[发明专利]吸收协同液相催化降解含氮/含硫VOCs的方法及系统

说明书

本发明公开了一种吸收协同液相催化降解含氮/含硫VOCs的方法及系统。该方法：含氮/含硫VOCs废气在紫外光下经过含有HZSM‑5分子筛的吸收液，完成含氮/含硫VOCs的降解；HZSM‑5分子筛的硅铝摩尔比为18～360:1；吸收液的pH为3～8；吸收液中HZSM‑5分子筛浓度为0.1～5g/L。该系统包括装有所述的吸收液的液相吸收‑催化装置；液相吸收‑催化装置内靠近底部设有一端封闭、另一端供含氮/含硫VOCs废气进入的进气管，进气管两侧分别间隔设置若干一端封闭的曝气管，曝气管底部设有曝气孔；液相吸收‑催化装置内位于进气管上方设有紫外灯。

技术领域

本发明涉及环境催化技术领域，具体涉及一种吸收协同液相催化降解含氮/含硫VOCs的方法及系统。

背景技术

近年来，我国经济高速发展，工业化水平不断提升，居民的生活水平大幅度提高，但同时大气污染问题也越来越严重。其中，在污水处理、垃圾中转及处理等城市公共建设、畜禽养殖和制药、化工等生产过程中排放的含氮、含硫的挥发性有机物(VOCs)对周围的环境及人群健康造成了严重的影响。该类VOCs不仅具有毒性大的特点，而且大部分带有异味，如甲硫醇(CH₃SH)、甲硫醚(C₂H₆S)、三甲胺(C₃H₉N)等臭阈值非常低。因此，对低浓度含氮、含硫VOCs的深度处理具有非常重要的现实意义。

目前，对于含VOCs气体常见的处理方法包括：物理法、化学法、生物法、催化燃烧法。物理法和化学法可以净化含目标污染物的气体，但是它们的能耗和运行费用高，并且吸附剂的再生和后处理过程复杂易造成二次污染。生物法可用于处理低浓度且生物降解性好的VOCs，但其占地面积大、投资成本高、抗冲击负荷能力差，难以处理生物毒性大的VOCs。催化燃烧法是目前最有效的VOCs治理技术，但是针对低浓度含氮、含硫废气的处理还存在能耗较高、催化剂中毒及NO_x、SO₂二次污染等问题。因此亟需开发一种能够对大风量、低浓度含氮、含硫VOCs废气进行深度处理的低成本技术。

公开号为CN107497478A的专利说明书公开了一种紫外光催化去除VOCs的催化剂及其制备方法。根据该专利技术内容可知，该催化剂去除VOCs的关键在于：1、具有高效光利用率的活性组分；2、气相VOCs在固相催化剂表面进行紫外光催化。也就是说，该催化剂本质上为光催化剂，其解决技术问题、起到去除VOCs作用的发明构思和关键是利用气-固界面使气态VOCs在固相活性组分表面在紫外光作用下进行光催化降解。此外，在该专利技术中，其催化剂中的载体只起到负载活性组分的作用，并没有其它任何作用的描述。而且，根据该专利技术的描述，活性组分“反包覆”在载体外，因此，由于活性组分的阻挡，载体无法直接接触到紫外光。

高级氧化法(AOPs)是一种通过紫外光、O₃、电化学等活化手段在液相中产生·OH等具有强氧化能力的自由基进而使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质的技术。该技术已经在污水处理领域中被广泛应用，它具有效率高，成本低，适用范围广等优势。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种吸收协同液相催化降解含氮/含硫VOCs的方法，实现了对含氮、含硫VOCs排放的控制，而且成本低廉，特别适用于处理城市公共建设与工业过程中产生的大风量、低浓度含氮、含硫VOCs(如三甲胺、甲硫醇等)。

一种吸收协同液相催化降解含氮/含硫VOCs的方法，含氮/含硫VOCs废气在紫外光下经过含有HZSM-5分子筛的吸收液，完成含氮/含硫VOCs的降解；

所述HZSM-5分子筛的硅铝摩尔比为18～360:1；

所述吸收液的pH为3～8；

所述吸收液中HZSM-5分子筛浓度为0.1～5g/L。

如无特殊说明，本发明中“含氮/含硫VOCs”意为含氮VOCs和/或含硫VOCs。