一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备的制作方法

本实用新型涉及环境保护的技术领域，特别是涉及用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备。

背景技术：

现阶段处理VOCs的技术手段主要有活性炭吸附或膜法分离、催化燃烧或高温焚烧、低温等离子体净化技术、紫外光催化氧化技术、TiO₂催化技术等。

现有的活性炭吸附法或膜法分离只能对VOCs进行吸附或分离浓缩，分离效率较高，但后期还需对吸附或分离出来的VOCs进行分离再处理。且所需装置和设备占地较大，投资和后期维护成本较高。

催化燃烧和高温焚烧对VOCs的浓度和气量等要求高，只适用于VOCs气量较大且浓度较高的场合，而且能耗大，投资高，不适用于小排量VOCs的情况。

低温等离子体净化技术虽然能耗低，装置简单，但对混合有机废气净化效率低不足，且对其机理研究不够充分，导致分离效率有限。

因此希望有一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备能兼顾紫外光催化氧化技术和TiO₂催化技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备来克服现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备，所述用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备包括：主体、催化剂填充层、进气管、气体分布管、紫外线灯、出气管、上法兰盖和下法兰盖；

催化剂填充层，所述催化剂填充层为同心环状圆柱体，所述催化剂填充层设置在所述主体内部，所述催化剂填充层内的催化剂包括一种含TiO₂的催化剂；

进气管，所述进气管通过所述下法兰盖从所述主体的底部插入所述主体内部；

气体分布管，所述气体分布管连接所述进气管，并且所述气体分布管设置在所述主体的中心；

紫外线灯，所述紫外线灯贯穿所述主体设置，所述紫外线灯环绕所述气体分布管设置；

出气管，所述出气管设置在所述主体的顶部；

上法兰盖，所述上法兰盖设置在所述催化剂填充层的顶端，所述上法兰盖可用于更换及装填催化剂；

下法兰盖，所述下法兰盖设置在所述主体的底部，所述下法兰盖用于密封所述主体，并且更换及卸载催化剂。

优选地，所述主体为圆柱状，所述催化剂填充层的顶部凸出所述主体顶部设置，围绕所述催化剂填充层的顶部凸出部分的外侧安装有圆筒，所述圆筒的底部与所述主体的顶部焊接连接。

优选地，所述催化剂填充层由篦子板和丝网组成。

优选地，所述催化剂填充层与所述主体为同圆心设置。

优选地，所述紫外线灯的数量大于等于1。

优选地，所述出气管设置在所述催化剂填充层外侧与主体内侧之间，所述出气管的数量大于等于1。

本实用新型提供了一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备，本实用新型提供的所述用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备融合了紫外光催化氧化技术和TiO₂催化技术，并克服了紫外光催化氧化技术和TiO₂催化技术的缺点，且投资小，占地小，操作简便，可以实现模块化生产安装，对VOCs排放的不同气量、不同浓度及各类场所都适用，鉴于当前VOCs的排放复杂化、分散化、小型化的特点，该专利不仅适用于大排量VOCs场所，更将对以往技术无法解决的小气量低浓度排放的VOCs起到积极的解决作用，对我国的环保事业有很大的推进作用，该专利具有广阔的市场前景，其推出必然带来良好的社会和经济效益。

附图说明

图1是用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备。

图2是用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型一宽泛实施例中：本实用新型提供了一种用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备，所述用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备包括：主体、催化剂填充层、进气管、气体分布管、紫外线灯、出气管、上法兰盖和下法兰盖；所述催化剂填充层为同心环状圆柱体，所述催化剂填充层设置在所述主体内部，所述催化剂填充层内的催化剂包括一种含TiO₂的催化剂；所述进气管通过所述下法兰盖从所述主体的底部插入所述主体内部；所述气体分布管连接所述进气管，并且所述气体分布管设置在所述主体的中心；所述紫外线灯贯穿所述主体设置，所述紫外线灯环绕所述气体分布管设置；所述出气管设置在所述主体的顶部；所述上法兰盖设置在所述催化剂填充层的顶端，所述上法兰盖可用于更换及装填催化剂；所述下法兰盖设置在所述主体的底部，所述下法兰盖用于密封所述主体，并且更换及卸载催化剂。

如图1和2所示，用于处理VOCs的光催化氧化吸附设备包括：主体1、催化剂填充层2、进气管3、气体分布管4、4个紫外线灯5、2个出气管6、上法兰盖7和下法兰盖8。

所述催化剂填充层2为同心环状圆柱体，所述催化剂填充层2设置在所述主体1内部，所述催化剂填充层2内侧为进气及VOCs气体分布空间，所述催化剂填充层2内的催化剂包括一种含TiO₂的催化剂；所述进气管3通过所述下法兰盖8从所述主体1的底部插入所述主体1内部；所述气体分布管4连接所述进气管3，并且所述气体分布管4设置在所述主体1的中心；所述紫外线灯 5贯穿所述主体1设置，所述紫外线灯5环绕所述气体分布管4设置；所述出气管3设置在所述主体1的顶部；所述上法兰盖7设置在所述催化剂填充层2 的顶端，所述上法兰盖7可用于更换及装填催化剂；所述下法兰盖8设置在所述主体1的底部，所述下法兰盖8用于密封所述主体1，并且更换及卸载催化剂。

所述紫外线灯5的电缆接在上部穿线管内，穿线管穿过主体1的上法兰盖 7及带螺纹电缆密封接头，紫外线灯5的底部连接不锈钢圆钢后插入主体1底部管状底座内，起到固定作用。

催化剂填充层2由篦子板及丝网组成，在其中装填一种含TiO₂的催化剂。

主体1最外层圆环结构为经过催化剂填充层2处理的无害化气体，并通过两个出气管6。

光催化氧化VOCs气体的步骤包括：

(1)VOCs气体从进气管3进入主体1，然后通过气体分布管4的分布孔喷出，经过分布的VOCs气体均匀分布在主体1的内部；

(2)经过分布的VOCs气体进入装有含TiO₂的活性炭催化剂的催化剂填充层2内，在此过程中，VOCs气体在紫外线灯5的催化氧化以及TiO₂的催化分解作用下对VOCs进行了高效分解；

(3)经过高效分解的VOCs气体经过催化剂填充层2的催化剂吸附将未分解的微量VOCs气体吸附在所述催化剂填充层2；

(4)经过步骤(3)处理的气体经过催化剂填充层2外侧的篦子板和丝网进入主体1，并通过出气管6直接排入外界。

本专利将处理VOCs的多种技术有机结合，既高效又完美的解决了不同气量和浓度的VOCs的处理难题。解决了绝大部分VOCs处理设备只能处理大气量高浓度VOCs的难题，且经济成本较低，所需场地更小，后期维护成本低，能显著降低企业环保处理成本，明显提高企业环保积极性。

本专利可以进行模块化生产及组装。即将设备外尺寸进行固化，使安装现场可以在设备未到的情况下根据设备固定的外尺寸直接确定设备安装位置及进气、出气接管方位高度。根据不同气量的VOCs气体，对其中的篦子板及丝网的直径进行计算并按一定的气量范围形成多种规格，并生产成型，使之适应不同工况气量的VOCs处理。如气量增加，原有的单台或多台设备已不能满足要求，需再增加该设备，只需按照增加的气量采购对应的模块化处理设备，可以达到当天运到，当天安装，当天就能运行的效果。

本专利催化剂安装方式为圆环状，相对于床层式上下层的安装方式，同等数量的催化剂，与气体接触的面积更大，处理效率更高。且更换催化剂方便快捷，解决了现阶段在处理VOCs中催化剂装填更换的困难。需要更换催化剂时，卸下上部及底部法兰盖，对其中的催化剂进行卸载，旧催化剂从底部漏出。完全清理完毕后，封上底部法兰盖，从上部装填入新的催化剂，再封上法兰盖。节省了催化剂失活后完全更换设备的费用，以及吊车人工。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。