[发明专利]一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法

权利要求书

1.一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于：来自排放源的烟气经风机引入调温器，降温后的烟气由烟气入口进入混合器，催化剂储存塔内的催化剂经过循环泵引入混合器，烟气与催化剂在混合器内气固混合，混合器设有两出口分别通过管道连接撞击床的同轴对向布置的高速喷嘴c和高速喷嘴d；两股气固混合物通过同轴对向布置的高速喷嘴在撞击床内发生撞击，所述撞击的平衡点位于撞击床的垂直中心线上；过氧化物溶液设于储液箱内，通过喷雾泵喷入撞击床内，三股气液固混合物在撞击床内发生充分的混合；位于撞击床内的紫外灯发射出紫外光，紫外光有效辐射强度为30μW/cm²-400μW/cm²，紫外线有效波长为180nm-365nm；紫外光联合催化剂分解过氧化物产生强氧化性的羟基或硫酸根自由基在撞击床中氧化脱除VOCs，将VOCs降解为CO₂和H₂O后排放；所述烟气在调温器内降温，撞击床的烟气入口温度为60-160℃；烟气与过氧化物溶液的有效液气比为0.2-6.0L/m³，过氧化物溶液的浓度为0.2mol/L-2.0mol/L之间，溶液的pH位于1.0-7.5之间，溶液温度为70-95℃；烟气中VOCs的含量不高于5000μg/m³，喷雾器喷出的过氧化物溶液的雾化液滴粒径不大于10微米；高速喷嘴出口流速为5-25m/s；催化剂颗粒由撞击床出口f重新回到催化剂储存塔，然后再次进入混合器和撞击床，如此循环进行；催化剂的投加量按撞击床反应器体积的每立方米投加0.1-5kg。

2.根据权利要求1所述的一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于，撞击床的烟气入口温度为100℃，液气比为1.5L/m³，氧化铁投加量为0.1kg/m³，双氧水浓度为1.0mol/L，溶液pH为3.4，溶液温度为70℃，烟气中甲苯含量为600μg/m³，紫外光有效辐射强度为78μW/cm²，紫外线有效波长为254nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于，撞击床的烟气入口温度为100℃，液气比为0.5L/m³，氧化铁投加量为0.1kg/m³，过硫酸铵浓度为1.0mol/L，溶液pH为3.4，溶液温度为70℃，烟气中甲苯含量为600μg/m³，紫外光有效辐射强度为25μW/cm²，紫外线有效波长为254nm。

4.根据权利要求1所述的一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于：所述的排放源是燃煤锅炉﹑垃圾焚烧炉﹑石油化工设备中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于：所述的过氧化物是双氧水﹑过硫酸铵﹑过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两种以上的混合。

6.根据权利要求1所述的一种基于光催化自由基高级氧化的VOCs脱除方法，其特征在于：所述的催化剂是二氧化钛﹑氧化铁﹑二氧化锰﹑氧化铜中的一种或两种以上混合物，或者是所述催化剂的负载型，所用载体是活性炭﹑三氧化二铝﹑分子筛﹑硅胶和生物质焦中的一种或多种的复合体。