一种用于VOCs处理的吸附-光催化复合装置的制作方法

本应用新型涉及一种vocs废气处理装置及方法，具体涉及一种用于vocs处理的吸附-光催化复合装置。

背景技术：

挥发性有机物(vocs)是当今大气的重要污染物，主要来源于石化、有机化工、合成材料、化学药品原料制造、塑料产品制造、装备制造涂装、包装印刷等行业，其种类繁多，可以分为烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类等，包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。vocs(尤其是苯系物如苯、二甲苯等)是形成臭氧和pm2.5的关键前体物，也是灰霾和光化学烟雾污染的重要来源，对人体和环境造成巨大的危害，新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》已将其列为重点防控污染物，国家环保部拟将其纳入环境保护“十三五”规划的总量减排指标。

近年来，vocs的处理与处置成为了研究热点，目前，常见的vocs处理方法主要有吸附剂吸附法、催化氧化法、电子脉冲法等。其中，利用分子筛吸附vocs的处理方法是最常用的方法之一，但单独采用吸附方法，吸附剂吸附饱和之后，对vocs的后续处理存在严重不足，缺少预处理手段，催化装置也存在光源能量利用率不高，催化剂利用不充分，难以回收，处理效率效果不好；装置不易拆卸，组件难以更换等缺点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，为了解决现有vocs处理存在的上述技术问题，提供一种高效的vocs处理装置，处理效果好，组件易更换，系统结构合理。

一种用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，装置包括壳体，壳体左端带有连接进气管的进样口，壳体上端带有连接排气管的出样口，所述进气管连接风机模块；壳体内由进样口至出样口方向依次为预处理段和主反应段，预处理段内设置喷淋模块及污水回收装置，主反应段内设置螺旋状的吸附-催化模块和一个紫外灯模块。

进一步地，主反应段光催化装置中填充的是高硅分子筛，使其覆盖导气管整个截面，使其表面与vocs废气接触更加充分，另外，添加的喷淋预处理装置与过滤预处理装置相比，水喷淋可以去除颗粒物质，提高废气湿度，有利于后期光催化处理。

进一步地，主反应段内紫外灯模块和吸附-光催化模块均已抽屉式安装于所述主反应段，组件拆卸更换更为简便。

进一步地，吸附-光催化模块中的螺旋导气管内设置蜂窝状石英挡板和配有密封胶圈的固定大小的空洞，有效防止填料的流失，便于后期填料的回收和更新。

进一步地，紫外灯安装方向与气体流向平行。

进一步地，预处理段中进样口连接的圆形导气管均匀设置若干开口向下的出气口，便于装置内的气体更加均匀和防止水的倒灌。

进一步地，预处理段中水泵连接的圆形导水管均匀设置三个喷头，每个喷头喷淋角度在120°，使喷淋更加均匀。

进一步地，为增加吸附-催化装置的反应效率，所述的2个及以上的吸附-光催化复合装置可进行串联或并联或者串联并联组合方式组成吸附-光催化反应组。

进一步地，可通过阀门的开闭，可以控制2个以上吸附-光催化复合装置或吸附-光催化反应组的串联、并联或串并联工作。

本实用新型的有益效果是：

(1)紫外灯模块和光催化模块的组合方式使光源能量利用率大大提高；在vocs废气治理过程中会产生各种产物黏附于装置表面，需要定期清理，紫外灯模块和吸附-光催化模块均已抽屉式安装，组件拆卸更换更为简便。

(2)本应用新型主反应段的螺旋导气管起到引导气流的作用，与填充的填料相互配合，使填料和废气充分反映，提高处理效率。

(3)采用喷淋装置作为前处理，提升处理效率，大量研究表明，湿度的增加可以提高有机物在光催化体系中的降解效率，其原理在于水分子光解产生的羟基自由基具有强氧化性，是光催化体系中的重要因素。

(4)通过本装置的串联、并联或串并联组成反应组，提高处理的效率。

(5)本装置采用吸附和光催化联用，有效解决了吸附剂吸附饱和之后的后续处理问题。

附图说明

图1是本应用新型的正视图

图2是本应用新型主反应段的螺旋导气管正视图

图3是设置于图2的蜂窝状挡板正视图

图4是多个吸附-催化装置连接的示意图

图中所示附图标记如下：

1-壳体2-进气采样口3-进气管

4-进样口5-出气口6-紫外灯

7-蜂窝状石英挡板8-填料9-石英套管

10-螺旋导气管11-喷头12-水泵

13-出水管14-蜂窝状挡板15-密封胶圈

16-孔洞17-阀门

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1至图4所示的vocs处理的吸附-光催化复合装置，包括前处理模块、紫外灯模块和吸附-光催化模块，前处理模块包括进气管3和三个均匀排布开口朝下的进样口4，以及水泵12连接的圆形导水管均匀设置三个喷头11，每个喷头喷淋角度在120°，底部回收污水的出水管13，在主反应段内的紫外灯模块用，包括石英套管9和紫外灯6，吸附-光催化模块包括螺旋导气管10和出气口5，螺旋导气管10中设置有一定间隔的蜂窝状石英挡板7，挡板之间由孔洞16往间隔之间填充填料8，用密封胶圈15密封。主反应段的壳体1内衬为镜面，紫外灯模块损失的一部分光能可以反射到螺旋导气管，提高光能利用率。

在工作时，vocs废气有风机引入进气管3进入预处理模块，做喷淋预处理，处理后的气体进入螺旋导气管10由填料8吸附-光催化，清洁空气由出气口5排出。

如图4所示。为了提高光催化效率，2个及以上的吸附-光催化复合装置可进行串联或并联或者串联并联组合方式组成吸附-光催化反应组。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述阐述的技术方案加以改型或变更为等同变化的等同实例。凡未脱离本实用新型技术方案内容，依据实用新型的技术方案对上述实施例进行的任何简单修改、变更或改型，均属于本实用型技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，装置包括壳体，壳体左端带有连接进气管的进样口，壳体上端带有连接排气管的出样口，所述进气管连接风机模块；壳体内由进样口至出样口方向依次为预处理段和主反应段，预处理段内设置喷淋模块及污水回收模块，主反应段内设置螺旋状的吸附-催化模块和一个紫外灯模块。

2.根据权利要求1所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，主体反应段中的紫外灯模块和螺旋状的吸附-催化模块以抽屉形式安装在所述反应段。

3.根据权利要求1所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，所述喷淋模块包括：

设置于预处理段顶部的圆形导管下的若干喷头；

设置于所述喷头下方的污水回收装置；

设置于所述vocs处理的吸附-光催化复合装置外部的水泵。

4.根据权利要求1所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，所述吸附-催化模块包括：

与所述主反应段内部滑动配合的螺旋状导气管；

置于所述螺旋状导气管固定位置的若干蜂窝状石英板；

置于所述螺旋状导气管上的若干固定大小孔洞，并配有密封橡胶圈。

5.根据权利要求1所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，所述紫外灯模块包括：

与所述主反应段内部滑动配合的石英套管，石英套管和反应器同轴；

安装于所述主反应段内部滑动配合的石英套管的紫外灯。

6.根据权利要求5所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，以上述的石英套管同轴的螺旋上升的导气管。

7.根据权利要求1所述用于vocs处理的吸附-光催化复合装置，其特征在于，所述的主反应段内的螺旋状的吸附-催化模块和紫外灯模块可以进行2个或2个以上的串联以提高vocs去除效率。

技术总结
本应用新型公开了一种用于VOCs处理的吸附‑光催化复合装置，装置包括壳体，壳体左端带有连接进气管的进样口，壳体上端带有连接排气管的出样口，所述进气管连接风机模块；壳体内由进样口至出样口方向依次为预处理段和主反应段，预处理段内设置喷淋模块及污水回收装置，主反应段内设置螺旋状的吸附‑催化模块和一个紫外灯模块，本应用新型装置及工艺中，水喷淋前处理可以去除废气中的悬浮物及颗粒物质，另外，螺旋状可以引导气流的作用，提高了吸附及光催化效率，提高了废气的净化效果。

技术研发人员：贺凤婷;张海明;赵朝成;赵洪飞;王艺璇
受保护的技术使用者：中国石油大学(华东)
技术研发日：2019.04.03
技术公布日：2020.05.26