[发明专利]紫外光降解废气的管式反应器及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光降解废气的管式反应器及其处理工艺，特别涉及一种用于降解挥发性有机气体及恶臭气体的管式反应器及其处理工艺。

背景技术

大气污染是目前最为突出的环境问题之一，据世界卫生组织估计，全球约10亿人健康受到大气污染的威胁，每年因大气污染导致全世界约200万人过早死亡，其中我国多达60多万人。大气中的有毒有害物质通过呼吸、沉降，进入人体和生态环境，给人体健康、生态安全及全球经济发展造成严重危害。近几年我国大气已呈复合型污染的趋势。大气环境质量总体上已进入了以多污染物共存、多污染物叠加、多尺度关联、多过程耦合、多介质影响为特征的复合型大气污染阶段。大气环境污染形势非常严峻，挥发性有机废气及恶臭气体污染已成为世界各国公认的一种典型的环境公害。

目前处理挥发性有机废气及恶臭气体的常用主要方法有吸附法、吸收法、燃烧法、生物法等。吸附法是利用吸附剂的多孔结构，将废气中的污染物捕获，吸附剂以炭质居多(如活性炭、纤维炭等)，适合于含水率低、浓度低的废气，具有去除效率高、工艺成熟等优点，但涉及饱和吸附剂脱附再生处理问题，需要与冷凝、氧化等其他方法联合。吸收法是采用低挥发性或不挥发性溶剂对废气进行洗涤吸收，从而消除污染，吸收剂可以是水、酸碱、矿物油和碳氢化合物，设备一次性投资费用低，但吸收后的废吸收液需要再次处理，易产生二次污染。燃烧法是利用高温(500~800℃，使用催化剂后，温度可降至350~500℃)，将有机废气在0.3～0.5s时间内氧化分解，分解产物为CO₂和H₂O，涉及含硫、氯、氮化合物，则会产生SO₂、HCl、NO_X，适合于处理污染物浓度高、毒性大的废气，具有效率高、氧化彻底等特点，但氧化后废气存在二噁英等污染风险，使用催化剂易被硫、氯中毒。生物法是利用微生物将废气中污染物降解为CO₂、H₂O等无毒无害的产物，因其处理费用低、二次污染小等特点，正在成为一项在废气污染控制领域迅速推广的技术，尤其是在较低浓度、较大气量的易生物降解有机废气和恶臭气体治理中更具优势。然而，对于那些疏水性难生物降解气态污染物(烃类、含氯烃类等)，由于其固有的物化特性，采用生物法难以获得较为理想的去除效果。

因此，研究开发一种净化效率高、投资与运行费用低、运行稳定、安全可靠的挥发性有机废气及恶臭气体净装置及其处理工艺，具有重要意义和实用价值。

发明内容

为克服常规废气处理设备及其工艺的诸多不足之处，本发明提出一种高能UV(紫外光)降解废气管式反应器及其方法。

本发明如下的解决技术方案：

提供一种紫外光降解废气的管式反应器，包括管式的壳体，壳体两端分别设废气进口和净化气出口；还包括置于壳体内的UV放电管模块，UV放电管模块共有n个，相邻UV放电模块轴线互相垂直且间隔设置，与壳体构成光解舱；所述UV放电管模块由UV放电管与包覆于UV放电管外部的套管构成，在通电后能发射主波长为184.9nm或253.7nm的紫外光。

本发明中，管式反应器具有至少3组并列的管式壳体，其两端的废气进口和净化气出口分别各自连接；每组管式壳体的入口端还设有流量调节阀门。

本发明中，所述的UV放电管模块的轴线垂直于管式壳体的轴线，相邻UV放电管模块的轴线相互垂直。

本发明中，相邻两组UV放电管模块的间距为200~600mm。

本发明中，所述包覆于UV放电管外部的套管是石英玻璃，其厚度为2~5mm。

本发明中，所述壳体的内壁具有经过镜面抛光或镀膜处理的表面结构。

作为进一步的发明目的，本发明还提供了一种基于前述管式反应器的紫外光降解处理废气的方法，包括步骤：

(1)给UV放电管模块通电，释放出主波长为184.9nm或253.7nm的单独或混合的紫外光；