[发明专利]有机废气处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染治理技术领域，具体而言，本发明涉及废气处理装置，尤其涉及一种用于处理VOCs的有机废气处理装置。

背景技术

当前我国以细颗粒物(fine particulate，PM2.5)为特征污染物的区域性大气污染问题频发。研究表明有机废气中的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，VOCs)是PM2.5形成的重要先导因子，推进有机废气尤其是VOCs的处理十分有利于我国解决目前迫切的大气污染问题。

VOCs种类包括烷烃类，烯烃类，苯系物，卤代烃类，醛类，酮类，醇酸酯类，有机胺类，有机硫类等，种类繁多、来源甚广，其中工业源产生的VOCs排放量最大，并对环境产生了严重的污染。目前工业VOCs废气处理技术仍以传统的吸附、吸收、催化燃烧或生物法等单一技术为主，实际运用上，在处理成分复杂、浓度范围广、排放量大的工业VOCs废气时，单一处理技术的缺点被放大，难以在技术和经济上取得满意的效果。例如吸附法需要频繁更换或再生吸附剂，而吸附质往往难以回收或不具备回收价值，运行维护成本高；吸收法多以水、酸碱或非极性矿物油作为吸收溶液，存在设备易腐蚀，吸收废液需要进行再生或处理，否则存在二次污染等问题，过程繁复且成本高；催化燃烧技术常以贵金属为催化剂，但催化剂易失活，在处理低浓度有机废气时还需补充额外的热量以维持系统燃烧；生物法在处理高浓度或含烷烃类和卤代烃类等水溶性较差、具有一定生物毒性、难生物降解的VOCs废气时效率低下。

近年来新兴的芬顿(Fenton)氧化、光氧化、等离子体等高级氧化技术开始进入VOCs废气处理领域。其中光催化氧化技术是一种能在较低能量波段的紫外线和催化剂的条件下产生羟基自由基(OH·)、超氧基(O₂^-·)等具有强氧化活性分子的光氧化技术，具有反应温和，迅速氧化污染物的特点。然而光催化剂容易失活，紫外灯积垢后光解效率有所下降，大分子的VOCs在强氧化体系的作用下，易断链或开环形成醛、酮、酸或酯等矿化程度低、部分具有毒性的小分子中间产物，且经特定波长的紫外光处理后的尾气存在臭氧(O₃)副产物，这些问题制约了光催化氧化技术在VOCs处理领域的应用推广。

实践证明单一的VOCs废气处理技术已不能满足日益严格的排放标准，将单一技术进行有机耦合，开发出一种经济高效、适用性广的新型组合式的VOCs处理技术，十分具有应用前景。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单的有机废气处理装置，其综合光氧化和生物降解的处理方式，先氧化后降解，从而提高有机废气的处理效率及净化率，达到排放标准。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种有机废气处理装置，包括反应腔体，所述反应腔体沿左右方向的两端分别开设进气口和排气口，所述反应腔体内沿进气口向排气口的方向分隔出依序连通的光氧化段、臭氧催化氧化段及生物滴滤段三个反应段。其中，所述光氧化段用于在其内形成(UV)/O₃/OH·光氧化体系，以与有机废气发生快速链式反应；所述臭氧催化氧化段用于在光氧化段生成的O₃作用下对光氧化段处理后的有机废气进行催化氧化处理；所述生物滴滤段用于降解经臭氧催化氧化段处理后的有机废气，并将降解后的气体经排气口排出。

优选地，相邻两个反应段之间设有隔板，所述隔板前后两边与腔体内壁连接，相邻反应段的隔板上下仅一边交错与腔体相连。

优选地，所述光氧化段设有用于提供紫外线的紫外线灯组件，所述紫外线灯组件包括固定于光氧化段顶部的灯管支架，安装在灯管支架上的紫外线灯，以及套设在紫外线灯外周的玻璃套管。

进一步地，所述光氧化段还设有喷淋机构，所述喷淋机构的喷淋液流经所述紫外线灯，以在紫外线灯作用下与空气中的氧气发生反应，形成(UV)/O₃/OH·光氧化体系；同时，喷淋机构还可将紫外线灯上的积垢冲刷干净，保证紫外线灯的透光率。

优选地，所述喷淋机构包括喷淋管、安装于喷淋管上且用于将喷淋液雾化的雾化喷头，用于检测光氧化段内湿度的湿度传感器，以及与湿度传感器电连接以根据湿度传感器检测结果控制雾化喷头开启或关闭的湿度控制器。

优选地，所述臭氧催化氧化段包括设于下方区域且用于承托催化填料的催化填料支撑架和设于填料支撑架上方且填充有催化填料的催化氧化区，所述催化填料上负载有用于催化氧化臭氧的催化剂。