一种工业废气的治理方法与流程

本发明属于工业废气治理技术领域，具体的说是一种工业废气的治理方法。

背景技术

自第一次工业革命至今的几百年时间内，工业发展几乎是飞跃性的，工业的发展为人类生活提供了极大的便利，但随之而来的工业废气的污染却对人类生活造成极大的困扰，对环境造成严重的破坏；工业废气中的硫化物、硝化物与voc气体等对环境造成了极大的破坏，对工业废气的治理成为了我们急需解决的问题，但是传统的工业废气治理方法无法很好的除去工业废气中的voc气体，容易造成二次污染。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种工业废气的治理方法，该方法采用voc光催化装置来对工业废气中的voc气体进行光催化降解，有效的去除了工业废气中的voc气体，避免了二次污染，提高了该废气治理方法的实用性；本发明采用的voc光催化装置通过设置活性炭吸附层，将工业废气进行初步处理再经过voc光催化装置降解，提高了工业废气治理的效果；本发明采用的voc光催化装置通过弹簧状结构的催化剂支架与反射镜相互配合，有效的增大了光催化反应的反应面积，从而提高了voc气体光催化降解的速度，进而提高了工业废气治理的效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种工业废气的治理方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：对工业废气进行除尘处理；

步骤二：步骤一中除尘处理后，通过脱硫、脱硝装置对工业废气进行脱硫、脱硝处理；

步骤三：步骤二中脱硫、脱硝处理后，通过voc光催化装置对工业废气中的voc气体进行光催化降解；

步骤四：步骤三中光催化降解后，通过检测装置检测处理后的气体是否达到排放标准；

步骤五：步骤四中对气体进行检测后，对达到排放标准的气体进行排放，对未达到排放标准的气体进行再治理；

其中，步骤三中所述的voc光催化装置包括反应腔、密封箱、过滤箱、进气口、活性炭吸附层、喷头、催化光源和催化剂支架；所述反应腔为圆形结构，反应腔顶部设有出气口一，反应腔上周向设有通孔一；所述密封箱为圆形结构，密封箱位于反应腔外部，密封箱内壁与反应腔外壁贴合，密封箱顶部设有出气口二，密封箱的上端与反应箱的上端通过弹簧连接，密封箱上周向设有通孔二，通孔二与通孔一数量相同，密封箱用于控制反应气体进入反应腔；所述过滤箱为环状结构，过滤箱固定在密封箱外部，过滤箱用于过滤voc气体；所述进气口位于过滤箱左侧，进气口用于向过滤箱内通入voc气体；所述活性炭吸附层位于过滤箱内，活性炭吸附层固定在过滤箱内壁上，活性炭吸附层用于吸附处理voc气体；所述喷头位于过滤箱顶部，喷头用于对活性炭吸附层喷射水；所述过滤箱左下方还设有出水口，出水口用于排出水；所述催化光源位于反应腔内，催化光源固定在反应腔中部；所述催化剂支架为弹簧结构，催化剂支架位于催化光源外，催化剂支架为空心结构，催化剂支架用于涂抹催化剂，弹簧形结构使得催化剂支架能够更好的与催化光源相配合，使得催化剂与voc气体接触更充分，从而加快了voc气体的光催化分解。工作时，从进气口向反应腔内通入voc气体，活性炭吸附层对voc气体进行吸附，喷头向活性炭吸附层喷水，使得活性炭吸附层达到更好的吸附效果，经过活性炭吸附层的处理后剩余的voc气体经过反应腔与密封箱上的通孔一与通孔二进入反应腔内，此时反应腔与密封箱上的通孔一与通孔二重合，使得反应腔与密封箱之间相连通，voc气体进入反应腔内在催化光源与催化剂支架上的催化剂的作用下发生光催化反应，使得voc气体分解成水和二氧化碳，二氧化碳气体从出气口一与出气口二中排出。

所述活性炭吸附层为圆环状结构，活性炭吸附层的截面为半圆形。工作时，voc气体经过活性炭吸附层进行吸附，活性炭吸附层的圆环状结构与半圆形截面使得活性炭吸附层拥有更大的吸附面积，从而使得活性炭吸附层更好的对voc气体进行吸附，提高了活性炭吸附层的吸附能力。

所述反应腔内还设有反射镜和盖板；所述反射镜固定在反应腔的底部，反射镜为空心圆柱形结构，反射镜上设有“八”字形通孔，“八”字形通孔的外侧比内侧压力大，使得反射镜外的气体更加快速的进入反射镜与盖板组成的空间内进行光催化，反射镜位于催化剂支架的外围，反射镜用于反射催化光源的光，反射镜的存在使得催化剂支架与催化光完全接触，提高了催化剂支架上的有效反应面积，从而加快了反应速度，提高了工作效率；所述盖板固定在反射镜顶部，盖板为圆盘结构，盖板上设有通孔三，盖板将反应腔分成两层，盖板用于和反射镜组成催化反应的空间。工作时，反应腔内的voc气体通过反射镜上的“八”字形通孔进入反射镜与盖板组成的空间内进行光催化反应，“八”字形通孔的设置使得通孔外侧的气压大于通孔内侧的气压，使得反射镜外的voc气体更加快速的进入反射镜与盖板组成的空间内进行光催化反应，加快了反应速度，提高了工作效率，反射镜与盖板组成空间内的voc气体，在催化光源与催化剂支架上催化剂的作用下发生光催化反应，圆柱形结构反射镜将催化光进行反射，使得催化剂支架与催化光完全接触，提高了催化剂支架上的有效反应面积，加快了voc气体的光解速度，提高了工作效率。

所述反应腔内还设有催化剂补偿装置；所述催化剂补偿装置包括气缸、固定块、催化剂球与阻挡件；所述气缸底端穿过反应腔顶部固定在密封箱的顶部；所述固定块右端通过气缸活塞杆固定在反应腔内部，固定块为l型结构，固定块左端设有圆形凹槽；所述催化剂球位于圆形凹槽内，催化剂球用于补充催化剂支架上的催化剂；所述阻挡件上端固定在圆形凹槽顶部，阻挡件下端安装在催化剂支架顶部，阻挡件用于控制催化剂球的运动。工作时，当催化剂支架上的催化剂失效不足以继续支持光催化反应时，气缸带动固定块向上运动，固定块上的密封块随着固定块向上，密封块将出气口一密封并带动反应腔向上运动，使得反应腔与密封箱之间的通孔一与通孔二错位，从而使得密封箱与反应腔之间不再连通，阻挡件的固定杆在固定块的作用下向上运动，使得连杆二与连杆三向连杆一靠拢，从而使得催化剂球从固定杆上滑入催化剂支架上，并在由催化剂支架的顶端滑落至催化剂支架的底端，催化剂球对催化剂支架涂抹催化剂，使得催化剂支架可以持续的工作，提高了光催化装置的实用性，催化剂涂抹过程中的密封箱与反应腔的密封、出气口一的密封也使得voc气体不会泄露到大气中，提高了安全性。

所述阻挡件包括固定杆、连杆一、连杆二与连杆三；所述固定杆位于圆形凹槽内，固定杆上端与圆形凹槽顶部相连接，固定杆用于存放催化剂球；所述连杆一上端固定在固定杆下端的中部，连杆一下端位于催化剂支架上端内部；所述连杆二数量若干，连杆二上端铰接在固定杆的下端，连杆二绕连杆一周向布置；所述连杆三数量与连杆二数量相同，连杆三绕连杆一周向布置，连杆三的上端铰接在连杆二上，连杆三的下端铰接在催化剂支架上端。工作时，固定杆随着固定块上下运动，固定杆的上下运动使得连杆二与连杆三向着连杆一相互靠近或者远离，从而实现阻挡件对催化剂球的阻挡与放行。

所述催化剂球内部设有通孔四、存储室、通孔五与毛刷；所述通孔四位于催化剂球的中部，通孔四用于将催化剂球固定在固定杆上；所述存储室位于催化剂球内，存储室为环状结构，存储室用于存储催化剂；所述通孔五位于存储室与通孔四之间，通孔五用于使得存储室与通孔四之间相连通；所述毛刷位于通孔四的内壁上，毛刷用于将催化剂更均匀的涂抹到催化剂支架上。工作时，催化剂球在催化剂支架上滑动，催化剂球滑动的过程中将催化剂排出到催化剂支架上，毛刷将催化剂支架上的催化剂刷的更加均匀，确保了催化剂支架上的催化剂的有效催化面积，从而使得催化剂支架上的催化剂更好的与voc气体反应，加快了反应速度，有效的实现了voc气体的光催化降解。

所述反应腔内还设voc检测装置与密封块；所述voc检测装置固定在盖板上部，voc检测装置用于检测盖板与反应腔组成的上部空间内voc是否超标；所述密封块固定在固定块的左端上部，密封块用于实现密封箱与反应腔、反应腔与外部空间之间的密封。工作时，voc检测装置检测盖板与反应腔组成的上部空间内voc是否超标，从而判断光催化剂是否失效，若光催化剂失效，启动气缸，气缸收缩使得固定块带动密封块向上运动，密封块将出气口一密封并带动反应腔向上，使得反应腔与密封箱的通孔一与通孔二错位，实现反应腔与密封箱之间的密封，使得反应中断，voc气体不至于泄露到大气中，增加了光催化装置的安全性与实用性，同时固定块向上运动时，催化剂球从固定杆上滑落至催化剂支架上，催化剂球对催化剂支架进行催化剂涂抹，从而催化剂支架上的催化剂可以有效的对voc气体进行光催化，保证了反应的持续进行，提高了光催化装置的实用性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种工业废气的治理方法，该方法采用了一种voc光催化装置对voc气体进行催化降解处理，有效的去除了工业废气中的voc气体，避免了二次污染。

2.本发明所述的一种工业废气的治理方法，该方法采用的一种voc光催化装置通过设置活性炭吸附层对工业废气进行初步处理，再对初步处理过的工业废气进行光催化降解，使得工业废气中的voc气体去除的更加完全，从而提高了该方法的治理效果。

3.本发明所述的一种工业废气的治理方法，该方法采用的一种voc光催化装置通过设置弹簧形结构的催化剂支架与反射镜，增大了光催化反应的有效反应面积，从而提高了反应速度，进而加快了工业废气治理的效率。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2中阻挡件的结构示意图；

图4是本发明的催化剂球的结构示意图；

图中：反应腔1、密封箱2、过滤箱3、进气口4、活性炭吸附层5、喷头6、催化光源7、催化剂支架8、出气口一11、反射镜12、盖板13、出气口二21、出水口31、催化剂补偿装置14、气缸15、固定块16、催化剂球17、阻挡件18、voc检测装置19、密封块10、存储室171、毛刷172、固定杆181、连杆一182、连杆二183、连杆三184。

具体实施方式

使用图1-图4对本发明一实施方式的一种工业废气的治理方法进行如下说明。

如图1与图2所示，本发明所述的一种工业废气的治理方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：对工业废气进行除尘处理；

步骤二：步骤一中除尘处理后，通过脱硫、脱硝装置对工业废气进行脱硫、脱硝处理；

步骤三：步骤二中脱硫、脱硝处理后，通过voc光催化装置对工业废气中的voc气体进行光催化降解；

步骤四：步骤三中光催化降解后，通过检测装置检测处理后的气体是否达到排放标准；

步骤五：步骤四中对气体进行检测后，对达到排放标准的气体进行排放，对未达到排放标准的气体进行再治理；

其中，步骤三中所述的voc光催化装置包括反应腔1、密封箱2、过滤箱3、进气口4、活性炭吸附层5、喷头6、催化光源7和催化剂支架8；所述反应腔1为圆形结构，反应腔1顶部设有出气口一11，反应腔1上周向设有通孔一；所述密封箱2为圆形结构，密封箱2位于反应腔1外部，密封箱2内壁与反应腔1外壁贴合，密封箱2顶部设有出气口二21，密封箱2的上端与反应箱的上端通过弹簧连接，密封箱2上周向设有通孔二，通孔二与通孔一数量相同，密封箱2用于控制反应气体进入反应腔1；所述过滤箱3为环状结构，过滤箱3固定在密封箱2外部，过滤箱3用于过滤voc气体；所述进气口4位于过滤箱3左侧，进气口4用于向过滤箱3内通入voc气体；所述活性炭吸附层5位于过滤箱3内，活性炭吸附层5固定在过滤箱3内壁上，活性炭吸附层5用于吸附处理voc气体；所述喷头6位于过滤箱3顶部，喷头6用于对活性炭吸附层5喷射水；所述过滤箱3左下方还设有出水口31，出水口31用于排出水；所述催化光源7位于反应腔1内，催化光源7固定在反应腔1中部；所述催化剂支架8为弹簧结构，催化剂支架8位于催化光源7外，催化剂支架8为空心结构，催化剂支架8用于涂抹催化剂，弹簧形结构使得催化剂支架8能够更好的与催化光源7相配合，使得催化剂与voc气体接触更充分，从而加快了voc气体的光催化分解。工作时，从进气口4向反应腔1内通入voc气体，活性炭吸附层5对voc气体进行吸附，喷头6向活性炭吸附层5喷水，使得活性炭吸附层5达到更好的吸附效果，经过活性炭吸附层5的处理后剩余的voc气体经过反应腔1与密封箱2上的通孔一与通孔二进入反应腔1内，此时反应腔1与密封箱2上的通孔一与通孔二重合，使得反应腔1与密封箱2之间相连通，voc气体进入反应腔1内在催化光源7与催化剂支架8上的催化剂的作用下发生光催化反应，使得voc气体分解成水和二氧化碳，二氧化碳气体从出气口一11与出气口二21中排出。

如图2所示，所述活性炭吸附层5为圆环状结构，活性炭吸附层5的截面为半圆形。工作时，voc气体经过活性炭吸附层5进行吸附，活性炭吸附层5的圆环状结构与半圆形截面使得活性炭吸附层5拥有更大的吸附面积，从而使得活性炭吸附层5更好的对voc气体进行吸附，提高了活性炭吸附层5的吸附能力。

如图2所示，所述反应腔1内还设有反射镜12和盖板13；所述反射镜12固定在反应腔1的底部，反射镜12为空心圆柱形结构，反射镜12上设有“八”字形通孔，“八”字形通孔的外侧比内侧压力大，使得反射镜12外的气体更加快速的进入反射镜12与盖板13组成的空间内进行光催化，反射镜12位于催化剂支架8的外围，反射镜12用于反射催化光源7的光，反射镜12的存在使得催化剂支架8与催化光完全接触，提高了催化剂支架8上的有效反应面积，从而加快了反应速度，提高了工作效率；所述盖板13固定在反射镜12顶部，盖板13为圆盘结构，盖板13上设有通孔三，盖板13将反应腔1分成两层，盖板13用于和反射镜12组成催化反应的空间。工作时，反应腔1内的voc气体通过反射镜12上的“八”字形通孔进入反射镜12与盖板13组成的空间内进行光催化反应，“八”字形通孔的设置使得通孔外侧的气压大于通孔内侧的气压，使得反射镜12外的voc气体更加快速的进入反射镜12与盖板13组成的空间内进行光催化反应，加快了反应速度，提高了工作效率，反射镜12与盖板13组成空间内的voc气体，在催化光源7与催化剂支架8上催化剂的作用下发生光催化反应，圆柱形结构反射镜12将催化光进行反射，使得催化剂支架8与催化光完全接触，提高了催化剂支架8上的有效反应面积，加快了voc气体的光解速度，提高了工作效率。

如图2与图3所示，所述反应腔1内还设有催化剂补偿装置14；所述催化剂补偿装置14包括气缸15、固定块16、催化剂球17与阻挡件18；所述气缸15底端穿过反应腔1顶部固定在密封箱2的顶部；所述固定块16右端通过气缸15活塞杆固定在反应腔1内部，固定块16为l型结构，固定块16左端设有圆形凹槽；所述催化剂球17位于圆形凹槽内，催化剂球17用于补充催化剂支架8上的催化剂；所述阻挡件18上端固定在圆形凹槽顶部，阻挡件18下端安装在催化剂支架8顶部，阻挡件18用于控制催化剂球17的运动。工作时，当催化剂支架8上的催化剂失效不足以继续支持光催化反应时，气缸15带动固定块16向上运动，固定块16上的密封块10随着固定块16向上，密封块10将出气口一11密封并带动反应腔1向上运动，使得反应腔1与密封箱2之间的通孔一与通孔二错位，从而使得密封箱2与反应腔1之间不再连通，阻挡件18的固定杆181在固定块16的作用下向上运动，使得连杆二183与连杆三184向连杆一182靠拢，从而使得催化剂球17从固定杆181上滑入催化剂支架8上，并在由催化剂支架8的顶端滑落至催化剂支架8的底端，催化剂球17对催化剂支架8涂抹催化剂，使得催化剂支架8可以持续的工作，提高了光催化装置的实用性，催化剂涂抹过程中的密封箱2与反应腔1的密封、出气口一11的密封也使得voc气体不会泄露到大气中，提高了安全性。

如图3所示，所述阻挡件18包括固定杆181、连杆一182、连杆二183与连杆三184；所述固定杆181位于圆形凹槽内，固定杆181上端与圆形凹槽顶部相连接，固定杆181用于存放催化剂球17；所述连杆一182上端固定在固定杆181下端的中部，连杆一182下端位于催化剂支架8上端内部；所述连杆二183数量若干，连杆二183上端铰接在固定杆181的下端，连杆二183绕连杆一182周向布置；所述连杆三184数量与连杆二183数量相同，连杆三184绕连杆一182周向布置，连杆三184的上端铰接在连杆二183上，连杆三184的下端铰接在催化剂支架8上端。工作时，固定杆181随着固定块16上下运动，固定杆181的上下运动使得连杆二183与连杆三184向着连杆一182相互靠近或者远离，从而实现阻挡件18对催化剂球17的阻挡与放行。

如图4所示，所述催化剂球17内部设有通孔四、存储室171、通孔五与毛刷172；所述通孔四位于催化剂球17的中部，通孔四用于将催化剂球17固定在固定杆181上；所述存储室171位于催化剂球17内，存储室171为环状结构，存储室171用于存储催化剂；所述通孔五位于存储室171与通孔四之间，通孔五用于使得存储室171与通孔四之间相连通；所述毛刷172位于通孔四的内壁上，毛刷172用于将催化剂更均匀的涂抹到催化剂支架8上。工作时，催化剂球17在催化剂支架8上滑动，催化剂球17滑动的过程中将催化剂排出到催化剂支架8上，毛刷172将催化剂支架8上的催化剂刷的更加均匀，确保了催化剂支架8上的催化剂的有效催化面积，从而使得催化剂支架8上的催化剂更好的与voc气体反应，加快了反应速度，有效的实现了voc气体的光催化降解。

如图2所示，所述反应腔1内还设voc检测装置19与密封块10；所述voc检测装置19固定在盖板13上部，voc检测装置19用于检测盖板13与反应腔1组成的上部空间内voc是否超标；所述密封块10固定在固定块16的左端上部，密封块10用于实现密封箱2与反应腔1、反应腔1与外部空间之间的密封。工作时，voc检测装置19检测盖板13与反应腔1组成的上部空间内voc是否超标，从而判断光催化剂是否失效，若光催化剂失效，启动气缸15，气缸15收缩使得固定块16带动密封块10向上运动，密封块10将出气口一11密封并带动反应腔1向上，使得反应腔1与密封箱2的通孔一与通孔二错位，实现反应腔1与密封箱2之间的密封，使得反应中断，voc气体不至于泄露到大气中，增加了光催化装置的安全性与实用性，同时固定块16向上运动时，催化剂球17从固定杆181上滑落至催化剂支架8上，催化剂球17对催化剂支架8进行催化剂涂抹，从而催化剂支架8上的催化剂可以有效的对voc气体进行光催化，保证了反应的持续进行，提高了光催化装置的实用性。

具体操作流程如下：

工作时，从进气口4向反应腔1内通入voc气体，活性炭吸附层5对voc气体进行吸附，喷头6向活性炭吸附层5喷水，使得活性炭吸附层5的达到更好的吸附效果，经过活性炭吸附层5的处理后剩余的voc气体经过反应腔1与密封箱2上的通孔一与通孔二进入反应腔1内，此时反应腔1与密封箱2上的通孔一与通孔二重合，使得反应腔1与密封箱2之间相连通，voc气体进入反应腔1内在催化光源7与催化剂支架8上的催化剂的作用下发生光催化反应，使得voc气体分解成水和二氧化碳，二氧化碳气体从出气口一11与出气口二21中排出。过程中，活性炭吸附层5的圆环状结构与半圆形截面使得活性炭吸附层5拥有更大的吸附面积，从而使得活性炭吸附层5更好的对voc气体进行吸附，提高了活性炭吸附层5的吸附能力；反应腔1内的voc气体通过反射镜12上的“八”字形通孔进入反射镜12与盖板13组成的空间内进行光催化反应，“八”字形通孔的设置使得通孔外侧的气压大于通孔内侧的气压，使得反射镜12外的voc气体更加快速的进入反射镜12与盖板13组成的空间内进行光催化反应，加快了反应速度，提高了工作效率，反射镜12与盖板13组成空间内的voc气体，在催化光源7与催化剂支架8上催化剂的作用下发生光催化反应，圆柱形结构反射镜12将催化光进行反射，使得催化剂支架8与催化光完全接触，提高了催化剂支架8上的有效反应面积，加快了voc气体的光解速度，提高了工作效率；voc检测装置19对盖板13与反应腔1组成的上部空间的voc气体含量进行检测，当检测到voc气体含量超标时，说明催化剂支架8上的催化剂失效不足以继续支持光催化反应，此时气缸15带动固定块16向上运动，固定块16上的密封块10随着固定块16向上，密封块10将出气口一11密封并带动反应腔1向上运动，使得反应腔1与密封箱2之间的通孔一与通孔二错位，从而使得密封箱2与反应腔1之间不再连通，阻挡件18的固定杆181在固定块16的作用下向上运动，使得连杆二183与连杆三184向连杆一182靠拢，从而使得催化剂球17从固定杆181上滑入催化剂支架8上，并在由催化剂支架8的顶端滑落至催化剂支架8的底端，催化剂球17对催化剂支架8涂抹催化剂，催化剂球17内的毛刷172使得催化剂涂抹的更加均匀，使得催化剂支架8可以持续的工作，提高了光催化装置的实用性，催化剂涂抹过程中的密封箱2与反应腔1的密封、出气口一11的密封使得反应暂停，同时使得voc气体不会泄露到大气中，提高了安全性，提高了光催化装置的实用性。

以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。

(a)在上述实施方式中，通过弹簧将密封箱与反应腔连接在一起，但不限于此，也可以通过伸缩杆将密封箱与反应腔连接在一起。

工业实用性

根据本发明，该工业废气的治理方法能够有效的对工业废气进行治理，从而此工业废气的治理方法在工业废气治理技术领域中是有用的。