[发明专利]一种低浓度VOCs吸附-原位变温催化臭氧氧化处理方法

权利要求书

1.一种低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：该方法包含以下步骤：

吸附过程包括以下步骤：

S1：将含低浓度VOCs的废气通入吸附床进行富集；

S2：当靠近吸附床出口处的VOCs浓度监测仪测量到VOCs时，保持含VOCs废气持续通入，开启原位低温再生过程；

原位低温再生过程包括以下步骤：

S3：开启臭氧发生器，将含臭氧的氧气压入废气中同步进行吸附和催化臭氧降解过程；

S4：当床层靠近出口处臭氧浓度监测仪测量到臭氧浓度时进入高温再生过程；

高温再生过程包括以下步骤：

S5：开启气路加热装置，提高废气温度，催化剂床层温度提高至70℃~90℃；

S6：当尾气中CO₂浓度基本稳定时，关闭臭氧发生器；

S7：关闭气路加热装置，使床层逐渐降温；

从S1开始重复上述过程；

其中：S2中VOCs浓度监测仪测量到VOCs的浓度≥废气初始浓度的10%时，保持含VOCs废气持续通入，开启原位低温再生过程；

VOCs浓度监测仪和臭氧浓度监测仪安装在靠近吸附床出口1/3~1/5位置处；

S4中检测的臭氧浓度≥1mg/m³，进入高温再生过程；

吸附床填充的催化剂的制备方法为：先使用水蒸气对Y沸石进行一次脱铝处理，然后将水蒸气脱铝处理后的沸石使用酸进行二次脱铝处理；然后将金属氧化物盐溶液滴加至脱铝处理的沸石上，使得金属氧化物负载至沸石上；

一次脱铝的具体步骤为：

通入水蒸气并将温度升至650~850℃，保持4~6h，随后将温度降至200~400℃并停止水蒸气通入，在空气氛围中将温度降至100℃以下取出样品；

二次脱铝的具体步骤为：

配制0.5~2mol/L的硝酸溶液，将上述使用水蒸气处理后的脱铝样品与配制的硝酸溶液按固液比1：(8~12)的比例放入三口烧瓶中，在60~100℃的回流装置中搅拌反应4~6h，反应结束后将样品用水洗涤3~5次后干燥静置；

金属氧化物盐溶液为Mn、Cr、Co、Cu、Fe、Ce、Ni的醋酸盐、硫酸盐、硝酸盐、氯化盐溶液中一种或两种。

2.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：原位低温再生过程中吸附床的床层温度为：20℃~50℃。

3.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：低浓度VOCs的浓度范围是低于500mg/m³。

4.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：吸附床处理废气的体积空速范围是10000h^-1~200000h^-1。

5.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：S3中臭氧发生器出口臭氧浓度是4000mg/m³~35000mg/m³；含臭氧的氧气与废气的体积比1:10~1:50。

6.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：S6中CO²浓度在3~10分钟内浓度变化率小于10%，认为CO²浓度基本稳定。

7.根据权利要求1所述的低浓度挥发性有机物废气处理方法，其特征在于：实现上述方法的系统包括吸附床层（7），所述的吸附床层（7）的进口端和出口端均设有布气支撑层（8），布气支撑层（8）之间设有填料，吸附塔体（13）进口和进口端的布气支撑层（8）之间设有氧气和臭氧的输入系统；在靠近吸附床层（7）出口的位置分别设有温感探头（10）、温控装置（11）、VOCs浓度监测仪（9）和臭氧浓度监测仪（12）。