[发明专利]一种去除VOC的设备和方法

说明书

本发明公开了一种去除VOC的设备，包括相连通的喷淋系统和光催化部，喷淋系统用于喷淋废气以除去废气中的灰尘；光催化部包括光催化板和光源，光源设置在能够照射到光催化板的位置，用于通过光催化将VOC分解；喷淋系统和光催化部之间连通有控湿装置，控湿装置用于将从喷淋系统过滤除尘的废气控制相对湿度为30‑50％。本发明通过设置控湿装置，将经除尘后废气的相对湿度控制在30‑50％，能够有效平衡催化反应活性和水汽对屏蔽光线的负面影响，从而对光催化反应起到提升效率的作用。

技术领域

本发明涉及环保领域，具体涉及一种去除VOC的设备和方法。

背景技术

目前针对工业废气的处理技术纷繁多样，有活性炭吸附法、热氧化法、光催化氧化法、低温等离子法、化学反应法、生物氧化法等，其中的光催化氧化法因占地面积小，运行成本低，设计投资低，不产生二次污染而成为各种方法中的绿色先锋。其原理是利用特制的高能紫外线光束照射恶臭气体，改变恶臭气体的分子结构，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外线光束照耀下，降解转化成低分子化合物，再通过光催化剂的氧化作用把有机污染物分解成无污染的水和二氧化碳。但是目前的光催化处理设备利用光催化除VOC效果并不理想。

发明内容

本发明目的在于提供一种去除VOC的设备，解决上述问题。还提供了一种去除VOC的方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种去除VOC的设备，包括相连通的喷淋系统和光催化部，喷淋系统用于喷淋废气以除去废气中的灰尘；光催化部包括光催化板和光源，光源设置在能够照射到光催化板的位置，用于通过光催化将VOC分解；喷淋系统和光催化部之间连通有控湿装置，控湿装置用于将从喷淋系统过滤除尘的废气控制相对湿度为30-50％。

本发明发现不仅颗粒物对光催化过程影响很大，湿度对光催化过程影响也很大，一方面水分会增加光催化过程羟基自由基和超氧自由基的产生，使得反应活性增高反应速率得以提升；另一方面过多的水分附着在颗粒物上会增加颗粒物的屏蔽光线的负面影响，进而大幅降低光催化效率。因此对废气中湿度大小的控制对于气相光催化效率的提升具有较大的影响。本发明在多次实践中发现，将经过除尘的废气的相对湿度控制在30-50％能够平衡光反应活性和水汽屏蔽光线的负面影响，从而对光催化反应起到提升效率的作用。

本发明中控湿装置可以采用现有的控湿装置，也可以在装置中加入干燥剂处理，例如加入蒙脱石和氯化钙复合干燥剂，也可以是其他干燥剂等等。

喷淋系统包括喷淋塔，喷淋塔内设置有喷淋装置，喷淋装置的上方设置有第一填料，第一填料用于除去经喷淋后的废气中部分水分。第一填料的设置能够帮助除去废气经喷淋后的多余水汽。

喷淋装置的下方设置有第二填料，第二填料用于分散水流以便废气和水充分接触除去废气中的灰尘。而第二填料的设置能够帮助喷淋除去废气中更多的灰尘。在实施中，第一填料和第二填料可以为聚丙烯多面空心球填料等现有填料，但并不局限于此种材质的填料。

光催化部的进气口处设置有用于降低风速的阻流板。阻流板的设置能够控制风速，第一能够使得合适速度的废气和催化板充分接触，另一方面能够减少对光源的直接冲刷，防止光源的损坏。

光源为紫外灯和红外灯的组合，光催化板上负载有光催化剂和热催化剂。在一个实施中可以采用紫外灯和红外灯的组合，紫外灯特别是深紫外灯在工作时会有热量散发到光催化剂表面，而这种热量正好可以为热催化剂所用，但这种热量有限，因此选择再加红外灯的组合也为热催化剂提供足够的热量以引发热催化反应，而使得降解更加充分有效。光催化剂可以是石墨相氮化碳或者二氧化钛，热催化剂可以是二氧化锰、银、铂等，载体均可以是铝蜂窝板。蜂窝板的结构风阻小，比表面积大，能让废气充分和光催化板接触。制备方法可以是将光催化剂与热催化剂的混合喷剂喷涂到铝蜂窝板上，干燥使用。

光催化板为蜂窝催化板。