[发明专利]一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法

说明书

本发明公开了一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法，包括腔体、微波源、微波打散器、载体、进气口和出气口，所述微波源设置于腔体外部，其中微波打散器设置于腔体内部顶端，所述载体填充于腔体内部，其中腔体一侧面设有进气口，另一侧面设有出气口，所述载体上均匀分布有微体积高温发热体，其中微体积高温发热体包裹有催化剂。本发明可通过选择使用或不使用催化剂，或者改变催化剂种类，或选择采用多种催化剂组合的方法，适用于不同废气处理的应用场合，以达到对多种废气的高效、综合性、无害化处理，在废气处理领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于环保技术领域的环保设备，特别是一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法。

背景技术

大气环境是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。人类在生活或工农业生产过程中排出的氨、二氧化硫、一氧化碳、氮化物、氟化物、挥发性有机物等有害气体可改变原有空气的组成，并引起污染，造成全球气候变化，破坏生态平衡。随着我国工业化的发展，大气环境也受到了影响，为了我国可持续发展，国家环保部牵头持续加大了大气污染的治理力度，大气污染防治涉及环境规划管理、能源利用、污染防治等许多方面，虽然各地区(或城市)的大气污染特征、条件以及大气污染综合防治的方向和重点不尽相同，但目前的难点都在于开发出性价比高、运行成本和运维成本都低的废气处理设备，以适应我国目前制造业环境治理承受力较弱的特点。

目前现有的废气治理技术很多，传统的低成本处理方法如：活性炭吸附法、光氧催化法、微生物治理法、UV光氧化法等处理效果不稳定且很难达标；蓄热燃烧法(RTO)和催化燃烧法(RCO)作为目前高效的有机废气治理技术，具有分解效率高(三室RTO分解效率可达到99％以上)、热效率高(≥95％)的优点，可处理大风量中低浓度废气等特点。但这两种方法都需要将整个废气加热到较高温度，其中RTO为700-900℃，RCO为200-400℃，导致相关设备能耗水平很高，运行成本负担很重。加之这些设备的核心部件均由欧、美、日本等国家掌握，导致设备价格和运维成本也很高，从而限制了其在国内中小企业的广泛应用，因此，研发一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法很有市场前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种微波催化燃烧废气处理装置及载体的制备方法，克服了现有蓄热燃烧和催化燃烧废气处理设备耗能高、结构复杂的缺点；克服了现有UV等离子体设备处理效果差和会产生臭氧排放的缺点。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种微波催化燃烧废气处理装置，包括腔体、微波源、微波打散器、载体、进气口和出气口，所述微波源设置于腔体外部，其中微波打散器设置于腔体内部顶端，所述载体填充于腔体内部，其中腔体一侧面设有进气口，另一侧面设有出气口。

优选的，所述载体上均匀分布有微体积高温发热体，其中微体积高温发热体包裹有催化剂。

优选的，所述载体构成空间分布均匀的多孔网状透气结构，用于支撑微体积发热体及其上催化剂均匀细密地分布在腔体内部空间中，所述载体为不吸收微波的介质材料，具体为聚四氟乙烯、石英玻璃、多孔玻璃、多孔陶瓷或石英织物。

优选的，所述载体由石英玻璃棒和聚四氟乙烯网制成，将石英玻璃棒均匀的插入聚四氟乙烯网中，所述石英玻璃棒的直径为6mm，长度为50cm。

优选的，所述微体积高温发热体为具有微波吸收性能的材料，具体为SiC、石墨、炭黑或铁氧体，其中微体积高温发热体的粒径范围为：1um～20mm。

优选的，所述催化剂包括MnO、MnO₂、TiO₂、CuO，其中MnO、MnO₂、TiO₂、CuO的重量比为1:1:1:1。