[发明专利]一种处理VOCs的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，涉及一种处理VOCs的装置及方法，尤其涉及一种光电一体化处理VOCs的装置及方法。

背景技术

VOCs(挥发性有机物)是大气中非甲烷烃类的总称，是有强挥发性、有特殊气味、有刺激性、有毒的有机气体，全世界在空气中检出的VOCs已经有约150余种，其中有毒的约80余种，部分己被列为致癌物，如氯乙烯、苯、多环芳烃等。来自人为污染源，如涂料生产、涂装、印刷、制药、皮革加工、树脂加工等生产工艺过程排放的VOCs正受到日益广泛的关注。国家“十二五”规划要求VOCs废气减排量为152.5万吨/年，天津市地方标准要求自2016年1月1日起企业废气排放执行第Ⅱ时段限制，即苯系物合计、非甲烷总烃允许的最高排放浓度由此前第Ⅰ时段的20mg/m³、50mg/m³分别降低为10mg/m³、20mg/m³。

目前常见的VOCs废气处理技术分为回收技术和销毁技术。其中，回收技术针对高浓度(>5000mg/m³)或比较昂贵的VOCs，常用的回收技术主要有吸附、吸收、冷凝、膜技术等；而针对大部分企业废气的达标排放，采用的多为销毁技术，主要包括燃烧、光催化、生物降解、等离子体技术等。目前燃烧技术应用较为广泛，但只适用于可燃或高温可分解的有机废气，且易产生二次污染；光催化技术作为一种新型的废气处理技术，其利用紫外光照射催化剂，使其的电子充满的价带跃迁到空的导带，而在价带留下带正电的空穴(h+)，形成电子－空穴对。光致空穴具有很强的氧化性，可夺取半导体颗粒表面吸附的有 机物中的电子，光致电子还具有很强的还原性，使得半导体表面的电子受体被还原，产生氧化力极强的羟基自由基等最终将大部分有机物质分解成水和二氧化碳，但光催化氧化法存在着催化剂的失活、催化剂难以固定，且催化剂固定后催化效率降低的缺点；生物降解技术最早应用于脱臭，其在VOCs处理方面的应用存在体积大、停留时间长以及对成分复杂的废气或难以降解的VOCs去除效果较差等不足；等离子体被称为物质的第四种形态，由电子、离子、自由基和中性粒子组成，是导电性流体，发展前景比较广阔的等离子体技术是电晕放电技术，是指在非均匀电场中，用较高的电场强度使气体产生“电子雪崩”，出现大量的自由电子，这些电子在电场力的作用下做加速运动并获得能量，可以打破有机物的化学键，破坏有机物的结构，同时，电晕放电可以产生以臭氧为代表的具有强氧化能力的物质，氧化有机物，用其处理VOCs具有效率高、能量利用率高、设备维护简单、费用低等优点，但该技术对电源的要求很高，在分解VOCs分子的同时，还有一些有害副产物产生，如NOx、CO及O₃等。

CN 103721510A公开了一种VOCs高效处理方法，所述方法包括对废气进行除尘处理、除味处理以及尾气处理，首先采用布袋除尘器对废气进行预处理，回收部分物料，再引入静电除尘器，进一步回收物料；然后将废气进行低温催化氧化处理；之后将废气进行吸附处理。但是，该处理方法对分子结构复杂的有机物降解效果不好。

CN 204710076U公开了一种用于工业VOCs有机废气处理的介质阻挡放电净化装置，在壳体内部设有上、下两层气流分布板，气流分布板将壳体内部分割成上箱体、中部处理区域及下箱体，在上、下两层气流分布板之间的中部处理区域的外缘分别设有陶瓷层、铜网层，铜网层与接地极连接；中部处理区域 均匀布置有多根穿有陶瓷环的玻璃纤维固定绳，电晕线从下箱体进入，穿过上、下两层气流分布板之间的中部处理区域的中心。所述装置仅对VOCs有机废气进行电晕处理，其处理效果难以达到排放标准。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种处理VOCs的装置及方法，所述装置设计紧凑，利用吸附单元、光催化单元和电晕单元之间的协同作用处理VOCs，净化效果好，使用周期长。

能够使得系统具有较高的安全性、稳定性及可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种处理VOCs的装置，所述装置包括壳体，所述壳体内部包括至少两个处理单元，所述至少两个处理单元分层设置，每层处理单元的一侧设置有进气口和排气口，所述进气口和排气口通过阀门与处理单元连通，所述处理单元包括依次连接的吸附单元、光催化单元和电晕单元，所述吸附单元设置于进气口侧；每层处理单元的电晕单元通过连通装置相互连通。