[发明专利]一种反应器以及包含该反应器的VOC处理系统

说明书

本发明涉及一种反应器，包括反应装置，所述反应装置中设置有混合催化剂和紫外光源，所述混合催化剂成分包括CNTs/Fh和氧化剂，所述混合催化剂分散设置在反应装置中，所述紫外光源用于对所述反应装置提供光照；以及药剂混合装置，所述药剂混合装置中设置有搅拌机和循环水泵一；所述反应装置和药剂混合装置之间通过溢流口相连通。本发明的有益效果在于通过包括反应器的VOC处理系统，能实现VOC的高效去除；且反应器结构设计合理、易于操作，降低了投资和维护成本。本发明可以作为企业现有VOC喷淋吸收系统的模块化补充，改造简单，实现即插即用。

技术领域

本发明涉及VOC净化技术领域，特别地涉及一种反应器，以及包含该反应器的VOC处理系统。

背景技术

目前挥发性有机物质(volatile organic compounds，VOC)处理方法主有吸收法、吸附法、生物法、燃烧法、等离子体法、光催化法等，其中光催化法由于工艺简单，投资运行成本低廉而被广泛使用。

按照催化剂状态的不同，可将光催化反应器分为：1、填充型光催化反应器，是在载体上负载催化剂后再将载体放入反应器内，该反应器具有结构简单、易于操作以及催化剂机械损失小等优点。李玉华等以玻璃珠作为载体，P25-TiO₂为光催化剂，研究了甲醛在填充式光催化反应器中的降解过程；填充型光催化反应器催化剂会导致光能利用率低下，从而难以实现工业化。2、悬浮型光催化反应器，是在反应器中装入光催化剂，有机污染物流入反应器，催化剂随着气流搅动，在紫外光的照射下，污染物与催化剂均匀混合，不存在质量传输的限制。Mansoubi H等研究了在汞灯照射下，以N-F-TiO₂催化剂，流化床反应器对乙醛的降解效率，结果显示，流化床用时200min可以完全降解乙醛；但是，悬浮式光催化反应器存在催化剂分离、回收困难的问题。3、镀膜式光催化反应器，是将催化剂制成膜状，负载于反应器壁、玻璃板、金属、光纤材料等载体上，以紫外光为光源，反应物从负载型催化剂层上通过时即可发生光催化降解反应。宋雪瑞等研发了一种新型风道式空气净化器，该净化器的光催化层蜂窝陶瓷板和壳体上均涂有光催化剂，结果显示，对甲醛降解率可达到55％-69％。在现有的这些反应器当中，运用最多的为镀膜型反应器。该反应器在使用时也存在一些缺陷，包括：第一，反应器中催化剂颗粒或催化剂膜在反应器内处于静止状态，与光和气反应物接触面积小，使反应速度和处理量都受到很大限制；第二，废气在催化剂表面停留时间不够，且化学反应与催化剂更新在同一反应区内进行，废气中污染物质降解不充分，处理效率低下。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种反应器结构，用于光芬顿的反应，其分为反应装置和药剂混合装置两个腔室，两者之间通过溢流口相连通。所述反应装置中设置有混合催化剂和紫外光源，用于对VOC进行分解并吸收。本发明还提供了一种包括上述反应器的VOC处理系统，其实质上是一种循环吸收耦合异相光芬顿处理有机废气的分段式装置，可以使得有机废气污染物得到高效去除。

本发明的一个目的在于提供一种反应器，其通过以下技术方案得以实现：

一种反应器，包括

反应装置，所述反应装置中设置有混合催化剂和紫外光源，所述混合催化剂成分包括CNTs/Fh和氧化剂，所述混合催化剂分散设置在反应装置中，所述紫外光源用于对所述反应装置提供光照；

药剂混合装置，所述药剂混合装置中设置有搅拌机和循环水泵一；

所述反应装置和药剂混合装置之间设置有溢流口。

进一步地，所述反应装置底部设置有曝气管。

曝气管曝气所产生的气泡为反应装置内部搅拌的主要动力，使反应器内气、固、液三相接触充分，污染物传质效率高，在催化剂表面停留时间长，降解更为彻底。

进一步地，所述反应装置中还设置有pH计、液位计、出气口中的一种或多种。