[实用新型]VOCs净化用雾化芬顿试剂联合UV光解逆流式填料吸收塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及废气治理设备领域，特别涉及一种用于VOCs氧化去除的雾化芬顿试剂联合UV光解设备的逆流式填料吸收塔。

背景技术

随着我国化工、食品、纺织等行业的逐步发展，挥发性有机物(VOCs)污染日趋严重，不仅影响环境空气质量，也直接损害人体健康。对于中等浓度和低浓度(＜1000mg/m³)的 VOCs工业废气，一般的治理方式是进行降解去除。

目前为止，用于VOCs废气处理的环保装置主要涉及化学喷淋装置、活性炭吸附装置、低温等离子催化氧化装置、臭氧氧化装置和UV光解装置等。其中，低温等离子催化氧化装置和臭氧氧化装置造价及设备维护费用高昂，化学喷淋装置受限于气液两相难以充分接触，并容易产生废水造成二次污染。

另一方面，芬顿试剂作为强氧化剂，目前在有机废水处理中应用广泛，并在紫外光参与下表现出良好的协同效应。其反应过程中产生大量羟基自由基(·OH)，氧化还原电位可达到2.7eV以上，能够破坏有机物的碳链结构，将之彻底氧化为二氧化碳和水，达到净化去除的目的。但是，芬顿试剂在废气处理中的应用鲜有报道，目前尚无关于芬顿反应用于废气处理的实用新型装置公开。

发明内容

为解决传统VOCs废气处理装置造价及维护运行费用高昂、净化效率有限以及产生二次污染等问题，本实用新型提出一种用于VOCs氧化去除的雾化芬顿试剂联合UV光解设备的逆流式填料吸收塔，该装置投资少、简单易操作并且几乎不产生二次污染废水。

本实用新型技术方案：

VOCs净化用雾化芬顿试剂联合UV光解逆流式填料吸收塔，主要包括进气系统，芬顿试剂雾化循环系统，UV/Fenton光解反应系统和出气系统四个部分。所述进气系统指逆流式进气管；所述芬顿试剂雾化循环系统包括H₂O₂溶液进样口、H₂O₂溶液雾化器、FeSO₄溶液进样口、FeSO₄溶液雾化器、芬顿试剂预混合仓、混合进样口、循环泵以及回流管；所述UV/Fenton 光解系统包括条形UV灯管若干，设于吸收塔主体外部周围，逆流式填料吸收塔以及内置石英填料；所述出气系统包括逆流式填料吸收塔出气口以及风机等。

VOCs净化用雾化芬顿试剂联合UV光解逆流式填料吸收塔，其实现方案如下：

(1)将H₂O₂水溶液和FeSO₄水溶液分别从其进样口进样；

(2)所进试剂经雾化器雾化后，进入预混合仓混合，产生一定量羟基自由基；

(3)混合后的雾化芬顿试剂通过联合进样口进入塔主体，在紫外线照射下发生 UV/Fenton反应，产生更多羟基自由基；

(4)有机废气经由逆流式进气管进入反应塔，在填料孔隙中与雾化芬顿试剂发生氧化反应，生成二氧化碳、水和少量小分子有机物；

(5)反应后及部分未及反应的雾化芬顿试剂在循环泵的作用下，经由回流管返回装置顶部，继续参与反应；

(6)洁净尾气通过风机排气系统排出。

本实用新型的技术原理：

双氧水和FeSO₄溶液经雾化器雾化后混合，形成雾化芬顿试剂，在UV灯管照射下发生光协同反应，在塔内生成具有强氧化性的羟基自由基，将废气中的VOCs彻底氧化为小分子物质和水，并伴随芬顿试剂对VOCs的直接氧化作用和紫外线对废气中有机物的裂解作用，最终得到无污染的洁净气体。

本实用新型的有益效果：

采用雾化的芬顿试剂并加入惰性石英填料，增大了气液反应接触面积，缩短了反应时间；喷淋试剂的循环使用，节省了原料消耗，提高了试剂利用率，并且几乎避免了二次污染废水的产生；多种氧化方式相结合，尤其是引入了在废水处理工艺中表现优异的光助芬顿氧化机制，大大提高了净化效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型横截面示意图。

图1和图2中，01-H₂O₂溶液进样口，02-H₂O₂溶液雾化器，03-FeSO₄溶液进样口，04- FeSO₄溶液雾化器，05-芬顿试剂预混合仓，06-混合进样口，07-循环泵，08-回流管，09-UV 灯管，10-塔身，11-进气口，12-出气口，13-填料，14-风机。