一种废气处理方法与流程

本发明涉及环保
技术领域：
，尤其涉及一种废气处理方法。
背景技术：
：废气处理主要是针对工业场所产生的工业废气诸如粉尘颗粒物、烟气烟尘、异味气体和有毒有害气体进行治理的工作。目前，在挥发性有机物(VOCs)环境治理领域中，废气处理的方法包括催化燃烧法和光催化氧化法。催化燃烧法是废气在催化剂的作用下，在一定的温度条件下进行的燃烧反应。在该方法中，废气需要外界提供能源来进行燃烧反应，浪费了能源，同时燃烧反应需要的温度为300℃，反应温度较高，存在安全隐患；光催化氧化法是用半导体为催化剂，通过光激发引起氧化-还原反应来氧化分解废气。在该方法中，光激发引起的反应对于浓度较高的废气处理能力有限，不能满足处理废气浓度范围较广的工况。技术实现要素：有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种废气处理方法，以解决现有技术中存在的浪费能源、安全隐患以及对废气处理能力有限的技术问题。根据本发明的一方面，提供了一种废气处理方法，该方法包括：催化步骤，将废气在第一催化剂下进行催化，得到被活化的废气；氧化步骤，将所述被活化的废气在氧化剂下进行氧化，得到被氧化的废气；光催化氧化步骤，将经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气在第二催化剂下进行催化氧化，得到符合排放标准的气体混合物。进一步地，所述第一催化剂为固体催化剂。进一步地，所述固体催化剂为氧化钛或氧化锆。进一步地，所述氧化剂为液体氧化剂。进一步地，所述液体氧化剂为液态氧。进一步地，在所述光催化氧化步骤中，所用光为紫外光。进一步地，所述第二催化剂为二氧化钛光触媒。进一步地，在所述催化步骤与所述氧化步骤之间还包括：雾化步骤，将氧化剂进行雾化处理，得到雾状的氧化剂。进一步地，在所述催化步骤之前还包括：预处理过滤步骤，将废气进行预处理过滤处理。进一步地，在所述氧化步骤与所述光催化氧化步骤之间还包括：三级过滤步骤，将所述经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气进行三级过滤处理，得到三级过滤之后的废气。与现有技术相比，本发明的有益效果为：根据本发明的废气处理方法，通过将催化步骤、氧化步骤和光催化氧化步骤的结合来处理废气，在催化步骤中将废气进行活化，在氧化步骤中将活化的废气进行氧化，氧化反应在常温下便能进行，在光催化氧化步骤中，将经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气进行催化氧化，废气的浓度得到降低；经过上述的废气处理方法,不需要外界提供能源，避免了安全隐患，节约了能源；同时提高了光的利用效率，从而提高了光催化氧化步骤对废气的处理能力，使得光催化氧化反应能够满足处理废气浓度范围较广的工况。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本发明实施例1所提供的一种废气处理方法的流程图；图2示出了本发明实施例2所提供的一种废气处理方法的流程图；图3示出了本发明实施例3所提供的一种废气处理方法的流程图；图4示出了本发明实施例4所提供的一种废气处理方法的流程图。附图标记S1-催化步骤S2-氧化步骤S3-催化氧化步骤S4-雾化步骤S5-预处理过滤步骤S6-三级过滤步骤具体实施方式具体实施方式仅为对本发明的说明，而不构成对本
发明内容的限制，下面将结合附图和具体的实施方式对本发明进行进一步说明和描述。根据本发明的一个方面，提供了一种废气处理方法，该方法包括：催化步骤，将废气在第一催化剂下进行催化，得到被活化的废气；氧化步骤，将被活化的废气在氧化剂下进行氧化，得到被氧化的废气；光催化氧化步骤，将经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气在第二催化剂下进行催化氧化，得到符合排放标准的气体混合物。根据本发明的废气处理的方法，通过将催化步骤、氧化步骤和光催化氧化步骤的结合来处理废气，在催化步骤中将废气进行活化，在氧化步骤中将活化的废气进行氧化，氧化反应在常温下便能进行，在光催化氧化步骤中，将经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气进行催化氧化，废气的浓度得到降低；经过上述的废气处理方法,不需要外界提供能源，避免了安全隐患，节约了能源；同时提高了光的利用效率，从而提高了光催化氧化步骤对废气的处理能力，使得光催化氧化反应能够满足处理废气浓度范围较广的工况。其中，该方法能够处理的废气由氨气、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯，硫化物、苯、甲苯、二甲苯、VOCs类有机物等中的一种或多种组成，应用范围广。其中，废气经过催化步骤和氧化步骤的处理，70～80％的废气量逐步分解生成无害的小分子，例如，二氧化碳和水等小分子。氧化步骤中存在多排高能光波发生器，光波发生器发射出不同波段的高能光波，使其内部形成高能光量子激发区，在光量子的作用下，经催化步骤和氧化步骤后为被催化氧化的废气中的有机分子吸收特定波长的光子后分子键被打断，呈游离态；第二催化剂为二氧化钛光触媒,二氧化钛光触媒是在光参与下发生反应的催化剂，二氧化钛光触媒在光照射下，其表面的电子吸收足够能量而发生脱离，此时电子脱离的位置便形成带正电的空穴，空穴会将周围水分子游离出的氢氧根离子，使氢氧根离子成为活性较大的羟基自由基；羟基自由基遇上呈游离态的废气中的有机物分子，便会将有机物分子中的电子夺回，使得有机物分子分解，分解变成无害的水及二氧化碳等小分子，从而使得排放的废气符合排放标准。优选羟基自由基作为分解废气中的有机物分子的氧化剂，主要原因为羟基自由基与普通氧化剂相比具有较强的氧化能力，能够充分的与废气中的有机物分子发生反应；表一为多种氧化剂的氧化电位,表一如下表所示：表一氧化剂反应氧化电位/V﹒OH﹒OH+H++e-→H2O3.06O3O3+2H++2e-→O2+H2O2.07H2O2H2O2+2H++2e-→2H2O1.77HClOHClO+H++2e-→Cl-+H2O1.63Cl2Cl2+2e-→2Cl-1.36从表一可以得出，羟基自由基与普通的氧化剂相比，在发生氧化过程中，具有较高的氧化电位，所以羟基自由基具有较强的氧化性。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，第一催化剂为固体催化剂。根据本发明的废气处理方法，选用的固体催化剂的化学性质稳定，不易受到外界环境的影响，失去催化活化，使得对废气的催化能够持久的进行。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，固体催化剂为氧化钛或氧化锆。根据本发明的废气处理方法，所选用的固体催化剂化学性质稳定，催化效率高，能够提高催化步骤对废气的催化处理能力，使得废气的浓度经氧化步骤之后大幅度的降低，从而提高光催化氧化步骤的处理能力，满足处理废气浓度范围较广的工况。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，氧化剂为液体氧化剂。根据本发明的废气处理方法，氧化剂选用液态的氧化剂，使得氧化剂通过雾化装置更易形成雾状的氧化剂，能够与废气充分接触，发生反应，提高氧化步骤对于废气的处理能力。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，液体氧化剂为液态氧。根据本发明的废气处理方法，选用液态氧为氧化剂，目的是液态氧为强的氧化剂，能够加大对废气的处理量，提高氧化步骤对废气的处理能力。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，在光催化氧化步骤中，所用光为紫外光。根据本发明的废气处理方法，由于第二催化剂的光响范围在紫外波段，采用紫外光激发第二催化剂，能够迅速生成具有强氧化性的羟基自由基，且生成的羟基自由基的数量较多，从而使得光催化氧化反应中被氧化的废气的量增多，进而使得被处理的废气更易达到排放标准。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，第二催化剂为二氧化钛光触媒。根据本发明的废气处理方法，二氧化钛光触媒在紫外光的激发下，能够产生强烈催化分解功能，从而提高了光催化氧化反应对于废气的处理能力，能够满足处理废气浓度范围较广的工况。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，在催化步骤与氧化步骤之间还包括：雾化步骤，将氧化剂进行雾化处理，得到雾状的氧化剂。根据本发明的废气处理方法，雾化步骤将液体氧化剂雾化，得到雾状的氧化剂，使得液体氧化剂的分子跳过制约氧化反应速率的解离阶段；雾状的氧化剂粒径较小，能够与废气在氧化步骤中充分接触，从而使得被氧化的废气的量增多，进而使得被处理的废气更易达到排放标准。废气在催化步骤中经催化、在氧化步骤中经雾状的氧化剂氧化之后，再进入光催化氧化步骤，雾状的氧化剂和高能光波的协同作用，使得光波的利用效率提高10倍以上，从而增强了光催化氧化法对于废气的处理能力，使得光催化氧化法能够满足处理废气浓度范围较广的工况。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，在催化步骤之前还包括：预处理过滤步骤，将废气进行过滤处理。根据本发明的废气处理方法，将废气在预处理过滤步骤中进行过滤处理，滤除废气中的颗粒物和粘性物质，防止颗粒物和粘性物质阻塞第一催化剂孔道，提高第一催化剂的活性，增强催化步骤对于废气的处理能力。根据本发明废气处理方法的一种实施方式，在氧化步骤与光催化氧化步骤之间还包括：三级过滤步骤，将经催化步骤和氧化步骤后未被活化氧化的废气进行三级过滤处理，得到三级过滤之后的废气。根据本发明的废气处理方法，废气在进行光催化氧化之前，将废气进行三级过滤处理，滤除废气中细小的颗粒物，防止细小的颗粒物阻塞第二催化剂孔道，提高第二催化剂的活性，增强废气处理系统的废气处理能力。综上所述，根据本发明的废气处理方法可选因素较多。根据本发明的权利要求可以组合出多种实施方案，因此根据本发明的权利要求组合出的技术方案均在本发明的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本发明废气处理系统及废气处理方法进行进一步地描述。下述实施例1-4为本发明实施例提供的几种废气处理方法；对于实施例1-4的废气处理方法，废气是由氨气、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯，硫化物、苯、甲苯、二甲苯或VOCs类有机物等中的一种或多种组成。实施例1如图1所示，其中，图1为实施例1所提供的一种废气处理方法的流程图。本实施例提供的废气处理方法，该方法包括：首先进行催化步骤S1，废气在氧化锆下化进行催化，得到被活化的废气；其次进行氧化步骤S2，氧化剂与被活化的废气充分接触，发生反应，将废气中的有机物分子逐渐分解，得到被氧化的废气，被氧化的废气主要为无害的二氧化碳和水；最后进行光催化氧化步骤S3，氧化步骤S2中的光波发生器发射出不同波段的高能光波，使其内部形成高能光量子激发区，在光量子的作用下，经催化步骤S1和氧化步骤S2后未被活化氧化的废气中的有机分子吸收特定波长的光子后分子键被打断，呈游离态；二氧化钛光触媒在光照射下吸收周围水分产生羟基自由基，羟基自由基遇上呈游离态的废气中的有机物分子，便会将有机物分子中的电子夺回，使得有机物分子分解，分解变成无害的水及二氧化碳等小分子，从而使得排放的废气符合排放标准。实施例2如图2所示，其中，图2为实施例2所提供的一种废气处理方法的流程图。本实施例提供的废气处理方法，该方法包括：首先进行催化步骤S1，废气在氧化锆下化进行催化，得到被活化的废气；其次进行雾化步骤S4，雾化泵将氧化步骤2中的液态氧送至雾化喷嘴，雾化喷嘴将液态氧雾化，使液态氧形成较小的雾滴，即雾状的液态氧；再然后进行氧化步骤S2，雾状的液态氧与被活化的废气充分接触，发生反应，使得废气中的有机物分子逐渐分解，得到被氧化的废气，被氧化的废气主要为无害的二氧化碳和水；最后进行光催化氧化步骤S3，氧化步骤S2中的光波发生器发射出不同波段的高能光波，使其内部形成高能光量子激发区，在光量子的作用下，经催化步骤S1和氧化步骤S2后未被活化氧化的废气中的有机分子吸收特定波长的光子后分子键被打断，呈游离态；二氧化钛光触媒在光照射下吸收周围水分产生羟基自由基，羟基自由基遇上呈游离态的废气中的有机物分子，便会将有机物分子中的电子夺回，使得有机物分子分解，分解变成无害的水及二氧化碳等小分子，从而使得排放的废气符合排放标准。实施例3如图3所示，其中，图3为实施例3所提供的一种废气处理方法的流程图。本实施例提供的废气处理方法，该方法包括：首先进行预处理过滤步骤S5，将废气进行过滤处理，滤除废气中存在的颗粒物和粘性物质等；其次进行催化步骤S1，经过滤处理的废气在氧化钛下化进行催化，得到被活化的废气；再其次进行雾化步骤S4，雾化泵将氧化步骤S2中的液态氧送至雾化喷嘴，雾化喷嘴将液态氧雾化，使液态氧形成较小的雾滴，即雾状的液态氧；然后进行氧化步骤S2，雾状的液态氧与被活化的废气充分接触，发生反应，使得废气中的有机物分子逐渐分解，得到被氧化的废气，被氧化的废气主要为无害的二氧化碳和水；最后进行光催化氧化步骤S3，氧化步骤S2中的光波发生器发射出不同波段的高能光波，使其内部形成高能光量子激发区，在光量子的作用下，经催化步骤S1和氧化步骤S2后未被活化氧化的废气中的有机分子吸收特定波长的光子后分子键被打断，呈游离态；二氧化钛光触媒在光照射下吸收周围水分产生羟基自由基，羟基自由基遇上呈游离态的废气中的有机物分子，便会将有机物分子中的电子夺回，使得有机物分子分解，分解变成无害的水及二氧化碳等小分子，从而使得排放的废气符合排放标准。实施例4如图4所示，其中，图4为实施例4所提供的一种废气处理方法的流程图。本实施例提供的废气处理方法，该方法包括：首先进行预处理过滤步骤S5，将废气进行过滤处理，滤除废气中存在的颗粒物和粘性物质等；其次进行催化步骤S1，经过滤处理的废气在氧化钛下化进行催化，得到被活化的废气；再其次进行雾化步骤S4，雾化泵将氧化步骤2中的液态氧送至雾化喷嘴，雾化喷嘴将液态氧雾化，使液态氧形成较小的雾滴，即雾状的液态氧；然后进行氧化步骤S2，雾状的液态氧与被活化的废气充分接触，发生反应，使得废气中的有机物分子逐渐分解，得到被氧化的废气，被氧化的废气主要为无害的二氧化碳和水；再然后进行三级过滤步骤S6，将经催化步骤S1和氧化步骤S2后未被活化氧化的废气进行三级过滤处理，滤除废气中存在的颗粒物和粘性物质等，得到三级过滤之后的废气；最后进行光催化氧化步骤S3，氧化步骤S2中的光波发生器发射出不同波段的高能光波，使其内部形成高能光量子激发区，在光量子的作用下，经催化步骤S1和氧化步骤S2后未被活化氧化的废气中的有机分子吸收特定波长的光子后分子键被打断，呈游离态；二氧化钛光触媒在光照射下吸收周围水分产生羟基自由基，羟基自由基遇上呈游离态的废气中的有机物分子，便会将有机物分子中的电子夺回，使得有机物分子分解，分解变成无害的水及二氧化碳等小分子，从而使得排放的废气符合排放标准。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页1 2 3