[发明专利]微波-紫外线联用的VOCs废气催化燃烧评价装置

说明书

本发明公开了一种微波‑紫外线联用的VOCs废气催化燃烧评价装置，属于挥发性有机污染物处理技术领域，包括微波‑UV联用催化燃烧组件，通过通气管向其内腔通入VOCs废气；微波‑UV联用催化燃烧组件内腔设有光催化剂，微波‑UV联用催化燃烧组件的出气管与气相色谱仪相连。微波‑UV联用催化燃烧组件的壳体内部辐射的微波及紫外线可使废气中挥发性有机物的分子键断裂，由大分子有机物转化为小分子有机物，在光催化剂作用下，更能够对其燃烧处理；最后通过气相色谱仪来检测排出气体的类型并验证催化燃烧处理效果。本发明利用紫外线及微波辐射内部废气进行消解处理，完成废气的催化燃烧，会使废气中有机物分解、VOCs处理的更彻底。

技术领域

本发明属于挥发性有机污染物处理技术领域，尤其涉及一种微波-紫外线联用的VOCs废气催化燃烧评价装置。

背景技术

在化工行业的生产过程中，会排放以苯、环己烷和二甲苯等有机组分为主的有机废气；在石油开采过程中，会排放以甲烷及低碳链烃为主的油田伴生气；在煤层开采过程中，会排放以甲烷为主的瓦斯气体。目前我国生活废气处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧3种，填埋方式存在占用和消耗大量土地资源、渗析液污染、填埋气体污染大气等缺点。堆肥方式存在分选效率低、废气可生物降解的有机物含量必须大于40％、肥料质量差等缺点。催化燃烧作为一种有效的减容减量的废气处理手段，得到了日益广泛的运用。

但是，目前催化燃烧废气存在加热不均，加热过慢，加热效率低等问题，影响废气处理量及处理效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种微波-紫外线联用的VOCs废气催化燃烧评价装置，解决了加热不均，加热过慢，加热效率低等问题，并且能有效控制壳体温度能够使催化剂的活性达到最适程度，能有效的加快催化燃烧的反应进程和处理VOCs的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种微波-紫外线联用的VOCs废气催化燃烧评价装置，包括微波-UV联用催化燃烧组件，所述微波-UV联用催化燃烧组件连通通气管，用于向微波-UV联用催化燃烧组件的内腔通入VOCs废气；所述微波-UV联用催化燃烧组件的壳体内腔设有能够与VOCs废气接触的光催化剂，所述微波-UV联用催化燃烧组件的壳体内腔能够辐射用于对废气进行消解处理的紫外线及微波；所述微波-UV联用催化燃烧组件的出气管与气相色谱仪相连，通过气相色谱仪来检测排出气体的类型并验证催化燃烧处理效果。

优选的，所述微波-UV联用催化燃烧组件包括壳体及设置于壳体侧壁上的无极紫外灯管和与波导，所述波导与磁控管相连，用于向壳体内辐射微波；所述无极紫外灯管的两端设置于壳体侧壁上，所述无极紫外灯管的管体置于壳体内部，用于向壳体内腔辐射紫外光；所述壳体的侧壁上还设有紫外线强度检测仪、测温仪及压力传感器，用于将壳体内部温度控制在光催化剂的活性范围内。

优选的，所述壳体的侧壁上还设有与温度控制仪相连的热电偶，所述热电偶的测量端延伸至壳体内腔，用于监控壳体内部温度。

优选的，所述壳体的内腔设有上下布置的导管，所述导管的顶部及底部分别在壳体上下侧壁处与通气管及出气管连通；所述导管的中部断开，形成废气燃烧区；所述光催化剂设置于废气燃烧区的中部；所述波导开口、无极紫外灯管及热电偶均设置于废气燃烧区的侧面；所述壳体的侧壁上还设有小型摄像头，用于观测壳体内部的光催化剂工作情况。

优选的，通有VOCs废气的废气管及通有空气的空气管通过三通阀与进气管相连，所述进气管、通气管及出气管通过四通阀与气相色谱仪相连。

优选的，所述废气管及空气管上均设有气体质量流量计，用于控制VOCs废气与空气的混合比例为1:2。