一种VOCs的光电一体化处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种针对VOCs的光电一体化处理装 置。
【背景技术】
[0002] VOCs是大气中非甲烷烃类的总称，是有强挥发、有特殊气味、有刺激性、有毒的有 机气体，全世界在空气中检出的VOCs已经有约150余种，其中有毒的约80余种，部分己被列 为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。来自人为污染源，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革 加工、树脂加工等生产工艺过程排放的VOCs正受到日益广泛的关注。国家"十二五"规划要 求VOCs废气减排量为152.5万吨/年，天津市地方标准要求自2016年1月1日起企业废气排放 执行第Π 时段限制，即苯系物合计、非甲烷总烃允许的最高排放浓度由此前第I时段的 20mg/m3、50mg/m 3分别降低为 10mg/m3、20mg/m3 〇
[0003] 目前常见的VOCs废气处理技术分为回收技术和销毁技术。其中，回收技术针对高 浓度特别是>5000mg/m3或比较昂贵的VOCs，常用的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜技 术等;而针对大部分企业废气的达标排放，采用的多为销毁技术，主要包括燃烧、光催化、生 物降解、等离子体技术等。
[0004] 1)目前燃烧技术应用较为广泛，但只适用于可燃或高温可分解的有机废气，且易 产生二次污染。
[0005] 2)光催化技术作为一种新型的废气处理技术，其利用紫外光照射催化剂，使其的 电子充满的价带跃迀到空的导带，而在价带留下带正电的空穴(h+)，形成电子一空穴对。光 致空穴具有很强的氧化性，可夺取半导体颗粒表面吸附的有机物中的电子，光致电子还具 有很强的还原性，使得半导体表面的电子受体被还原，产生氧化力极强的羟基自由基等最 终将大部分有机物质分解成水和二氧化碳，但光催化氧化法存在着催化剂的失活、催化剂 难以固定，且催化剂固定后催化效率降低的缺点。
[0006] 3)生物降解技术最早应用于脱臭，其在VOCs处理方面的应用存在体积大、停留时 间长以及对成分复杂的废气或难以降解的VOCs去除效果较差等不足。
[0007] 4)等离子体被称为物质的第四种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成，是 导电性流体，发展前景比较广阔的等离子体技术是电晕放电技术，是指在非均匀电场中，用 较高的电场强度使气体产生"电子雪崩"，出现大量的自由电子，这些电子在电场力的作用 下做加速运动并获得能量，可以打破有机物的化学键，破坏有机物的结构，同时，电晕放电 可以产生以臭氧为代表的具有强氧化能力的物质，氧化有机物，用其处理VOCs具有效率高、 能量利用率高、设备维护简单、费用低等优点，但该技术对电源的要求很高，在分解VOCs分 子的同时，还有一些有害副产物产生，如N0 x、C0、臭氧等。
【发明内容】
[0008] 针对上述存在的问题，本实用新型目的在于提供一种控制精准，操作简单，方便对 有机废气进行综合处理的光电一体化处理装置。
[0009] 为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种VOCs的光电一体化处 理装置，所述的光电一体化处理装置安装在气体预处理装置和气体放空装置之间，所述的 光电一体化处理装置为密闭的壳体，壳体的两端分别设有进气口和出气口，所述的进气口 与出气口之间的壳体内依次设有过滤区，光催化I区，电晕区，光催化Π 区和吸附区，所述的 光催化I区和光催化Π 区的进气端设有气流分布器。
[0010] 作为本实用新型的一种改进，所述的过滤区内设有布袋除尘器和静电除尘装置。 通过布袋除尘器和静电除尘装置对VOCs中粉尘颗粒进行处理，进而对后续光电处理模块起 到有效保护，避免粉尘颗粒影响催化剂的活性，同时装置本身安装和拆卸方便，能够方便进 行集尘、清灰和更换。
[0011] 作为本实用新型的一种改进，所述的光催化I区的金属氧化催化剂为Ti〇2、ZnO、Al2 臭氧、Sn02、Zr02中的一种或两种以上的组合。
[0012]作为本实用新型的一种改进，所述的光催化Π 区的金属氧化催化剂为带有Μη02成 分的Ti〇2、ZnO、Al2臭氧、Sn〇2、Zr〇2中的一种或两种以上的组合。
[0013] 作为本实用新型的一种改进，所述的光催化Π 区的金属氧化催化剂的表面掺杂有 贵金属或过渡金属元素，所述的贵金属元素为Au、Ag、Pt、Rh、Pd中的一种或几种，所述的过 渡稀有金属元素为Sc、Co、Ru、Re、La中的一种或几种。
[0014] 作为本实用新型的一种改进，所述的电晕区内设有固定支架，所述的固定支架上 均勾分布有多根电晕棒。
[0015] 作为本实用新型的一种改进，所述的电晕棒通过高频脉冲电源供电，电晕棒的放 电极负载有高效协同光催化的Ag/Ti02SV 205/Ti02特殊催化剂。
[0016] 作为本实用新型的一种改进，所述的吸附区内设有一组活性炭筛网，所述的活性 炭筛网的表面涂覆有三苯胺类、扑啉类敏化剂。
[0017] 作为本实用新型的一种改进，所述的过滤区，光催化I区，电晕区，光催化Π 区和吸 附区内的电源线路由多组线路分别控制，本实用新型装置的各区域为独立控制，当装置对 一些易燃、爆等特殊成分的VOCs废气进行处理时，可以关闭电晕区，防止出现电弧放电或是 燃爆，保证装置的安全工作。
[0018] 本实用新型装置的工作原理为：当VOCs有机废气由进气口经过滤区后，通过过滤 区的布袋除尘器和静电除尘装置预处理后，经过气流分布器均匀的传输到光催化I区，其中 大部分有机物分子被电子一空穴对激发的自由基氧化分解;残余的复杂有机物分子和部分 中间产物经过电晕区的高能粒子流冲击下形成"电子雪崩"，有效破坏复杂有机物分子结 构，同时该区域会产生高浓度臭氧，对废气中细菌、微生物有较好的杀菌作用;经电晕区截 断的有机物分子、失活细菌以及形成的臭氧在光催化Π 区有效分解为〇)2和出0,并且在Μη02 催化下促进了臭氧彻底氧化消除，防止二次污染;光电模块处理后的废气再经过吸附区的 活性炭吸附，去除微量残余废气分子和C0、N0x等过程产物，达到无害排放，并且添加的敏化 剂在光电作用下可自行再生，有效延长了光电一体化处理装置的使用周期。
[0019] 本实用新型的优点在于:本实用新型的装置结构简单，通过多组光电处理装置对 VOCs有机废气进行综合处理，去除有机废气中的多种污染物，同时根据污染物的种类选择 不同的操作模式，操作灵活，实用范围广，方便安全生产;装置对有机废气的综合处理效率 高，处理后的有机废气中污染物大大降低，可以进行安全排放，实用效果好。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型装置的安装结构简图；
[0021] 图2为本实用新型装置的内部结构简图；
[0022] 图3为本实用新型电晕区的侧方结构简图；
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