一種VOCs處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工行業(yè)生產(chǎn)過程中所排放的VOCs
處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]VOCsCVolatile organic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)化合物，是大氣中普遍存在的一種有機(jī)污染物，主要來源于石油化工、汽車發(fā)動機(jī)尾氣、制藥等行業(yè)，其主要成分為烴類、酚類、芳香族類等。VOCs可在大氣中形成光化學(xué)煙霧，對環(huán)境和人體造成極大的危害。VOCs通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體后，對人的呼吸、血液、肝臟等系統(tǒng)和器官造成暫時性或永久性損傷，尤其是苯類和芳香族類等多環(huán)芳烴對人體有致癌作用。VOCs的過量排放還對農(nóng)林和畜牧等行業(yè)造成危害。因此VOCs的處理越來越受到世界各國的重視，許多國家頒布了相應(yīng)的法令，限制VOCs的排放。
[0003]目前國內(nèi)處理VOCs的主要方法有吸附法、膜分離法及催化燃燒法等。吸附法雖然去除率高，但由于吸附容量受限，不適用于處理高濃度有機(jī)氣體，當(dāng)廢氣中有膠粒物質(zhì)或其它雜質(zhì)時，吸附劑易失效，同時吸附劑需要再生。膜分離法具有高效節(jié)能、操作簡單的特點，但是其存在氣體預(yù)處理成本高、膜元件造價高、使用壽命短等問題。催化燃燒法主要適用于處理組分復(fù)雜濃度高的VOC氣體，但易產(chǎn)生二次污染?，F(xiàn)有的VOCs處理方法均存在一定的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種VOCs處理工藝，該工藝過程簡單、處理效果顯著、成本低、安全性高、無二次污染。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種VOCs處理工藝，具體為:經(jīng)高效除塵器除塵后的VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中，雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上，VOCs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留10 —15min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)裝有堿性溶液的尾氣吸收裝置吸收后作為凈化氣體排放。
[0006]具體的，催化劑的裝載量為反應(yīng)器容積的1/3—1/2。雙氧水濃度為0.5 — 2mol/L，具體根據(jù)VOCs濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0007]所述催化劑可以為Fenton催化劑(磁鐵礦/納米Ti02)，具體經(jīng)下述方法制備獲得:將粉碎過的、比表面積為200 — 300 m2/g的磁鐵礦(通過BET法測定)在600 — 800°C下焙燒3 — 5h，冷卻至20 — 28°C后，將磁鐵礦加入到30 — 40wt%的納米T12溶液中，靜置12 — 24h后在105 — 120°C下干燥至磁鐵礦與納米T12的質(zhì)量比為3 — 4:1，然后在1000 —1200 °C下焙燒6一8h即得。
[0008]本發(fā)明處理工藝中，催化劑反應(yīng)器內(nèi)裝有催化劑，雙氧水經(jīng)噴淋裝置噴淋到催化劑上發(fā)生反應(yīng)生成Fenton試劑，通過催化劑反應(yīng)器時，與Fenton試劑接觸發(fā)生氧化分解反應(yīng)，分解成C02、H20及部分游離物質(zhì)，從而實現(xiàn)去除VOCs氣體的目的。本發(fā)明中，可以在反應(yīng)器的進(jìn)氣口、出氣口管路上分別安裝VOCs氣體在線監(jiān)測儀，用來監(jiān)測VOCs氣體處理前后的濃度。所述的堿性溶液可以為氫氧化鈣溶液，VOCs分解產(chǎn)生的尾氣經(jīng)堿性溶液吸收后排空；吸收產(chǎn)生的主要成分碳酸鈣可進(jìn)行二次工業(yè)利用。
[0009]與傳統(tǒng)的VOCs吸附技術(shù)相比，本發(fā)明處理工藝具有工藝過程簡單，處理效率高，無二次污染等優(yōu)點。其特點在于催化劑與H2O2接觸發(fā)生反應(yīng)生成類Fenton試劑，F(xiàn)enton試劑通過催化分解產(chǎn)生羥基自由基(.0H)進(jìn)攻有機(jī)物分子，使有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中各處發(fā)生脫H(原子)反應(yīng)，隨后發(fā)生C=C的開裂，直至完全分解并使其氧化為C02、H20等無機(jī)物質(zhì)。在此體系中.0H實際上是氧化劑反應(yīng)中間體，具體原理如下:
Fe2+ + H2O2 + H+ ^ Fe3+ + H2O +.0H;
? OH + VOCs CO2 + H2O。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的處理工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。
[0012]下述實施例中所用的催化劑(磁鐵礦/納米T12)經(jīng)下述方法制備獲得:將粉碎過的、比表面積為200 — 300 m2/g的磁鐵礦在700°C下焙燒4h，冷卻至25°C后，將磁鐵礦加入到35的％的納米T12溶液(浸漬液)中，靜置24h后在110°C下干燥，使磁鐵礦與納米T12的質(zhì)量比為3.5:1，然后在1100 °C下焙燒7h即得。
[0013]實施例1
如圖1所示，一種VOCs處理工藝，具體為:VOCs氣體經(jīng)高效除塵器進(jìn)行除塵，然后VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中(催化劑的裝載量為反應(yīng)器容積的l/2，V0Cs氣體進(jìn)氣流量為5000m3/h，氣體濃度為6000ppm?8000ppm)，同時濃度0.5mol/L的雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上(噴淋流量為50m3/h)，V0Cs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留1min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)10%氫氧化鈣溶液吸收后排放。經(jīng)在線監(jiān)測儀監(jiān)測，VOCs氣體去除率為95.5%。
[0014]實施例2
一種VOCs處理工藝，具體為:VOCs氣體經(jīng)高效除塵器進(jìn)行除塵，然后VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中(催化劑的裝載量為反應(yīng)器容積的1/2，VOCs氣體進(jìn)氣流量為7000m3/h，氣體濃度為6000ppm?8000ppm)，同時濃度1.0mo 1/L的雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上(噴淋流量為50m3/h)，VOCs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留1min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)10%氫氧化鈣溶液吸收后排放。經(jīng)在線監(jiān)測儀監(jiān)測，VOCs氣體去除率為97%。
[0015]實施例3
一種VOCs處理工藝，具體為:VOCs氣體經(jīng)高效除塵器進(jìn)行除塵，然后VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中(催化劑的裝載量為反應(yīng)器容積的1/2，VOCs氣體進(jìn)氣流量為10000m3/h，氣體濃度為6000ppm?8000ppm)，同時濃度2.0mol/L的雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上(噴淋流量為50m3/h)，VOCs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留1min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)10%氫氧化鈣溶液吸收后排放。經(jīng)在線監(jiān)測儀監(jiān)測，VOCs氣體去除率為97%。
【主權(quán)項】
1.一種VOCs處理工藝，其特征在于，除塵后的VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中，雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上，VOCs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留10 — 15min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)堿性溶液吸收后排放。2.如權(quán)利要求1所述的VOCs處理工藝，其特征在于，催化劑的裝載量為反應(yīng)器容積的I/3 —1/2，雙氧水濃度為0.5 — 2mol/L。3.如權(quán)利要求1所述的VOCs處理工藝，其特征在于，所述催化劑為Fenton催化劑，具體經(jīng)下述方法制備獲得:將粉碎過的、比表面積為200 — 300 m2/g的磁鐵礦在600 — 800°C下焙燒3 — 5h，冷卻至20 — 28°C后，將磁鐵礦加入到30 — 40wt%的納米T12溶液中，靜置12 — 24h后在105 —120 °C下干燥至磁鐵礦與納米T12的質(zhì)量比為3 — 4:1，然后在1000 — 1200°C下焙燒6 — 8h即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種VOCs處理工藝，具體為：經(jīng)高效除塵器除塵后的VOCs氣體自底部進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器中，雙氧水自反應(yīng)器頂部進(jìn)入并噴淋在催化劑上，VOCs氣體在反應(yīng)器內(nèi)停留10－15min后從反應(yīng)器頂部排出，再經(jīng)堿性溶液吸收后排放。與傳統(tǒng)的VOCs吸附技術(shù)相比，本發(fā)明處理工藝具有工藝過程簡單，處理效率高，無二次污染等優(yōu)點。
【IPC分類】B01J23/745, B01D53/90, B01D53/44
【公開號】CN105617860
【申請?zhí)枴緾N201610029915
【發(fā)明人】湯廣斌, 李豐登, 孫長城, 桑書梅, 凡月慧, 韓娟, 李云飛
【申請人】河南弘康環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月18日