[发明专利]一种常温高效催化降解石油化工行业VOCs废气的方法

摘要

本发明公开了一种常温高效催化降解石油化工行业VOCs废气的方法，属于废气治理技术领域，其包括如下步骤：废气从底部进入第一喷淋塔，与自上而下喷淋下碱性的喷淋液相向碰撞，中和酸性成分形成盐，并捕集粉尘从底部排出，废气从顶部排出；从底部进入第二喷淋塔，与自上而下喷淋下的喷淋液相向碰撞，溶解可溶成份形成溶解液从底部排出、顶部排出废气中通入臭氧，在CeMnO₃/TiO₂@@SiO₂催化剂作用下产生氧化还原反应，生成CO₂和H₂O，完成废气的处理。此种处理方法能产生大量“气态”的羟基自由基释放，因无任何相间阻力，与气态VOCs分子充分接触，使得以“气”治“气”的效率扩增，从而快速、高效地将VOCs消解成小分子CO₂、H₂O及极少量无机盐。

主权项

一种常温高效催化降解石油化工行业VOCs废气的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将废气从底部进入第一喷淋塔，在第一喷淋塔内与自上而下喷淋下碱性的喷淋液相向碰撞，喷淋液中和废气中的酸性成分形成盐，并捕集粉尘，从第一喷淋塔的底部排出，处理后的废气从第一喷淋塔的顶部排出；(2)第一喷淋塔排出的废气从底部进入第二喷淋塔，在第二喷淋塔内与自上而下喷淋下的喷淋液相向碰撞，溶解废气中的可溶成份形成溶解液，第二喷淋塔的底部排出溶解液、顶部排出喷淋处理后的废气；(3)第二喷淋塔排出的废气中通入臭氧，在核壳微纳米结构的CeMnO₃/TiO₂@@SiO₂催化剂作用下，臭氧与废气中的水分反应，生成的O₂和羟基自由基与废气产生氧化还原反应，生成CO₂和H₂O，完成废气的处理；所述Cu‑Cr‑O/TiO₂@@SiO₂催化剂经如下方法制得：a、由钛酸正丁酯、乙醇、盐酸和水在搅拌下进行凝胶化反应，制得TiO₂纳米载体，搅拌转速为300～600r/min；各原料的质量消耗份数如下：b、将步骤a中制得的TiO₂纳米载体分散在水中，加入Mn和Ce的醋酸盐溶液中，溶液中Mn离子和Ce离子吸附在TiO₂纳米载体上，离心得吸附有Cu离子和Cr离子的TiO₂纳米载体，在温度为150℃的真空环境中干燥3h，制得纳米级CeMnO₃/TiO₂，纳米级CeMnO₃/TiO₂中CeMnO₃的质量负载量为4～8％；c、采用波长为200～275nm的紫外光照射步骤b中得到的纳米级CeMnO₃/TiO₂10min，然后用水清洗制得纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂；d、将步骤c中制得的纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂在葡萄糖溶液中水热反应5～10h，在纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂表面包覆碳层，碳层厚度为2～4nm，碳层占包覆后纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂总质量的2～5％。e、由正硅酸乙酯、氨水和乙醇混合得混合液，将步骤d中制得包覆有碳层的纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂加入混合液中，采用溶胶凝胶法在纳米CeMnO₃/TiO₂催化剂的表面包覆硅层，硅层占包覆后CeMnO₃/TiO₂催化剂总质量的20～40％，然后在空气中煅烧3个小时制得CeMnO₃/TiO₂@@SiO₂。