[发明专利]一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法

说明书

本发明的一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法，采用二段换热法降低有机废气的温度和湿度，然后采用光催化法脱除有机废气中的可挥发有机物（VOC_S），实现有机废气的无害化处理。本发明可以有效地去除废气中的有害物质，降低其对空气的污染程度，提升空气质量；废气经过两段换热，降低了排放气体的湿度，有效地保护了光催化设备和光催化剂；废气中的水蒸气凝结水排入市政污水管道，经过净化后重新使用，节约了水资源。

技术领域

本发明属于工业尾气（有机废气）处理技术领域，具体涉及一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法。

背景技术

环境治理问题已经成为了当前人民热切期盼、国家亟待解决的一个重要问题。

石油化工等企业经常产生大量的有机废气（VOCs）。如果将这些VOCs排放到自然环境中，会对环境产生很大的污染，影响人们的生活质量，降低企业的经济效益。冷凝吸附集成技术由于具有稳定、安全等特点，已经被人们广泛应用与回收VOCs。

常见的冷凝吸附集成技术有冷凝法、吸收法。冷凝法就是将有机废气直接引入冷凝器中，经过吸附、吸收、解析、分离等环节的作用和反应，回收有价值的有机物，回收废气的余热，净化废气，使废气达到排放标准。但是使用一段法冷凝使废气（含有水蒸气和不凝气体）降温，不能很好的对余热进行利用，且直接排放，废气中的有害成分不能有效去除，造成空气污染；若一段法降温后直接进行光催化降解，由于排出的废气湿度较大，会对光催化系统造成损坏，影响使用寿命，增加运营成本。

所以引入两段法冷凝废气，可以有效地利用热量，回收有价值的成分，UV光催化分解系统还能有效去除废气中的污染物质，进一步净化气体。

发明内容

本发明的目的是提供一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法，以克服现有技术存在的不能很好地利用余热、有害物质去除效率低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现：

一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法，其特征在于，采用二段换热法降低有机废气的温度和湿度，然后采用光催化法脱除有机废气中的可挥发有机物（VOC_S），实现有机废气的无害化处理；

所述有机废气包括：甲醛有机废气，苯、甲苯、二甲苯等苯系物有机废气，丙酮和丁酮有机废气，乙酸乙酯废气，油雾有机废气，糠醛有机废气，苯乙烯、丙烯酸有机废气，树脂有机废气，添加剂有机废气，漆雾有机废气处理；所述有机废气中含有空气、水蒸气和可挥发有机物。

更具体地，本发明的一种两段法冷凝和光催化降解有机废气的方法，包括以下步骤：（1）将有机废气送入第一换热器中热交换降温，部分水蒸气凝结成水排出，得到废气A；（2）将所述废气A送入加热设备中加热至一定温度，得到废气B；（3）再所述废气B送入第二换热器中，继续降温和脱除水蒸气，得到废气C；（4）将所述废气C送入光催化设备中，在光催化剂的催化反应下，脱除其中的可挥发有机物，从而达到排放标准。

进一步地，所述第一换热器为冷凝塔，冷凝介质为水；所述第二换热器为VOC_S气体冷凝回收装置，冷凝介质为水；所述光催化设备为UV光催化分解系统。

进一步地，所述有机废气的温度为100～120℃；所述废气A的温度为70～90℃；所述废气B的温度为90～100℃；所述废气C的温度为60～70℃。

进一步地，所述光催化剂为TiO₂、纳米TiO₂或TiO₂/石墨烯复合材料中的一种或多种。

进一步地，所述排放标准为《GB 16297-1996大气污染物综合排放标准》的一级排放标准。