[发明专利]挥发性有机废气降解反应器、设备以及挥发性有机废气的处理方法

说明书

本发明涉及挥发性有机废气处理领域，公开了一种挥发性有机废气降解反应器、设备以及挥发性有机废气的处理方法，该方法包括使所述挥发性有机废气依次通过多段低温等离子体处理单元，所述低温等离子体处理单元包括多个依次排列的低温等离子体放电区域和非放电区域，所述低温等离子体放电区域为低温等离子体放电单元产生的放电区域，多段低温等离子体处理单元的前段部分设置有第一负载型催化剂，多段低温等离子体处理单元的后段部分设置有第二负载型催化剂，所述第一负载型催化剂的载体为氧化铝，所述第二负载型催化剂的载体为分子筛。通过本发明的降解反应器、设备以及方法，能够将结焦控制在特定区域，减少催化剂总消耗量，提高废气处理效率。

技术领域

本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种挥发性有机废气降解反应器、设备以及挥发性有机废气的处理方法。

背景技术

挥发性有机物(VOCs)是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50～260℃以下的有机化合物，其按组成和特性可分为：碳氢化合物，如烷烃、烯烃及芳香烃等；含氧有机化合物，如醇、醛、酮等；有机卤化物，如卤代烃、酰氯等；含氮、硫有机化合物等。其中，VOCs主要源于工业废气的排放，尤其是以煤、石油和天然气为主的行业，或与之相关的化工企业。大多数VOCs均为有毒有害物质，可对人体造血系统、神经系统、肝和肾等造成一定伤害，长期接触VOCs可致病甚至致癌。此外，VOCs逸散到大气中会发生光化学反应，产生以臭氧和颗粒物等为特征的光化学烟雾，引发区域性大气污染问题。

VOCs末端治理分为回收法和破坏法，回收法多用于高浓度有价值的VOCs，破坏法常用于低浓度有机废气处理。其中，低温等离子体技术凭借分解彻底、运行费用低、管理方便等优点成为备受关注的VOCs处理技术，但存在去除率较低、能量效率不高、部分物质难降解等问题。CN108970363A公开了一种填充臭氧分解剂的间隔式低温等离子发生器，其从等离子体产生的臭氧高效利用角度，提高了等离子体反应器处理VOCs的效率。但依然存在以下问题：一是废气中含多种组分，有的组分易降解，有的组分难降解，同时降解时存在竞争降解；二是废气中同一组分在降解过程中依次产生不同的中间产物，各中间产物所需的降解条件不同；三有的组分直接用等离子体用降解难度大，例如苯、小分子烷烃。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种挥发性有机废气的处理方法，该方法能够将结焦控制在特定区域，减少催化剂总消耗量，提高废气处理效率。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种挥发性有机废气的处理方法，其特征在于，该方法包括使所述挥发性有机废气依次通过多段低温等离子体处理单元，所述低温等离子体处理单元包括多个依次排列的低温等离子体放电区域和非放电区域，所述低温等离子体放电区域为低温等离子体放电单元产生的放电区域，其中，多段低温等离子体处理单元的前段部分设置有第一负载型催化剂，多段低温等离子体处理单元的后段部分设置有第二负载型催化剂，所述第一负载型催化剂的载体为氧化铝，所述第二负载型催化剂的载体为分子筛。

优选地，所述前段部分为多段低温等离子体处理单元前半段部分中的任意段，所述后段部分为多段低温等离子体处理单元后半段部分中的任意段。

优选地，所述低温等离子体处理单元为2-4段；

优选地，所述低温等离子体处理单元为2段，所述第一段设置有第一负载型催化剂、所述第二段设置有第二负载型催化剂。

优选地，所述第一段和/或第三段设置有第一负载型催化剂、所述第三段和/或第四段设置有第二负载型催化剂。

优选地，所述氧化铝为α-Al₂O₃和/或γ-Al₂O₃。

优选地，所述分子筛为NaY分子筛、ZSM-5分子筛和钠丝光沸石分子筛中的一种或多种。