[发明专利]一种含水溶性有机酸的VOCs废气的处理方法

说明书

本发明涉及一种含水溶性有机酸的VOC_S废气的处理方法，采用碱液吸收‑催化氧化处理‑湿式催化氧化处理组合处理工艺，其中湿式催化氧化反应器内装填湿式催化氧化催化剂，所述催化剂主要包括活性金属组分和复合载体，其中活性金属组分为贵金属，复合载体包括活性炭和碱式磷酸钙，碱式磷酸钙主要分布在活性炭的外表面；湿式催化氧化反应器出水返回步骤（1）作为吸收剂使用。本发明方法具有处理效果好、试剂消耗量少、长周期稳定性好、活性金属不易流失等特点，实现了VOCs废气及吸收废液的高效、稳定处理。

技术领域

本发明属于废气治理技术领域，具体涉及一种含水溶性有机酸的VOC_S废气的处理方法。

背景技术

VOCs（volatile organic compounds）是指具有挥发性的有机物，主要包括烃类化合物（烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等），含氧有机物（醛、酮、醇、醚等）、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。不同行业VOC_S废气由于排放环境、组成物质、废气特征等不同，因此治理难度较大。石油炼制与石油化工、煤化工等排放的含VOCs废气，具有排放强度大、浓度波动大、污染物种类多、持续时间长等特点，处理难度比较大。

目前，根据VOCs废气的特点，治理方法主要有吸附法、吸收法、冷凝法、氧化法、生物处理法等，近年来又出现了一些新技术，如膜分离法、光分解法和催化氧化法等综合处理技术。但对于高浓度有机废气，出于安全性等因素考虑，设计规范中要求进行催化氧化（燃烧法）处理前要控制废气中可燃组分的浓度要小于其爆炸下限的25%，因此需要使用大量空气稀释废气，降低废气的爆炸极限，无疑这将增大废气处理设备尺寸，增加了废气处理规模和处理成本。而对于含可溶性有机酸的高浓度有机废气，出于催化剂使用性能考虑，在进行催化氧化（燃烧法）处理前最好进行脱酸处理，以避免腐蚀。目前，可以采用水吸收或碱液吸收，如果单纯选择水作为吸收剂，吸收后会产生大量含酸废水，需要再次精馏分离或作污水处理；如果选择碱液作为吸收剂，会产生大量含盐污水需要处理，处理难度较大。因此，需要开发经济有效的处理方法，以实现整个工艺流程的高效、稳定运行。

CN108443894A公开了一种粒子群电极电催化氧化处理水溶性有机废气的装置，包括气体吸收塔和电解反应器；所述气体吸收塔包括上部塔体和下部吸收液循环槽；所述电解反应器包括若干组单元反应器；所述正极导电板、负极导电板之间由粒子群电极填充。该发明适用于以水溶性有机物为主的有机废气，但对同时含有不溶于水的有机物的废气并不适用，并且电解能耗也较高。

CN107096381A公开了一种处理VOCs有机废气的湿法化学催化氧化处理工艺，第一步，在喷淋塔中由下至上依次设置非均相催化剂层、传质填料层、喷淋层、除雾层和排气层，在所述喷淋塔的底部连接有氧化槽，在所述氧化槽中装有循环液；第二步，将VOCs有机废气从喷淋塔的底部送入，所述VOCs有机废气由喷淋塔底部依次经过非均相催化剂层和传质填料层，所述VOCs有机废气中的有机物质与喷头喷淋的氧化剂及增溶剂在非均相催化剂的催化作用下进行氧化反应，进行氧化反应后的VOCs有机废气经过除雾层和排气区，进行高空排放。该发明利用湿法化学催化氧化处理有机废气，废气需要尽可能溶解于水中或者有良好的气液反应效果，对于高浓度同时含大量不溶于水的有机物的有机废气，处理效果有待提升。

常规的污水处理方法，比如生化法、接触氧化法等，效率较低，需要很长的污水停留时间，装置占地较大，而芬顿法又需要加入芬顿试剂，而且调节pH为酸性。湿式氧化法是指在一定温度（180～320℃）和一定压力（0.5～20MPa）下，在气体氧化剂存在下，在液相体系中将废水中的有机物氧化分解为无机物或小分子有机物的过程。由于是在高温、高压条件下进行，所需能耗较大。湿式催化氧化技术是在传统湿式氧化处理体系中加入催化剂，降低反应活化能，从而在不降低处理效果情况下，降低反应温度和压力，提高氧化分解能力，缩短反应时间，提高反应效率。但是，目前开发使用的催化剂选择性和活性有限，并且在高温、高压下与废水作用后稳定性容易下降，导致活性物质容易流失，不能维持长周期稳定运行。

发明内容