOC的氣體由位置1進(jìn)入到處理設(shè)備(設(shè)備1)。微波催化主要是通過(guò)產(chǎn)生O₃，并通過(guò)O₃來(lái)氧化VOC分子來(lái)達(dá)到去除VOC。雖然O₃的氧化能力很強(qiáng)，但由于VOC和O₃的濃度都很低(一般都在100～300mg/m³，方便計(jì)算按200mg/m³計(jì))，且反應(yīng)的時(shí)間很短(一般不超過(guò)1秒)。在兩者都足量的情況下，因此氧化程度(即處理效率)取決于兩種物質(zhì)的濃度以及反應(yīng)的時(shí)間。

因此，現(xiàn)有設(shè)備基本上是加大設(shè)備的功率來(lái)增加O₃產(chǎn)生量，所產(chǎn)生的問(wèn)題是：O₃產(chǎn)生過(guò)多，雖能略有提高效率，但反應(yīng)仍然非常不充分，VOC和O₃都有大量剩余。而且對(duì)于大量剩余O₃，又沒(méi)有解決方案。導(dǎo)致VOC和O₃污染環(huán)境，危害比單一的VOC污染還嚴(yán)重。

如上所述，含VOC的氣體經(jīng)過(guò)位置1進(jìn)入設(shè)備1時(shí)，處理設(shè)備利用能量產(chǎn)生O₃，與VOC部分分子反應(yīng)，而大量的O₃及VOC分子由于時(shí)間及濃度原因，未能及時(shí)反應(yīng)，一起隨氣流進(jìn)入經(jīng)過(guò)位置2進(jìn)入設(shè)備2(活性催化箱1)，由于活性催化箱1內(nèi)的活性催化載體是VOC吸附狀態(tài)是處于飽和或基本飽和狀態(tài)，根據(jù)活性催化載體材料的屬性及指標(biāo)，在該活性催化載體上，VOC質(zhì)量體積濃度約為24kg/m³左右，且均勻分布在活性催化載體中，即相當(dāng)于VOC在活性催化載體上的濃度為24000000mg/m³，為前述VOC氣體濃度200mg/m³的120000倍，且由于錳系活性催化劑的存在，VOC和O₃氧化反應(yīng)速度也大大增加。

當(dāng)含有VOC及O₃的氣體經(jīng)過(guò)活性催化箱1時(shí)，由于活性催化箱1中VOC濃度大且分布均勻，在活性催化劑催化作用下，與活性催化載體中的VOC分子快速反應(yīng)，生成CO₂和H₂O并釋放出來(lái)，活性催化載體的吸附空間也被釋放出來(lái)。而同時(shí)經(jīng)過(guò)的VOC少數(shù)被氧化外，但更多的則被釋放出來(lái)的活性催化載體的吸附空間所吸附后留在活性催化載體中。

經(jīng)過(guò)活性催化箱1的處理后，絕大部分VOC和O₃被處理，極少量的未完全反應(yīng)的VOC和O₃隨氣流經(jīng)過(guò)位置3進(jìn)入設(shè)備3(活性催化箱2)，活性催化箱的內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)是處于稍有吸附狀態(tài)，少量的O₃被活性催化箱2的活性催化載體中的VOC分子快速反應(yīng)，而少量的VOC則被活性催化箱2的活性催化載體中的VOC吸附空間快速吸附。被消除VOC和O₃的環(huán)保達(dá)標(biāo)氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)被排出。

電控系統(tǒng)工作模式：

傳感器1，傳成器2分別設(shè)在活性催化箱1及活性催化箱2的箱體內(nèi)的圖示位置K，通過(guò)信號(hào)線與控制系統(tǒng)連接。

如活性催化箱1內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)降低到飽和狀態(tài)吸附值的80％以下時(shí)，控制系統(tǒng)減少微波催化處理設(shè)備的工作功率，以減少O₃供應(yīng)量，維持系統(tǒng)VOC和O₃的平衡；如活性催化箱1內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)降低到飽和狀態(tài)吸附值的50％以下時(shí)，控制系統(tǒng)停止微波催化處理設(shè)備的工作功率，以停止O₃供應(yīng)量，維持活性催化載體系統(tǒng)上VOC和O₃的平衡；

如活性催化箱2內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)升高到飽和狀態(tài)吸附值的30％以上時(shí)，控制系統(tǒng)增加微波催化處理設(shè)備的工作功率，以增加O₃供應(yīng)量，維持系統(tǒng)VOC和O₃的平衡；如活性催化箱2內(nèi)置活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)升高到飽和狀態(tài)吸附值的60％以上時(shí)，控制系統(tǒng)在系統(tǒng)處理VOC工作結(jié)束后，繼續(xù)開(kāi)啟微波催化處理設(shè)備，保持O₃供應(yīng)量，直至活性催化載體的VOC吸附狀態(tài)降低到飽和狀態(tài)吸附值的30％以下時(shí)才停止工作，維持活性催化載體系統(tǒng)上VOC和O₃的平衡。

以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。