本發(fā)明屬于有機廢氣處理領域，具體涉及一種處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝。

背景技術：

眾所周知，pm2.5（細顆粒物）、霧霾天氣對人民的生活和健康的影響日益嚴重，而vocs（揮發(fā)性有機化合物）是使pm2.5濃度異常的主要構成因素之一。

目前常用于vocs末端治理的技術有方法有吸附法、冷凝法、燃燒法、低溫等離子法、光催化氧化法、生物法。其中吸附一般采用活性碳作為吸附劑存在吸附了有機廢氣的活性碳屬于危險廢棄物，處理費用高。低溫等離子法和光催化氧化法其處理效果的穩(wěn)定性差，在使用一段時間后其處理效果下降。生物法適合處理低濃度廢氣，但其處理負荷低占地面積比較大，設備體積大投資高。冷凝法適合于組分單一，濃度高，具備回收價值的廢氣。燃燒法適合生產工藝穩(wěn)定連續(xù)、廢氣濃度較到能夠通過自身燃燒產熱來維持系統(tǒng)的運行，否則需要補充燃料來維持系統(tǒng)正常運行，將導致運行費用的增加。如果生產工藝不是穩(wěn)定連續(xù)的排放廢氣則需要頻繁的啟停燃燒爐。會導致設備損耗和費用的大增。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝及其應用，本處理工藝反應速度快，效果好、適應性強，可隨時啟停，非常靈活、無危廢產生。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，包括以下步驟：

第一步，在噴淋塔中由下至上依次設置非均相催化劑層、傳質填料層、噴淋層、除霧層和排氣層，在所述噴淋塔的底部連接有氧化槽，在所述氧化槽中裝有循環(huán)液，所述循環(huán)液包括水、氧化劑和增溶劑的混合物，所述循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵進入循環(huán)液管道中，在所述循環(huán)液管道上分別接有氧化劑注入管路和增溶劑注入管路，所述氧化劑注入管路和增溶劑注入管路匯合流入循環(huán)液管道中，所述循環(huán)液管道的上端折彎伸入噴淋層中，在循環(huán)液管道的折彎部設有噴頭；

第二步，將vocs有機廢氣從噴淋塔的底部送入，所述vocs有機廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層和傳質填料層，所述vocs有機廢氣中的有機物質與噴頭噴淋的氧化劑及增溶劑進行氧化反應，進行氧化反應后的vocs有機廢氣經(jīng)過除霧層和排氣區(qū)，進行高空排放。

所述噴淋塔的空塔流速為1-3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機廢氣的體積比為0.5:1-5:1。

所述非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，所述非均相催化劑的厚度為0.1~0.5m。

所述傳質填料層中的填料為陶瓷、pp或者abs制作成的鮑爾環(huán)或拉西環(huán)，所述傳質填料層的厚度為0.5~3m。

所述第一步中注入的氧化劑為質量百分比為1-10%的雙氧水，所述雙氧水的添加量為vocs有機廢氣總量的萬分之一~十。

所述第一步中注入的增溶劑為亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫酸鹽。

所述亞硫酸鹽為亞硫酸鈉或亞硫酸鉀；所述亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀；所述的硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀。

所述增溶劑的添加量為vocs有機廢氣量的萬分之一~十。

所述氧化劑與增溶劑注入的重量比為1:1~2:1。所述氧化劑與循環(huán)液中水的質量百分比為0.1%-1%，所述增溶劑與循環(huán)液中水的質量百分比為0.1%-1%。

所述噴頭為螺旋實心噴頭。

一種處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，所述處理工藝也可應用于含硫化氫、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、氯苯、酮苯的惡臭物質。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

①本發(fā)明采用濕式處理工藝，徹底杜絕爆炸、燃燒的風險；②本發(fā)明通過增加氧化槽、補裝催化劑、增加加藥系統(tǒng)的方式進行該造，方便提標升級；③本發(fā)明與活性碳吸附工藝相比，不存在二次污染問題；④本方法反應速度快，廢氣中有機物質在幾十毫秒內完成反應，可以采用較高的空塔流速；⑤本發(fā)明除了對有機廢氣有非常好的處理效果，同時對含硫化氫、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、氯苯、酮苯等惡臭類物質同樣具有非常好的效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖（其中a向為vocs有機廢氣的進入方向，b向為vocs有機廢氣經(jīng)處理后的流出方向）。

圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

本實施例處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，包括以下步驟：

第一步，在噴淋塔1中由下至上依次設置非均相催化劑層2、傳質填料層3、噴淋層4、除霧層5和排氣層6，在所述噴淋塔1的底部連接有氧化槽7，在所述氧化槽7中裝有循環(huán)液，所述循環(huán)液包括水、氧化劑和增溶劑的混合物，所述循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵8進入循環(huán)液管道9中，在所述循環(huán)液管道9上分別接有氧化劑注入管路10和增溶劑注入管路11，所述氧化劑注入管路10和增溶劑注入管路11匯合流入循環(huán)液管道9中，所述循環(huán)液管道9的上端折彎伸入噴淋層4中，在循環(huán)液管道9的折彎部設有噴頭12；

第二步，將vocs有機廢氣從噴淋塔1的底部送入，所述vocs有機廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層2和傳質填料層3，所述vocs有機廢氣中的有機物質與噴頭12噴淋的氧化劑及增溶劑進行氧化反應，進行氧化反應后的vocs有機廢氣經(jīng)過除霧層5和排氣區(qū)6，通過抽風機13和排氣筒14后進行高空排放。

本實施例中噴頭為螺旋實心噴頭。

本實施例中氧化劑與增溶劑注入的重量比為1:1~2:1。其中，氧化劑與循環(huán)液中水的質量百分比為0.1%-1%，所述增溶劑與循環(huán)液中水的質量百分比為0.1%-1%。

本實施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.1m；傳質填料層中的填料為pp制作的拉西環(huán)，傳質填料層的厚度為1.5m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。

本實施例中第一步中注入的氧化劑為質量百分比為3%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機廢氣總量的萬分之三；第一步中注入的增溶劑為亞硫酸鈉，亞硫酸鈉的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之三。

某包裝印刷車間：vocs有機廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機廢氣主要為乙酸乙酯、丁酮等酯類酮類物質，其濃度用非甲烷總烴來描述。實際濃度為非甲烷總烴為678mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機廢氣的體積比為1.5，通過氧化劑與增溶劑在非均相催化劑的作用下生成?oh、自由態(tài)mn3+?等，這些自由基具有超高氧化活性，可以快速氧化去除各種有機污染物，vocs有機廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴34mg/nm3，去除率達95%。

本實施例處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，應用于含三甲胺、甲硫醇、硫化氫的惡臭類物質中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為13400，其臭味主要由為三甲胺、甲硫醇、硫化氫類物質引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為1.2，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為400，去除率達97.01%。

其余技術方案同實施例1。

實施例2

本實施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.5m；傳質填料層中的填料為陶瓷制作成的鮑爾環(huán)，傳質填料層的厚度為0.5m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。

本實施例中第一步中注入的氧化劑為質量百分比為8%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機廢氣總量的萬分之六；第一步中注入的增溶劑為硫酸亞鈷，硫酸亞鈷的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之三。

某包裝印刷車間：vocs有機廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機廢氣主要為苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等苯類物質，其濃度用非甲烷總烴來描述。實際濃度為非甲烷總烴為852mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為2m/s，所述循環(huán)液與vocs有機廢氣的體積比為5，通過氧化劑與增溶劑，可以快速氧化去除各種有機污染物，vocs有機廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴26mg/nm3，去除率達96.95%。

本實施例處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，應用于含二甲二硫、二硫化碳的惡臭類物質中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為12600，其臭味主要由為二甲二硫、二硫化碳類物質引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為3，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為380，去除率達96.98%。

其余技術方案同實施例1。

實施例3

本實施例中非均相催化劑層中的填料為mn/r-al2o3，非均相催化劑的厚度為0.3m；傳質填料層中的填料為abs制作成的拉西環(huán)，傳質填料層的厚度為3m。催化劑在常溫常壓下發(fā)生作用。

本實施例中第一步中注入的氧化劑為質量百分比為10%的雙氧水，所述雙氧水的添加量（重量）為vocs有機廢氣總量的萬分之十；第一步中注入的增溶劑為亞硫酸氫鉀，亞硫酸氫鉀的添加量（重量）為廢氣總量的萬分之七。

某包裝印刷車間：vocs有機廢氣量為15000m3/h，處理前vocs有機廢氣主要為三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷等氯代物，其濃度用非甲烷總烴來描述。實際濃度為非甲烷總烴為675mg/nm3，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.3m/s，所述循環(huán)液與vocs有機廢氣的體積比為0.5，通過氧化劑與增溶劑在非均相催化劑的作用下可以快速氧化去除各種有機污染物，vocs有機廢氣經(jīng)處理后其濃度為非甲烷總烴13mg/nm3，去除率達98.07%。

本實施例處理vocs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，應用于含苯乙烯、氯苯、酮苯的惡臭類物質中：某垃圾焚燒發(fā)電廠飛灰處理車間：廢氣量15000m3/h，處理前其臭氣濃度為14200，其臭味主要由為苯乙烯、氯苯、酮苯類物質引起的，經(jīng)過噴淋塔，噴淋塔的空塔流速為1.8m/s，所述循環(huán)液與廢氣量的體積比為5，經(jīng)處理后，其臭氣濃度為400，去除率達97.18%。

其余技術方案同實施例1。

盡管上述實施例已對本發(fā)明作出具體描述，但是對于本領域的普通技術人員來說，應該理解為可以在不脫離本發(fā)明的精神以及范圍之內基于本發(fā)明公開的內容進行修改或改進，這些修改和改進都在本發(fā)明的精神以及范圍之內。

技術特征：

技術總結

本發(fā)明公開了一種處理VOCs有機廢氣的濕法化學催化氧化處理工藝，包括以下步驟：第一步，在噴淋塔中由下至上依次設置非均相催化劑層、傳質填料層、噴淋層、除霧層和排氣層，在所述噴淋塔的底部連接有氧化槽，在所述氧化槽中裝有循環(huán)液；第二步，將VOCs有機廢氣從噴淋塔的底部送入，所述VOCs有機廢氣由噴淋塔底部依次經(jīng)過非均相催化劑層和傳質填料層，所述VOCs有機廢氣中的有機物質與噴頭噴淋的氧化劑及增溶劑在非均相催化劑的催化作用下進行氧化反應，進行氧化反應后的VOCs有機廢氣經(jīng)過除霧層和排氣區(qū)，進行高空排放。本發(fā)明與活性碳吸附工藝相比，不存在二次污染問題；本方法反應速度快，廢氣中有機物質在幾十毫秒內完成反應，可以采用較高的空塔流速。

技術研發(fā)人員：萬為民

受保護的技術使用者：興嶸環(huán)境科技（上海）有限公司

技術研發(fā)日：2017.06.06

技術公布日：2017.08.29