本发明属于工业vocs净化技术领域，更具体地，涉及一种资源化-深度氧化协同净化工业vocs的方法及设备与应用。
背景技术：
全世界每年生产大量的有机溶剂，如涂料行业每年生产各类涂料高达4300余万吨，并且以每年5％的速率增长。在这些有机溶剂的合成过程中，会不可避免地向环境中释放vocs，比如据估计，在涂料生产过程中每生产1公斤涂料就会排出0.02公斤的vocs。而工人或周边居民长期暴露在这些vocs的环境中可能会引起慢性疾病，因此，vocs的治理已刻不容缓。目前我国常用的vocs净化技术有回收法和销毁法。回收技术主要有低温冷凝和吸附等。前者从经济上考虑更适合用于浓度超过10000ppm的vocs回收，而后者如果直接对吸附后的vocs进行回收的话会极大地增加其工艺复杂性和成本，同时也易产生二次污染。另一方面，以光催化氧化技术为代表的新型销毁技术，具有可在常温常用下进行、能量消耗低、对污染物的降解效率高、同时可降解多种污染物等特点，是一种很有应用前景的vocs净化手段，但是对于高浓度vocs的净化效率不高。总的来说，目前我国vocs的净化技术的瓶颈在于回收技术对vocs处理不够彻底，易产生二次污染等，而销毁技术存在处理成本较高、自身技术局限性等。因此，将回收技术与销毁技术进行合理的集成化可以很好地扬长补短，是vocs净化技术应用于工业vocs污染控制的必然选择。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供资源化-深度氧化协同净化工业vocs的方法。
本发明的另一目的在于提供实现上述资源化-深度氧化协同净化工业vocs的方法的设备。
本发明的再一个目的在于提供上述设备在净化工业vocs中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种资源化-深度氧化协同净化工业vocs的方法，包括以下具体步骤：
s1.采用集气罩收集工业vocs，通过资源化装置中的吸附单元实现vocs的快速捕获和富集，获得含vocs吸附剂；
s2.采用热空气对步骤s1中所述含vocs吸附剂进行吹脱，释放出的vocs通过资源化装置中的冷凝单元进行回收；
s3.步骤s2回收后残余的vocs进入光催化反应装置，在光催化剂的作用下，分解或矿化vocs，完成对工业vocs的净化。
优选地，步骤s2中所述热空气的温度为40～100℃，所述冷凝单元的温度为-100～-5℃。
优选地，步骤s2中所述吸附单元设有吸附剂，所述吸附剂为活性炭、分子筛或硅胶中的一种或几种混合物。
优选地，步骤s3中所述光催化剂为负载在多孔结构泡沫镍上的纳米tio2复合光催化剂。
一种实现所述资源化-深度氧化协同净化工业vocs的设备，包括集气罩、资源化装置、光催化氧化反应装置和风机；所述集气罩和所述资源化装置连通，所述资源化装置和所述光催化氧化反应装置连接，所述资源化装置中设有吸附单元和冷凝单元，所述光催化氧化反应装置和所述风机相连，所述风机设置在所述协同净化设备的出气口处。
进一步地，所述吸附单元和所述冷凝单元采用一体化无缝连接制成，所述冷凝单元内设有冷凝片。
进一步地，所述吸附单元设有吸附剂。
进一步地，所述光催化氧化反应装置包括紫外灯、光催化剂和流过式光催化固定床，所述紫外灯平行于所述流过式光催化固定床，所述光催化剂装载在所述流过式光催化固定床上。
进一步地，所述设备还设置有采样口，所述采样口包括第一采样口，第二采样口和第三采样口。
进一步地，所述第一采样口设置在所述集气罩和所述资源化装置之间，所述第二采样口设置在所述资源化装置与所述光催化氧化反应装置之间，所述第三采样口设置在所述光催化氧化反应装置和所述风机之间。
上述设备在处理工业有机废气中的应用。优选地，所述工业有机废气为含酯类和单环芳香烃的有机废气。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明的方法首先通过吸附单元实现vocs的快速富集，然后通过低温实现vocs直接冷凝变成有机溶剂；接着通过光催化反应装置中的光催化剂将残余vocs在原位降解转化成无毒无害的co2和h2o，从而可以有效保证有机废气完全去除的处理效果和长期性稳定性。
2.本发明提供的设备不仅能够实现vocs的净化达标排放，同时能够将高浓度vocs回收再利用，构筑污染物消减-资源化-高附加值产品开发的一体化vocs污染控制新模式。本发明的设备对涂料包装车间vocs的平均去除率达95％以上，显著提高vocs的回收效率。
附图说明
图1为本发明设备的结构示意图。
其中，1-集气罩；2-采样口；3-资源化装置；4-吸附单元；5-冷凝单元；6-光催化反应装置；7-风机；→为资源化装置中气体走向。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种实现所述资源化-深度氧化协同净化工业vocs的方法的设备，结构如图1所示。所述设备包括通过管道依次连接的用于收集气体的集气罩1、资源化装置3和光催化氧化反应装置6，所述设备的出气口设置有风机7。所述集气罩1和所述资源化装置3连通，所述资源化装置3和所述光催化氧化反应装置6连接，所述资源化装置6中设有吸附单元4和冷凝单元5，所述光催化氧化反应装置6和所述风机7相连。
吸附单元4和冷凝单元5采用一体化无缝连接制成，所述冷凝单元5内设有冷凝片，从而保证气体回收路径完全经过吸附单元4和冷凝单元5，不仅显著降低了设备的风阻，同时气体在资源化装置中行走的路线为“o”型，可以有效延长vocs与冷凝单元的接触时间，进一步提高vocs的回收效率。
所述吸附单元设有吸附剂，所述吸附剂为活性炭、分子筛或硅胶中的一种或几种混合物。
所述光催化反应装置6包括用于激发光催化剂的紫外灯、光催化剂和流过式光催化固定床；所述紫外灯平行于流过式光催化固定床，光催化剂装载在流过式光催化固定床上；优选地，流过式光催化固定床为3层，固定床大小为1000×1000mm，光催化剂为负载在多孔结构泡沫镍上的纳米tio2复合光催化剂。
为了便于进行分析，所述设备设置有三个采样口，所述采样口包括第一采样口21，第二采样口22和第三采样口23。所述第一采样口21设置在所述集气罩1和所述资源化装置3之间，所述第二采样口22设置在所述资源化装置3与所述光催化氧化反应装置6之间，所述第三采样口23设置在所述光催化氧化反应装置6和所述风机7之间。
实施例2
使用实施例1提供的设备净化工业vocs，包括具体步骤如下：
s1.吸附富集：采用集气罩1以1000m3/h的速度收集待净化的工业vocs，通过吸附单元4中活性炭实现vocs的快速捕获和富集，获得含vocs活性炭；
s2.冷凝回收：采用70℃热空气对步骤s1中所述含vocs吸附剂进行吹脱，释放出的vocs通过-20℃冷凝单元5进行回收；
s3.光催化氧化：通过步骤s2回收后残余的vocs进入光催化反应装置6，在光催化剂(负载在多孔结构泡沫镍上的纳米tio2复合光催化剂)的作用下，vocs被吸附和富集在光催化剂上，并随后在紫外灯光照射下实现原位催化氧化降解，完成对工业vocs的净化。
试验进行中于采样口2定期采集vocs样品，进行分析以测定设备对vocs的处理效果。研究结果表明，本实施例中vocs的平均去除率为98％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于，步骤s1中所述吸附剂为分子筛，步骤s2中所述热空气的温度为40℃，所述冷凝单元的温度为-5℃，其他步骤及工艺条件与实施例2相同。其他步骤及工艺条件与实施例2相同。研究结果表明，本实施例对vocs的平均去除率为96％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于，步骤s1中所述吸附剂为硅胶，步骤s2中所述热空气的温度为100℃，所述冷凝单元的温度为-100℃，其他步骤及工艺条件与实施例2相同。研究结果表明，本实施例对vocs的平均去除率为95％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。