一种VOCs处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种化工行业生产过程中所排放的VOCs
处理工艺。
【背景技术】
[0002]VOCsCVolatile organic compounds)即挥发性有机化合物，是大气中普遍存在的一种有机污染物，主要来源于石油化工、汽车发动机尾气、制药等行业，其主要成分为烃类、酚类、芳香族类等。VOCs可在大气中形成光化学烟雾，对环境和人体造成极大的危害。VOCs通过呼吸道和皮肤进入人体后，对人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性或永久性损伤，尤其是苯类和芳香族类等多环芳烃对人体有致癌作用。VOCs的过量排放还对农林和畜牧等行业造成危害。因此VOCs的处理越来越受到世界各国的重视，许多国家颁布了相应的法令，限制VOCs的排放。
[0003]目前国内处理VOCs的主要方法有吸附法、膜分离法及催化燃烧法等。吸附法虽然去除率高，但由于吸附容量受限，不适用于处理高浓度有机气体，当废气中有胶粒物质或其它杂质时，吸附剂易失效，同时吸附剂需要再生。膜分离法具有高效节能、操作简单的特点，但是其存在气体预处理成本高、膜元件造价高、使用寿命短等问题。催化燃烧法主要适用于处理组分复杂浓度高的VOC气体，但易产生二次污染。现有的VOCs处理方法均存在一定的不足。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种VOCs处理工艺，该工艺过程简单、处理效果显著、成本低、安全性高、无二次污染。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种VOCs处理工艺，具体为:经高效除尘器除尘后的VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中，双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上，VOCs气体在反应器内停留10 —15min后从反应器顶部排出，再经装有碱性溶液的尾气吸收装置吸收后作为净化气体排放。
[0006]具体的，催化剂的装载量为反应器容积的1/3—1/2。双氧水浓度为0.5 — 2mol/L，具体根据VOCs浓度进行调节。
[0007]所述催化剂可以为Fenton催化剂(磁铁矿/纳米Ti02)，具体经下述方法制备获得:将粉碎过的、比表面积为200 — 300 m2/g的磁铁矿(通过BET法测定)在600 — 800°C下焙烧3 — 5h，冷却至20 — 28°C后，将磁铁矿加入到30 — 40wt%的纳米T12溶液中，静置12 — 24h后在105 — 120°C下干燥至磁铁矿与纳米T12的质量比为3 — 4:1，然后在1000 —1200 °C下焙烧6一8h即得。
[0008]本发明处理工艺中，催化剂反应器内装有催化剂，双氧水经喷淋装置喷淋到催化剂上发生反应生成Fenton试剂，通过催化剂反应器时，与Fenton试剂接触发生氧化分解反应，分解成C02、H20及部分游离物质，从而实现去除VOCs气体的目的。本发明中，可以在反应器的进气口、出气口管路上分别安装VOCs气体在线监测仪，用来监测VOCs气体处理前后的浓度。所述的碱性溶液可以为氢氧化钙溶液，VOCs分解产生的尾气经碱性溶液吸收后排空；吸收产生的主要成分碳酸钙可进行二次工业利用。
[0009]与传统的VOCs吸附技术相比，本发明处理工艺具有工艺过程简单，处理效率高，无二次污染等优点。其特点在于催化剂与H2O2接触发生反应生成类Fenton试剂，Fenton试剂通过催化分解产生羟基自由基(.0H)进攻有机物分子，使有机物分子结构中各处发生脱H(原子)反应，随后发生C=C的开裂，直至完全分解并使其氧化为C02、H20等无机物质。在此体系中.0H实际上是氧化剂反应中间体，具体原理如下:
Fe2+ + H2O2 + H+ ^ Fe3+ + H2O +.0H;
? OH + VOCs CO2 + H2O。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的处理工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
[0012]下述实施例中所用的催化剂(磁铁矿/纳米T12)经下述方法制备获得:将粉碎过的、比表面积为200 — 300 m2/g的磁铁矿在700°C下焙烧4h，冷却至25°C后，将磁铁矿加入到35的％的纳米T12溶液(浸渍液)中，静置24h后在110°C下干燥，使磁铁矿与纳米T12的质量比为3.5:1，然后在1100 °C下焙烧7h即得。
[0013]实施例1
如图1所示，一种VOCs处理工艺，具体为:VOCs气体经高效除尘器进行除尘，然后VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中(催化剂的装载量为反应器容积的l/2，V0Cs气体进气流量为5000m3/h，气体浓度为6000ppm?8000ppm)，同时浓度0.5mol/L的双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上(喷淋流量为50m3/h)，V0Cs气体在反应器内停留1min后从反应器顶部排出，再经10%氢氧化钙溶液吸收后排放。经在线监测仪监测，VOCs气体去除率为95.5%。
[0014]实施例2
一种VOCs处理工艺，具体为:VOCs气体经高效除尘器进行除尘，然后VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中(催化剂的装载量为反应器容积的1/2，VOCs气体进气流量为7000m3/h，气体浓度为6000ppm?8000ppm)，同时浓度1.0mo 1/L的双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上(喷淋流量为50m3/h)，VOCs气体在反应器内停留1min后从反应器顶部排出，再经10%氢氧化钙溶液吸收后排放。经在线监测仪监测，VOCs气体去除率为97%。
[0015]实施例3
一种VOCs处理工艺，具体为:VOCs气体经高效除尘器进行除尘，然后VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中(催化剂的装载量为反应器容积的1/2，VOCs气体进气流量为10000m3/h，气体浓度为6000ppm?8000ppm)，同时浓度2.0mol/L的双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上(喷淋流量为50m3/h)，VOCs气体在反应器内停留1min后从反应器顶部排出，再经10%氢氧化钙溶液吸收后排放。经在线监测仪监测，VOCs气体去除率为97%。
【主权项】
1.一种VOCs处理工艺，其特征在于，除尘后的VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中，双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上，VOCs气体在反应器内停留10 — 15min后从反应器顶部排出，再经碱性溶液吸收后排放。2.如权利要求1所述的VOCs处理工艺，其特征在于，催化剂的装载量为反应器容积的I/3 —1/2，双氧水浓度为0.5 — 2mol/L。3.如权利要求1所述的VOCs处理工艺，其特征在于，所述催化剂为Fenton催化剂，具体经下述方法制备获得:将粉碎过的、比表面积为200 — 300 m2/g的磁铁矿在600 — 800°C下焙烧3 — 5h，冷却至20 — 28°C后，将磁铁矿加入到30 — 40wt%的纳米T12溶液中，静置12 — 24h后在105 —120 °C下干燥至磁铁矿与纳米T12的质量比为3 — 4:1，然后在1000 — 1200°C下焙烧6 — 8h即得。
【专利摘要】本发明涉及一种VOCs处理工艺，具体为：经高效除尘器除尘后的VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中，双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上，VOCs气体在反应器内停留10－15min后从反应器顶部排出，再经碱性溶液吸收后排放。与传统的VOCs吸附技术相比，本发明处理工艺具有工艺过程简单，处理效率高，无二次污染等优点。
【IPC分类】B01J23/745, B01D53/90, B01D53/44
【公开号】CN105617860
【申请号】CN201610029915
【发明人】汤广斌, 李丰登, 孙长城, 桑书梅, 凡月慧, 韩娟, 李云飞
【申请人】河南弘康环保科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月18日