[发明专利]一种声光耦合环隙光催化流化床降解VOCs装置

摘要

本发明属于气固流化床反应器领域，涉及一种声光耦合环隙光催化流化床降解VOCs装置，主体包括气体出口、气体入口、进气口预分布板(内环)与催化剂颗粒挡板(外环)、有机玻璃管、石英玻璃管、紫外灯、反应器进气分布板、灯管安装底座、测试端口、扬声器、风机、气体配置装置、声波放大器和信号发生器，及气体收集室、气体预混合室、进气通道、环隙流化床反应区和气体分布室；各器件经过原理可靠性组合构成柱状嵌套式结构的光催化降解气态污染物VOCs装置；其操作区域宽，操作可靠简便，催化剂颗粒再生简单，对气态污染物氧化选择性小，处理效果好，能耗小，稳定流化突出，反应器可串联或并联使用，适于高浓度VOCs场所。

主权项

一种声光耦合环隙光催化流化床降解VOCs装置，主体包括气体出口、气体入口、进气口预分布板或内环与催化剂颗粒挡板或外环、有机玻璃管、石英玻璃管、紫外灯、反应器进气分布板、灯管安装底座、测试端口、扬声器、风机、气体配置装置、声波放大器和信号发生器，以及气体收集室、气体预混合室、进气通道、环隙流化床反应区和气体分布室；其特征在于气体出口位于反应器气体收集室的顶部中心位置，气体入口穿过气体收集室侧壁连接于反应器气体预混合室的侧壁位置，气体预混合室嵌套在气体收集室内；整体式环形多孔板集成进气分布板与催化剂颗粒挡板，催化剂颗粒挡板与气体收集室和气体预混合室器壁固定；整体式环形多孔板内环为进气预分布多孔板，使气体和声波均匀进入流化体系，外环为催化剂颗粒挡板，使催化剂颗粒不随载气流出反应器；石英玻璃管同轴嵌套于有机玻璃管内，石英玻璃管和有机玻璃管上端分别与催化剂颗粒挡板内周和外周边缘对齐相接，石英玻璃管与有机玻璃管下端分别与环形气体分布多孔板式的反应器进气分布板的内外边缘相接，构成的柱状环形区域为流化床反应区，催化剂颗粒填充于反应区内；紫外灯位于石英玻璃管的中轴线上，紫外灯的灯管上端电源插座固定在整体式环形气体多孔板式的反应器进气分布板的中心处，下端电源插座固定于气体预分布室的底部中心位置，便于安装与拆卸，采用弹簧套筒安装体系固定；紫外灯与石英玻璃管构成的柱状环形区域为气体进入反应器的进气通道，进气通道与气体预分布室连通；环形气体分布多孔板式的反应器气体分布板内环直径为160-220mm，外环直径为200-260mm，板面开孔直径为3-5mm，开孔率为3-5％；测试端口位于有机玻璃管侧壁，用于测定床层压力和颗粒流速；扬声器安装于气体预分布室的底部，距离分布板为8-15mm，并与声波放大器、信号发生器直接相连，声波放大器与信号发生器均置于流化床体系之外；进气预分布室位于流化床反应器进气口预分布板下方使流化气体均匀进入分布板，进气预分布室正下方底部安装声场发生系统，声波信号发生器发射声波对催化剂颗粒进行扰动产生粉碎作用，实现颗粒的均一稳定的聚式流态化；整体结构采用环隙结构，避免光照不匀而造成催化剂颗粒利用率低，反应区设计为环形结构，其厚度在20-80mm之间。