一种处理气体中挥发性有机物的装置的制作方法

本实用新型涉及污染物处理领域，具体涉及一种处理气体中挥发性有机物的装置。

背景技术：

近些年，工业排放挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)已经成为我国主要的大气污染物，严重威胁人类健康和社会的可持续发展，引起政府、社会公众和科研工作者的广泛关注，各种各样的净化设备孕育而生。然而，由于工业生产过程排放的VOCs存在组分复杂、浓度较低的特点，目前已有的废气净化设备难以有效地去除低浓度VOCs。已有研究证实光催化氧化技术对净化工业低浓度VOCs具有一定的潜在优势，但是在实际处理大流量废气时，由于废气在设备中停留时间较短，导致VOCs的降解效率较低。另外，随着反应的进行，产生的难降解物质会吸附在催化剂表面，使得催化剂失活，进一步降低处理效果。此外，目前常见的催化剂载体材料存在着强度低、抗腐蚀性差的缺点。因此，急需开发出一种基于高效、稳定的光催化剂的光催化设备，实现工业低浓度VOCs的净化设备。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种处理气体中挥发性有机物的装置，本装置中设置的气体流动路线可以延长了紫外灯、VOCs和光催化剂的接触时间，充分利用光生自由基，大大提高了VOCs的降解和矿化效率，可用于多种工业低浓度VOCs的净化。

本实用新型采用以下技术方案实现：一种处理气体中挥发性有机物的装置，包括预处理组件、反应器组和风机；预处理组件包括挥发罐和混气罐；反应器组包括至少一个反应器；每一个反应器包括主体、紫外灯和流过式光催化固定床；紫外灯和流过式光催化固定床设置在主体内；流过式光催化固定床设置在紫外灯照射范围内；挥发罐、混气罐、反应器组和风机按照气体流动的方向依次连通。

进一步地，反应器的进气端设有第一扩展器；第一扩展器依气体流动方向其口径逐渐增大。

进一步地，反应器的出气端设有第二扩展器；第二扩展器依气体流动方向其口径逐渐减小。

进一步地，每一个反应器中，气体的流动方向为水平。

进一步地，反应器组包括三个依次连通的反应器。

进一步地，三个反应器按垂直方向排列设置。

进一步地，预处理组件还包括至少一个流量计；流量计设置在挥发罐的入气端和/或，挥发罐和混气罐之间。

进一步地，反应器组还包括浓度检测器；浓度检测器设置在反应器和风机之间。

进一步地，浓度检测器为气相色谱仪。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型流过式光催化固定床可以装载催化剂，在紫外光的激发下产生氧化能力很强的自由基(如OH)，实现VOCs的降解和矿化；

2、本实用新型装置中设置的气体流动路线可以延长了紫外灯、VOCs和光催化剂的接触时间，充分利用光生自由基，大大提高了VOCs的降解和矿化效率，可用于多种工业低浓度VOCs的净化。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，1、预处理组件；11、挥发罐；12、混气罐；13、流量计；2、反应器组；21、反应器；211、主体；212、紫外灯；213、流过式光催化固定床；214、第一扩展器；215、第二扩展器；22、气相色谱仪；3、风机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

参照图1，一种处理气体中挥发性有机物的装置，包括预处理组件1、反应器组2和风机3；预处理组件1包括挥发罐11、混气罐12和流量计13；流量计13为两个，一个设置在挥发罐11的入气端；另一个设置在挥发罐11和混气罐12之间。反应器组2包括至少一个反应器21和气相色谱仪22；每一个反应器21包括主体211、紫外灯212和流过式光催化固定床213；紫外灯212和流过式光催化固定床213设置在主体211内；流过式光催化固定床213设置在紫外灯212照射范围内；挥发罐11、混气罐12、反应器组2和风机3按照气体流动的方向依次连通；气相色谱仪22设置在反应器21和风机3之间。

作为优选的实施方式，反应器21的进气端设有第一扩展器214；第一扩展器214依气体流动方向其口径逐渐增大；反应器21的出气端设有第二扩展器215；第二扩展器215依气体流动方向其口径逐渐减小。第一扩展器214可以实现气体在反应器21内的均匀分布，提高气体与光催化剂的接触面积，从而提高催化剂的利用效率。

作为优选的实施方式，每一个反应器21中，气体的流动方向为水平；反应器组2包括三个依次连通的反应器21；三个反应器21按垂直方向排列设置。使用时将催化剂装载于流过式光催化固定床213，当三个反应器21按垂直方向排列设置时，气体在各反应器21中的流动路线为S型，这样既能够延长气体在反应器21内的停留时间，有利于VOCs分子快速富集在催化剂的表面，特别是有利于流量大的有机废气的高效处理，而光催化剂在紫外光的激发下产生氧化能力很强的自由基(如OH)，实现VOCs的降解和矿化。

开启风机3，在挥发罐11中通入空气，以将挥发罐11中VOCs吹进混气罐12中配置低浓度VOCs的待处理气体，并可以通过挥发罐11入气端的流量计13调节通入挥发罐11的待处理气体的量，可以通过挥发罐11和混气罐12之间的流量计13调节通入混气罐12的待处理气体的量；然后经稀释的待处理气体进入反应器21，反应器21中以紫外光和装载于流过式光催化固定床213的催化剂协同将VOCs分解为小分子有机物或矿化为CO2，完成处理过程；经处理的气体在排出前通过气相色谱仪22分别检测VOCs和CO2浓度，实时反映装置的净化效果，经检测实施例对VOCs的平均去除率为75％，矿化率为60％。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。