[发明专利]一种有机废气的处理装置及方法

权利要求书

1.一种有机废气的处理装置，包括除尘器(1)、冷凝列管(2)、活性炭吸附-微波紫外催化氧化设备(3)、空气加热器(4)、加湿器(5)、热量回收装置(6)、冷却干燥风机(7)、再生风机(8)、排风风机(9)及微波屏蔽器(10)；其特征在于：所述除尘器(1)通过管道(11)与冷凝列管(2)的一端连接，冷凝列管(2)的另一端连接有活性炭吸附-微波紫外催化氧化设备(3)；所述活性炭吸附-微波紫外催化氧化设备(3)包括箱体(12)、活性炭筒(13)、紫外灯(14)、微波发生器(15)、传动装置(16)，箱体(12)四周用不锈钢密闭形成一封闭体，箱体(12)内部中心位置安装有活性炭筒(13)，活性炭筒(13)外表面包有不锈钢，活性炭筒(13)内部还设有三块分隔板(17)；所述活性炭筒(13)两端为进、出风口，分隔板(17)将进风口平均分隔成三部分，依次为净化进风口(18)、再生进风口(19)、冷却干燥进风口(20)，同时出风口也被分隔板(17)均匀的分隔成三部分，出风口与进风口三部分相对应的依次为净化出风口(21)、再生出风口(22)及冷却干燥出风口(23)；所述活性炭筒(13)可通过传动装置(16)马达间歇性驱动在箱体(12)内部实现间歇性顺时针旋转，每次转动的角度为120°；所述活性炭筒(13)内部镶嵌分布有若干数量的紫外灯(14)；所述活性炭筒(13)两端为进、出风口设有微波屏蔽器(10)；所述微波发生器(15)安装设置于中轴(24)，中轴(24)固定且不随活性炭筒(13)旋转，两隔板与活性炭筒(13)不锈钢壁形成谐振腔；所述再生风机(8)固定在靠近再生风口处，再生风机(8)一端通过管道(11)与空气加热器(4)连接，空气加热器(4)另一端与加湿器(5)连接，加湿器(5)连接通向外界空气的管道(11)；再生区(27)的进气管道(11)与排气管道(11)上设有开关阀门(25)，且进气管道(11)与排气管道(11)设有带阀门的桥接管道(11)与热量回收装置(6)，冷却干燥风机(7)固定在靠近冷却干燥风口处，靠近出风口处固定有排风风机(9)。

2.根据权利要求1所述的一种有机废气的处理装置，其特征在于：所述紫外灯(14)均匀地或随机地镶嵌于活性炭筒(13)中。

3.根据权利要求1所述的一种有机废气的处理装置，其特征在于：所述紫外灯产生的紫外光波长为介于184nm至254nm之间，所述微波发生器(15)产生的微波的频率介于300MHz至10GHz之间。

4.根据权利要求1所述的一种有机废气的处理装置，其特征在于：所述活性炭筒(13)平均分为净化区(26)、再生区(27)、冷却干燥区(28)；净化区(26)、再生区(27)和冷却干燥区(28)的角度均为120°，传动装置(16)电机间歇式工作，电机每工作一次转轮的旋转角度等于120°。

5.根据权利要求1所述的一种有机废气的处理装置，其特征在于：所述紫外灯(14)采用石英玻璃外壳，灯泡内填充有发光物质与惰性气体，发光物质可选择汞、碘、硫中的一种，当开启微波发生器(15)后，微波会在谐振腔内激发紫外灯(14)产生紫外光。

6.根据权利要求1所述的一种有机废气的处理装置，其特征在于：所述紫外灯(14)的形状为小球状、U型状、直线状、环形状中的一种。

7.一种根据权利要求1所述的有机废气的处理装置的使用方法，其特征是使用方法包括以下步骤：

a).工业有机废气进入处理设备后，除尘器(1)对工业有机废气中含有的粉尘等大颗粒物进行截留；经除尘工序后，进入冷凝列管(2)区域，冷凝列管(2)通过降低工业有机废气的温度，使高浓度的有机气体遇冷液化，大幅度降低工业废气中有机气体含量，保证后续活性炭吸附工艺的正常运行的所需温度，同时回收有价值的有机物；

b).已转变为低浓度的工业有机废气进入活性炭吸附-微波紫外催化氧化设备(3)，工业废气从净化处理区进入后，因活性炭对有机物的吸附作用，在这个过程中，有机气体被活性炭筒(13)中的活性炭吸附，经过活性炭吸附后，已净化完全的工业废气从净化出风口(21)排出；

c).而当净化风口处的活性炭达到吸附饱和时，传动装置(16)启动，带动整个活性炭筒(13)顺时针转动，经过再生与冷却干燥工序的活性炭转至进化风口处位置，替代已吸附饱和的活性炭进行净化工业废气工作，再生区(27)、冷却干燥区(28)、净化区(26)的角度相等，传动装置(16)电机间歇式工作，电机每工作一次转轮的旋转角度等于再生区(27)的角度；

d).已吸附饱和的活性炭旋转至再生区(27)，再生进气管道(11)与再生排气的阀门开启，桥接管道(11)的阀门关闭，再生风机(8)启动，引入外界的空气，同时分别由加湿器(5)、空气加热器(4)提升从外界引入的空气的湿度和温度，引入外界空气后，再生进气管道(11)与再生排气的阀门关闭，桥接管道(11)的阀门关闭，从而在设备内形成管道(11)闭环，在再生风机(8)的持续工作下，热气流不断循环反复，使活性炭充分均匀加热，配合微波发生器(15)产生的微波具有的再生活性炭效果，使吸附在活性炭上的有机气体脱附，且处于高温状态的活性炭不具有吸附功能；

e).当有机气体脱附过程中，微波发生器(15)产生微波，微波加热再生活性炭的同时，激发分布在活性炭内的紫外灯(14)产生波长介于184nm至254nm之间的紫外光，高能光子可将有机气体分子的化学键断裂，同时激发空气中的氧气和水蒸气产生臭氧和羟基自由基，羟基自由基和臭氧具有强氧化性，可将有机气体分子和被高能光子断裂的有机气体分子碎片氧化成二氧化碳、水等小分子物质；

f).当有机气体处理完全后，再生进气管道(11)与再生排气的阀门开启，桥接管道(11)的阀门关闭，在再生风机(8)的作用下，再生区(27)内高温气体排出，同时热量回收装置(6)回收排出气体中的高品位热量，预热通过再生进风管道(11)进入的空气，同时，传动装置(16)启动，再生脱附完全的活性炭旋转至冷却干燥区(28)，而已吸附饱和的活性炭随之旋转至再生区(27)，已冷却干燥完全的活性炭随之旋转至净化区(26)，已脱附完全的活性炭在空气的冷却下恢复吸附能力，达到再生效果，可继续投入使用工作之中。