[发明专利]水解-氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺及装置

说明书

本发明公开了一种水解‑氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺及装置，工艺包括以下步骤：(1)在100‑250℃下，对含氯挥发性有机物进行催化水解脱氯反应，生成HCl和脱氯挥发性有机物；(2)将HCl和脱氯挥发性有机物通过脱氯剂，脱除其中的HCl；(3)在200‑500℃下，对脱氯挥发性有机物进行催化深度氧化反应。本发明先低温水解脱氯，再将氯吸收，防止氯进入高温氧化段，这样既能防止高温氧化催化剂氯中毒而失去活性，还可以防止氯在高温条件下产生毒性更强的含氯副产物。

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种水解-氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺及装置。

背景技术

含氯挥发性有机物(CVOCs)主要来自工业废气，由于其对环境产生持久性的危害而日益受到人们的重点关注。

CVOCs一般来源于氯乙烯、除草剂、塑料等的生产与使用。CVOCs具有高生物毒性和高持久性，并且一部分CVOCs(如二氯甲烷、四氯乙烯)能够破坏臭氧层和加剧全球变暖，对人类健康造成了严重危害。CVOCs的工业排放已被许多国家的法律明令禁止，因此更需要对其妥善处理。

现行的CVOCs处理技术主要分为回收技术和销毁技术，前者包括吸附法、吸收法、冷凝法和膜分离法等，后者则主要包括生物降解法、光催化法、等离子体法、直接燃烧法、催化加氢脱氧法和催化燃烧法等。综合考虑各种方法的使用范围、成本、处理彻底性等多方因素，催化燃烧法被认为是目前最具前景的处理方式。

催化燃烧技术的核心是催化剂的开发，目前研究主要集中在贵金属催化剂、分子筛催化剂和过渡金属氧化物催化剂。CVOCs催化氧化过程中催化剂的失活主要体现在两方面，一是催化燃烧过程中Cl容易与活性组分反应生成沸点较低的金属氯化物和氯氧化物导致活性组分的流失，二是Cl强吸附在催化剂上导致活性位被占据。

公开号为CN110404534A的中国专利文献公开了一种高效抗氯中毒的挥发性有机物催化氧化催化剂及其制备方法，所述催化剂以RuO₂为活性组分，以Sn_yTi_1-yO₂或MO_x-Sn_yTi_1-yO₂混合金属氧化物为载体，该发明通过Sn对TiO₂的掺杂，实现了对载体氧化物晶型的调控，在构建具有高效活化性能的锡钛基催化剂载体的同时，大幅提高了RuO₂在该载体表面的分散度；该催化剂具有对含氯挥发性有机物催化活性高、抗氯中毒性能强和产物对CO₂选择性高等特点的同时，对普通挥发性有机物也具有较好的脱除效果。

公开号为CN108295852A的中国专利文献公开了一种针对含氯挥发性有机物的氧化反应的Ce-Zr类催化剂，该发明用Ru负载于Ce-Zr上。

催化燃烧法对特定有机氯化物可以取得理想的处理效果，但是焚烧过程中温度在250-400℃时，容易生成多氯二苯并二噁英(PCDDs)以及多氯二苯呋喃(PCDFs)副产物，而多氯二苯并二噁英和多氯二苯呋喃是一种高毒性、高致癌性以及高持久性的含氯有机污染物。

发明内容

本发明提供了一种水解-氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺，同时具有投资及运行成本较低、操作简单、运行安全及高毒副产物较少等优点。

具体技术方案如下：

一种水解-氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺，包括以下步骤：

(1)在100-250℃下，对含氯挥发性有机物进行催化水解脱氯反应，生成HCl和脱氯挥发性有机物；

(2)将HCl和脱氯挥发性有机物通过脱氯剂，脱除其中的HCl；

(3)在200-500℃下，对脱氯挥发性有机物进行催化深度氧化反应。