[发明专利]一种基于低温等离子、微波光催化氧化处理有机废气的方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于低温等离子、微波光催化氧化去除有机气体的方法及装置，所述有机废气经过三级处理净化后排入大气。所述装置包括荷电喷雾净化塔、低温等离子体反应塔、微波光催化氧化反应塔、风机等；所述荷电喷雾净化塔、低温等离子体反应塔、催化氧化反应器和风机依次顺接。本发明通过荷电植物液对有机废气进行预降解、除尘，在等离子体、微波、紫外光的共同作用下，极大提高催化剂的活性，延长催化剂使用寿命，解决等离子体降解不彻底、二次污染，运行费用高缺陷，具有很好的实用价值。

技术领域

本发明属于有机废气处理的技术领域。具体涉及一种有机废气处理系统及其处理方法。

背景技术

恶臭污染，是指大气、水体、废弃物等物质中含有的具有引起人们厌恶或不愉快气味的挥发性物质，通过空气介质，作用于人的嗅觉器官而被感知的一种感知（嗅觉)污染。据报道，迄今为止，凭人嗅觉感知的恶臭物质就有4000多种，按组成可分为5类：(1)含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇、硫醚；(2)含氮化合物，如氨、胺、酞胺、吲哚等；(3)卤素及衍生物，如氯气、卤代烃；(4)烃类，如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃；(5)含氧有机化合物，如醇、酚、醛酮、有机酸等。

一般采用稀释扩散法、中和法、吸收法、吸附法、热破坏法、微生物法治理恶臭污染物，但上述方法都有缺陷。稀释扩散法是将有机废气通过排气筒排至大气或用无臭空气稀释以减少臭味，主要适用于处理中、低浓度的有组织排放的有机废气，但易受气象条件限制，恶臭物质依然存在。中和法是使用中和脱臭剂以减弱恶臭感官强度，主要适用于需立即、暂时消除低浓度恶臭物质影响的场合，可快速消除有机废气的影响，灵活性大，但有机废气物质并没有被去除，且需投加中和剂。吸收法是用适当的吸收剂(如水、酸、碱、植物提取液）从废气中选择性地吸收除去有机废气，主要适用于高浓度、中浓度恶臭物质的处理，处理量大，方法最成熟，但处理效率不高，消耗吸收剂，恶臭污染物仅由气相转移到液相，为此吸收方法只是作为其他治理方法的辅助手段用于废气的前处理方法和后处理方法中。吸附法是指采用活性炭、两性离子交换树脂、活性氧化铝、硅胶、活性白土等脱臭吸附剂来处理低浓度的有机废气，主要适用于处理低浓度，高净化要求的有机废气。虽然吸附法对低浓度有机废气脱除效率较高，但吸附剂需更换或再生，无法达到彻底去除有害气体的目的，故常与热力氧化等方法联用，另外对于含有颗粒物或者橡胶弹性体类废气，吸附剂因活性空隙被堵塞而失效，对于处理大气量时吸附剂用量大，吸附设备体积庞大，投资成本高。热力氧化法(包括热力焚烧、催化燃烧以及蓄热燃烧）是指在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧，主要适用适用于处理高浓度、小气量的可燃性有机废气。但由于设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染等缺陷极大限制了其应用，此外燃烧装置对运行条件要求较高，对于催化燃烧要求在200°C以上运行，而对于热力焚烧和蓄热燃烧要求在700°C以上运行，投资和运行费用高。对于含硫和卤素的废气，易造成催化剂中毒。生物法是指利用微生物降解恶臭污染物而使气体脱臭，主要适用于可生物降解的水溶性恶臭污染物的去除，但受微生物活性以及选择性影响，必须频繁添加药剂、控制PH值、温度等，运行费用相对比较高，而且微生物一旦死亡将需要较长时间重新培养。

低温等离子体是近年来新兴的一种废气处理方法，主要通过等离子体放电过程中产生的大量活性物种，这些活性物种和由活性物种产生的臭氧轰击污染物分子，使其电离、解离和激发，然后能引发一系列复杂的物理、化学反应，使复杂的大分子污染物转变为简单的小分子安全物质，或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质，从而使污染物得以降解去除。但是，等离子体在净化过程中可产生毒性更高的中间产物或者是分子更大，比原分子更难降解的中间产物，存在氧化不完全和臭氧残留导致二次污染的问题，同时过高的处理成本也是制约其应用的关键。