本發(fā)明屬于有機(jī)廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用微納米氣泡及其爆破產(chǎn)生高溫活化過硫酸鹽產(chǎn)生羥基自由基和持續(xù)時(shí)間更長的硫酸根自由基，協(xié)同氧化降解有機(jī)廢氣的方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)廢氣是指在常溫常壓下能夠揮發(fā)到空氣中所有有機(jī)化合物的總稱。工業(yè)固定源有機(jī)廢氣的排放所涉及的行業(yè)眾多，污染物種類繁多，組成復(fù)雜。尤其是我國金屬制品加工、汽車制造、機(jī)械制造、辦公家私制造等行業(yè)的生產(chǎn)工藝均離不開噴涂工序，該工序的有機(jī)廢氣污染較為嚴(yán)重，在噴涂過程中會(huì)產(chǎn)生大量漆霧，并伴隨著甲苯、二甲苯、溶劑汽油、醇類、酯類等有機(jī)廢氣，這些污染物直接排放不僅污染大氣環(huán)境同時(shí)對(duì)人的身體健康造成極大危害。
中國專利cn104258707a和cn102908886a公開了利用微納米氣泡處理有機(jī)廢氣的方法，希望微納米氣泡自我收縮的過程中,內(nèi)部壓力隨直徑的減小而升高,在收縮消失的最終階段將產(chǎn)生局部高溫高壓點(diǎn),從而促使羥基自由基的產(chǎn)生，利用產(chǎn)生的羥基自由基去降解有機(jī)廢氣，然而,這種微納米氣泡自然破滅的方法生成的羥基自由基量較少,而且產(chǎn)生的羥基自由基存在時(shí)間短，實(shí)質(zhì)上利用氧化降解有機(jī)廢氣處理效率較低，不能較好的滿足降解有機(jī)廢氣的應(yīng)用需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)廢氣處理用的高級(jí)氧化工藝,該工藝?yán)梦⒓{米氣泡協(xié)同過硫酸鹽氧化的方法，一方面微納米氣泡收縮爆破產(chǎn)生羥基自由基，另外微納米氣泡收縮爆破產(chǎn)生高溫可以活化過硫酸鹽也產(chǎn)生羥基自由基，以及持續(xù)時(shí)間更長硫酸根自由基，兩個(gè)協(xié)同作用將顯著提高該方法對(duì)有機(jī)廢氣處理的效果。
一種微納米氣泡協(xié)同過硫酸鹽氧化降解有機(jī)廢氣的方法，包括如下步驟：
(1)選用處理廢氣用噴淋塔，并將噴淋塔的常規(guī)水路部分用微納米氣泡發(fā)生裝置代替；所述噴淋塔由引風(fēng)機(jī)、水箱、塔體、進(jìn)風(fēng)口、微納米氣泡噴頭、除霧層、出風(fēng)口、觀檢孔組成；所述微米氣泡發(fā)生裝置是由水箱、氣液混合水泵、微納米氣泡噴頭部件組成；
(2)將過硫酸鹽m2s2o8放入所述微納米氣泡發(fā)生裝置的水箱中，攪拌混合配制質(zhì)量濃度為0.1～0.5％過硫酸鹽溶液，并用質(zhì)量濃度為98％的硫酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph范圍為3～11；
(3)待所述微納米氣泡發(fā)生裝置生成的微米氣泡較穩(wěn)定后，并且水箱中的水溫達(dá)到40～50℃，同時(shí)在線檢測(cè)噴淋塔的水箱中溶液氧化還原電位(orp)大于450mv時(shí)，開啟引風(fēng)機(jī)，將水箱中溶液orp維持在450～600mv，由噴淋塔的進(jìn)風(fēng)口引入有機(jī)廢氣進(jìn)行處理。微納米氣泡噴頭噴出微納米氣泡遇到有機(jī)廢氣過程中爆破產(chǎn)生羥基自由基以及含有持續(xù)時(shí)間更長硫酸根自由基，將其氧化降解，兩個(gè)協(xié)同作用將顯著提高該方法對(duì)有機(jī)廢氣處理的效果。
步驟(1)中，所述微納米氣泡發(fā)生裝置能產(chǎn)生直徑50μm以內(nèi)氣泡。
步驟(2)中，所述過硫酸鹽m2s2o8，m＝na、k或nh4。
步驟(2)中，所述過硫酸鹽為na2s2o8，k2s2o8，(nh4)2s2o8中任意兩種或三種按任意質(zhì)量比混合的混合物。
步驟(3)中，在線檢測(cè)噴淋塔的水箱中溶液氧化還原電位(orp)，當(dāng)orp低于450mv，添加過硫酸鹽，維持水箱中溶液orp在450～600mv。
本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明是在常規(guī)噴淋塔基礎(chǔ)上，噴淋含有強(qiáng)氧化能力的過硫酸鹽溶液，并以微納米氣泡的形式，一方面利用微納米氣泡的帶負(fù)電荷吸收和吸附能力強(qiáng)，可以吸收有機(jī)廢氣，同時(shí)超微氣泡溶液含有強(qiáng)氧化性自由基團(tuán)，在吸收和吸附的基礎(chǔ)上，將有機(jī)廢氣氧化分解掉。
(2)本發(fā)明首次公開利用微納米氣泡協(xié)同過硫酸鹽氧化降解有機(jī)廢氣，在發(fā)揮現(xiàn)有微納米氣泡處理有機(jī)廢氣優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，重復(fù)利用微米氣泡爆破產(chǎn)生高溫活化過硫酸鹽，一方面提高羥基自由基的數(shù)量,另一方面產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間更長的硫酸根自由基，顯著縮短對(duì)有機(jī)廢氣污染物降解反應(yīng)時(shí)間,提高系統(tǒng)處理效率。
附圖說明
圖1微納米氣泡協(xié)同過硫酸鹽氧化降解有機(jī)廢氣裝置；
附圖標(biāo)記說明：1-出風(fēng)口，2-除霧層，3-微納米氣泡噴頭，4-觀檢孔，5-塔體，6-引風(fēng)機(jī)，7-進(jìn)風(fēng)口，8-水箱，9-氣液混合水泵，10-orp計(jì)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
(1)首先準(zhǔn)備利用氣液混合水泵產(chǎn)生微米氣泡的裝置和有機(jī)廢氣處理用噴淋塔。連接對(duì)應(yīng)管路和閥門，保證氣路和水路暢通，以及氣液混合水泵和引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)將稱量一定量過硫酸鈉粉末，溶入水箱中,攪拌混合配制質(zhì)量濃度為0.5％溶液，并用質(zhì)量濃度98％的硫酸調(diào)節(jié)ph為3。
(3)開啟微納米氣泡發(fā)生裝置，待生成的微米氣泡較穩(wěn)定后,并且水箱中的水溫達(dá)到40℃，同時(shí)orp大于450mv，開啟引風(fēng)機(jī)，由噴淋塔的進(jìn)風(fēng)口引入有機(jī)廢氣，利用微納米氣泡噴頭噴出微納米氣泡遇到有機(jī)廢氣過程中爆破產(chǎn)生羥基自由基以及含有持續(xù)時(shí)間更長硫酸根自由基，將其氧化降解。
(4)持續(xù)運(yùn)行，觀察orp計(jì)數(shù)值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)orp小于450mv，再加入過硫酸鈉，維持orp值在450～600mv范圍內(nèi)。
實(shí)施例2
(1)首先準(zhǔn)備利用氣液混合水泵產(chǎn)生微米氣泡的裝置和有機(jī)廢氣處理用噴淋塔。連接對(duì)應(yīng)管路和閥門，保證氣路和水路暢通，以及氣液混合水泵和引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)將稱量一定量過硫酸鈉和過硫酸銨，按照1：1質(zhì)量比，溶入水箱中,攪拌混合配制質(zhì)量濃度為0.5％溶液，并用質(zhì)量濃度98％的硫酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為7。
(3)開啟微納米氣泡發(fā)生裝置，待生成的微米氣泡較穩(wěn)定后,并且水箱中的水溫達(dá)到50℃，同時(shí)orp大于450mv，開啟引風(fēng)機(jī)，由噴淋塔的進(jìn)風(fēng)口引入有機(jī)廢氣，利用微納米氣泡噴頭噴出微納米氣泡遇到有機(jī)廢氣過程中爆破產(chǎn)生羥基自由基以及含有持續(xù)時(shí)間更長硫酸根自由基，將其氧化降解。
(4)持續(xù)運(yùn)行，觀察orp計(jì)數(shù)值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)orp小于450mv，再加入過硫酸鈉和過硫酸銨，維持orp值在450～600mv范圍內(nèi)。
實(shí)施例3
(1)首先準(zhǔn)備利用氣液混合水泵產(chǎn)生微米氣泡的裝置和有機(jī)廢氣處理用噴淋塔。連接對(duì)應(yīng)管路和閥門，保證氣路和水路暢通，以及氣液混合水泵和引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)將稱量一定量過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨，按照2：1：1質(zhì)量比，溶入水箱中,攪拌混合配制質(zhì)量濃度為0.3％溶液，并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph為11。
(3)開啟微納米氣泡發(fā)生裝置，待生成的微米氣泡較穩(wěn)定后,并且水箱中的水溫達(dá)到45℃，同時(shí)orp大于450mv，開啟引風(fēng)機(jī)，由噴淋塔的進(jìn)風(fēng)口引入有機(jī)廢氣，利用微納米氣泡噴頭噴出微納米氣泡遇到有機(jī)廢氣過程中爆破產(chǎn)生羥基自由基以及含有持續(xù)時(shí)間更長硫酸根自由基，將其氧化降解。
(4)持續(xù)運(yùn)行，觀察orp計(jì)數(shù)值，當(dāng)發(fā)現(xiàn)orp小于450mv，再加入過硫酸鈉和過硫酸銨，維持orp值在450～600mv范圍內(nèi)。