1.本發(fā)明屬于大氣污染治理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置及凈化方法。

背景技術(shù)：

2.揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，vocs）是我國(guó)當(dāng)前區(qū)域性大氣復(fù)合污染的重要前體物，其在光照條件下與氮氧化物、硫氧化物等發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、二次有機(jī)氣溶膠、酸性物質(zhì)等；此外，空氣中的vocs還可直接通過呼吸道和皮膚進(jìn)入人體內(nèi)，危害人體健康。vocs 來源廣泛，主要污染源包括工業(yè)源、道路移動(dòng)源、生活源。工業(yè)源主要包括石油煉制與石油化工、煤炭加工與轉(zhuǎn)化等含 vocs 原料的生產(chǎn)行業(yè)，油類（燃油、溶劑等）儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售過程，涂料、油墨、膠粘劑、農(nóng)藥等以 vocs 為原料的生產(chǎn)行業(yè)，涂裝、印刷、粘合、脫模、工業(yè)清洗等含 vocs 產(chǎn)品的使用過程；道路移動(dòng)源主要包括機(jī)動(dòng)車尾氣排放；生活源包括建筑裝飾裝修、餐飲油煙等。近年來研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)涂裝、餐廚油煙等分布廣泛，對(duì)環(huán)境污染的貢獻(xiàn)量不容忽視。

3.對(duì)于 vocs 控制，主要分為前端改善、過程控制和末端治理。末端治理指在工藝過程中尾氣端進(jìn)行最后一道控制，也是目前控制 vocs 的重點(diǎn)，可通過采用不同的 vocs 控制技術(shù)，將 vocs 回收或銷毀，使vocs 達(dá)標(biāo)后再排放。目前主要的vocs末端治理技術(shù)包括吸收法、氧化法、吸附法、生物法、等離子法等，其中燃燒氧化法和吸附法是應(yīng)用最廣泛的兩種廢氣治理工藝。當(dāng)前，vocs治理中存在的主要問題包括：技術(shù)體系和解決方案不完善、標(biāo)準(zhǔn)體系不完備、基礎(chǔ)理論研究不深入、技術(shù)性價(jià)比不高、設(shè)備設(shè)施有效運(yùn)行不足等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.針對(duì)背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置及凈化方法，可以實(shí)現(xiàn)廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物的高效去除，具有極高的使用價(jià)值。

5.本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，包括噴淋室、吸收塔、液相氧化塔、離心風(fēng)機(jī)，所述噴淋室的出口通過管道連接于吸收塔的進(jìn)口，所述吸收塔的出口通過管道連接于離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，所述離心風(fēng)機(jī)的出口通過管道連接于液相氧化塔的進(jìn)口；所述噴淋室內(nèi)安裝噴淋管，所述噴淋管連接于水泵，所述水泵安裝于噴淋水箱底部，所述噴淋水箱安裝于噴淋室外部；所述吸收塔的底部設(shè)置噴淋液儲(chǔ)存槽，所述吸收塔的頂部設(shè)置除霧器，所述吸收塔內(nèi)部在底部噴淋液儲(chǔ)存槽和除霧器之間設(shè)置第一填料層、第二填料層，所述第一填料層、第二填料層的上方分別設(shè)置液體分布器，所述吸收塔外部設(shè)置一個(gè)循環(huán)水泵，所述液體分布器上方布置噴頭，所述噴頭通過噴淋管道連接于循環(huán)水泵，所述循環(huán)水泵的進(jìn)水口連接于噴淋液儲(chǔ)存槽，所述噴淋管道上安裝流量計(jì)；所述液相氧化塔內(nèi)填充活性微粒，所述液相氧化塔內(nèi)安裝紫外燈。

6.所述填料層由活性炭、介孔材料、疏水硅膠、大孔吸附樹脂組成。

7.液相氧化塔中篩分后的活性微粒95%以上粒徑處于0.3mm~2mm范圍之內(nèi)。

8.所述活性微粒由載體材料和催化劑組成，載體材料包括活性炭、氧化鋁、稀土、沸石、活性炭、硅膠、硅藻土，催化劑包括二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、二氧化鋯、硫化鎘。

9.所述紫外燈的光源功率0~10000w可連續(xù)調(diào)節(jié)。

10.一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置的凈化方法，包括如下步驟：第一步，含揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣先經(jīng)過噴淋室除去浮塵和顆粒物；第二步，從噴淋室出口出去的廢氣，由吸收塔的底部進(jìn)入，依次通過第一填料層、第二填料層的填料空隙逆流而上；同時(shí)噴淋吸收液由循環(huán)水泵從噴淋液儲(chǔ)存槽中抽出，從噴淋塔上部通過分布器進(jìn)入塔內(nèi)，沿第一填料層、第二填料層的填料表面下降，吸收附著在填料表面上的揮發(fā)性有機(jī)物；第三步，廢氣進(jìn)入液相氧化塔，揮發(fā)性有機(jī)物由液相氧化塔內(nèi)填充的分散相活性微粒吸附，被活性微粒中的活性氧化物質(zhì)

?

oh氧化成co2和h2o，然后由液相氧化塔的出口排出。

11.吸收塔內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力設(shè)置為50~200kpa。

12.噴淋吸收液的流量為0~1000 m3/h，進(jìn)入吸收塔內(nèi)的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣與噴淋吸收液的反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為10~30min。

13.進(jìn)入液相氧化塔中的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的通入流量為0~40l/min；進(jìn)入液相氧化塔的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣由離心風(fēng)機(jī)抽取，風(fēng)機(jī)風(fēng)量設(shè)置為0~2000 m3/h。

14.液相氧化塔中的活性氧化物質(zhì)

?

oh，由向水中加入氧化劑產(chǎn)生。

15.本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：一是，本發(fā)明的吸收塔內(nèi)設(shè)置了第一填料層、第二填料層這兩層填料層，vocs廢氣由吸收塔的底部進(jìn)入，噴淋液由吸收塔上部通過液體分布器器進(jìn)入塔內(nèi)的第一填料層、第二填料層，沿填料表面下降，vocs廢氣由塔的底部通過第一填料層、第二填料層填料的空隙逆流而上，在填料層的表面被填料的吸附劑高效吸收。同時(shí)，設(shè)置第一填料層、第二填料層這兩層填料層，可以提高吸附效率。

16.二是，本發(fā)明還設(shè)置了液相氧化塔，液相氧化塔內(nèi)填充了活性微粒，經(jīng)吸收塔的噴淋吸收處理后的vocs廢氣進(jìn)入液相氧化塔，vocs首先從氣相轉(zhuǎn)移到氣液界面和液相，進(jìn)一步被活性微粒的活性自由基氧化，吸附溶解的氣體后返回至液相主體發(fā)生解吸，從而得到再生并循環(huán)往復(fù)，最終增強(qiáng)氣液傳質(zhì)效果。vocs處理效率主要受到氣液傳質(zhì)和自由基氧化效率等控制。傳輸機(jī)理即具有較強(qiáng)吸附的分散相活性微粒能從液相進(jìn)入傳質(zhì)膜層。自由基氧化機(jī)理即以

?

oh為主要活性氧化物質(zhì)，具有極強(qiáng)氧化性，與有機(jī)物發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，將vocs氧化成co2和h2o，最終通過管道達(dá)標(biāo)排放到大氣中。液相高級(jí)氧化塔溶液中的活性氧化物質(zhì)

?

oh，由向水中加入氧化劑產(chǎn)生。

17.三是，本發(fā)明的液相氧化塔內(nèi)設(shè)置了紫外燈，紫外燈發(fā)出的紫外線對(duì)vocs廢氣進(jìn)行光解作用，最終通過管道達(dá)標(biāo)排放到大氣中。

18.四是，vocs廢氣，第一步經(jīng)噴淋室，第二步經(jīng)吸收塔，第三步經(jīng)液相氧化塔，經(jīng)過這三步高效凈化處理，出去廢氣中的vocs成分，達(dá)標(biāo)后即可排放到大氣中。

附圖說明

19.圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

20.圖2為噴淋室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

21.圖3為吸收塔的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

22.圖4為吸收塔的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

23.圖5為液相氧化塔的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

24.圖中：1、噴淋室 2、吸收塔 3、液相氧化塔 4、離心風(fēng)機(jī) 5、管道 6、噴淋管 7、水泵 8、噴淋水箱 9、噴淋液儲(chǔ)存槽 10、除霧器 11、第一填料層 12、第二填料層 13、液體分布器 14、循環(huán)水泵 15、噴頭 16、噴淋管道 17、流量計(jì) 18、活性微粒 19、紫外燈。

具體實(shí)施方式

25.下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步的說明。

26.實(shí)施例1如附圖1

?

5所示，一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置及凈化方法，包括噴淋室1、吸收塔2、液相氧化塔3、離心風(fēng)機(jī)4，所述噴淋室1的出口通過管道5連接于吸收塔2的進(jìn)口，所述吸收塔2的出口通過管道5連接于離心風(fēng)機(jī)4的進(jìn)口，所述離心風(fēng)機(jī)4的出口通過管道5連接于液相氧化塔3的進(jìn)口；所述噴淋室1內(nèi)安裝噴淋管6，所述噴淋管6連接于水泵7，所述水泵7安裝于噴淋水箱8底部，所述噴淋水箱8安裝于噴淋室1外部；所述吸收塔2的底部設(shè)置噴淋液儲(chǔ)存槽9，所述吸收塔2的頂部設(shè)置除霧器10，所述吸收塔2內(nèi)部在底部噴淋液儲(chǔ)存槽9和除霧器10之間設(shè)置第一填料層11、第二填料層12，所述第一填料層11、第二填料層12的上方分別設(shè)置液體分布器13，所述吸收塔2外部設(shè)置一個(gè)循環(huán)水泵14，所述液體分布器13上方布置噴頭15，所述噴頭15通過噴淋管道16連接于循環(huán)水泵14，所述循環(huán)水泵14的進(jìn)水口連接于噴淋液儲(chǔ)存槽9，所述噴淋管道16上安裝流量計(jì)17；所述液相氧化塔3內(nèi)填充活性微粒18，所述液相氧化塔18內(nèi)安裝紫外燈19。

27.所述第一填料層11、第二填料層12由活性炭、介孔材料、疏水硅膠、大孔吸附樹脂組成。

28.液相氧化塔3中篩分后的活性微粒95%以上粒徑處于0.3mm~2mm范圍之內(nèi)。

29.所述活性微粒18由載體材料和催化劑組成，載體材料包括活性炭、氧化鋁、稀土、沸石、活性炭、硅膠、硅藻土，催化劑包括二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、二氧化鋯、硫化鎘。

30.所述紫外燈19的光源功率0~10000w可連續(xù)調(diào)節(jié)。

31.一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置的凈化方法，包括如下步驟：第一步，含揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣先經(jīng)過噴淋室除去浮塵和顆粒物；第二步，從噴淋室出口出去的廢氣，由吸收塔的底部進(jìn)入，依次通過第一填料層、第二填料層的填料空隙逆流而上；同時(shí)噴淋吸收液由循環(huán)水泵從噴淋液儲(chǔ)存槽中抽出，從噴淋塔上部通過分布器進(jìn)入塔內(nèi)，沿第一填料層、第二填料層的填料表面下降，吸收附著在填料表面上的揮發(fā)性有機(jī)物；第三步，廢氣進(jìn)入液相氧化塔，揮發(fā)性有機(jī)物由液相氧化塔內(nèi)填充的分散相活性

微粒吸附，被活性微粒中的活性氧化物質(zhì)

?

oh氧化成co2和h2o，然后由液相氧化塔的出口排出。

32.吸收塔內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力設(shè)置為100kpa。

33.噴淋吸收液的流量為500 m3/h，進(jìn)入吸收塔內(nèi)的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣與噴淋吸收液的反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為20min。

34.進(jìn)入液相氧化塔中的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的通入流量為20l/min；進(jìn)入液相氧化塔的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣由離心風(fēng)機(jī)抽取，風(fēng)機(jī)風(fēng)量設(shè)置為1000 m3/h。

35.液相氧化塔中的活性氧化物質(zhì)

?

oh，由向水中加入氧化劑產(chǎn)生。

36.本發(fā)明在使用時(shí)：一種揮發(fā)性有機(jī)物的凈化裝置，包括噴淋室、吸收塔、液相氧化塔、離心風(fēng)機(jī)，噴淋室的出口通過管道連接于吸收塔的進(jìn)口，吸收塔的出口通過管道連接于離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，離心風(fēng)機(jī)的出口通過管道連接于液相氧化塔的進(jìn)口。第一步，含揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣先經(jīng)過噴淋室除去浮塵和顆粒物。第二步，從噴淋室出口出去的廢氣，由吸收塔的底部進(jìn)入，依次通過第一填料層、第二填料層的填料空隙逆流而上；同時(shí)噴淋吸收液由循環(huán)水泵從噴淋液儲(chǔ)存槽中抽出，從噴淋塔上部通過分布器進(jìn)入塔內(nèi)，沿第一填料層、第二填料層的填料表面下降，吸收附著在填料表面上的揮發(fā)性有機(jī)物；在填料層的表面被填料的吸附劑高效吸收，然后，vocs廢氣經(jīng)除霧器除霧后由吸收塔的出口排出。第三步離心風(fēng)機(jī)將從吸收塔的出口排出的vocs廢氣吸入到液相氧化塔中，廢氣進(jìn)入液相氧化塔，揮發(fā)性有機(jī)物由液相氧化塔內(nèi)填充的分散相活性微粒吸附，被活性微粒中的活性氧化物質(zhì)

?

oh氧化成co2和h2o；同時(shí)結(jié)合紫外燈發(fā)出的紫外線對(duì)vocs廢氣進(jìn)行光解作用，最終通過管道達(dá)標(biāo)排放到大氣中。

37.總體上，本發(fā)明的設(shè)備運(yùn)行可靠，采用噴淋室、吸收塔、液相氧化塔相結(jié)合的多級(jí)凈化，能夠有效去除廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物。技術(shù)特征：

1.一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，包括噴淋室、吸收塔、液相氧化塔、離心風(fēng)機(jī)，所述噴淋室的出口通過管道連接于吸收塔的進(jìn)口，所述吸收塔的出口通過管道連接于離心風(fēng)機(jī)的進(jìn)口，所述離心風(fēng)機(jī)的出口通過管道連接于液相氧化塔的進(jìn)口，其特征在于：所述噴淋室內(nèi)安裝噴淋管，所述噴淋管連接于水泵，所述水泵安裝于噴淋水箱底部，所述噴淋水箱安裝于噴淋室外部；所述吸收塔的底部設(shè)置噴淋液儲(chǔ)存槽，所述吸收塔的頂部設(shè)置除霧器，所述吸收塔內(nèi)部在底部噴淋液儲(chǔ)存槽和除霧器之間設(shè)置第一填料層、第二填料層，所述第一填料層、第二填料層的上方分別設(shè)置液體分布器，所述吸收塔外部設(shè)置一個(gè)循環(huán)水泵，所述液體分布器上方布置噴頭，所述噴頭通過噴淋管道連接于循環(huán)水泵，所述循環(huán)水泵的進(jìn)水口連接于噴淋液儲(chǔ)存槽，所述噴淋管道上安裝流量計(jì)；所述液相氧化塔內(nèi)填充活性微粒，所述液相氧化塔內(nèi)安裝紫外燈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，其特征在于：所述第一填料層、第二填料層由活性炭、介孔材料、疏水硅膠、大孔吸附樹脂組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，其特征在于：液相氧化塔中篩分后的活性微粒95%以上粒徑處于0.3mm~2mm范圍之內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，其特征在于：所述活性微粒由載體材料和催化劑組成，載體材料包括活性炭、氧化鋁、稀土、沸石、活性炭、硅膠、硅藻土，催化劑包括二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、二氧化鋯、硫化鎘。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置，其特征在于：所述紫外燈的光源功率0~10000w可連續(xù)調(diào)節(jié)。6.一種權(quán)利要求1中的揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置的凈化方法，其特征在于，包括如下步驟：第一步，含揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣先經(jīng)過噴淋室除去浮塵和顆粒物；第二步，從噴淋室出口出去的廢氣，由吸收塔的底部進(jìn)入，依次通過第一填料層、第二填料層的填料空隙逆流而上；同時(shí)噴淋吸收液由循環(huán)水泵從噴淋液儲(chǔ)存槽中抽出，從噴淋塔上部通過分布器進(jìn)入塔內(nèi)，沿第一填料層、第二填料層的填料表面下降，吸收附著在填料表面上的揮發(fā)性有機(jī)物；第三步，廢氣進(jìn)入液相氧化塔，揮發(fā)性有機(jī)物由液相氧化塔內(nèi)填充的分散相活性微粒吸附，被活性微粒中的活性氧化物質(zhì)

?

oh氧化成co2和h2o，然后由液相氧化塔的出口排出。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置的凈化方法，其特征在于：吸收塔內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力設(shè)置為50~200kpa。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置的凈化方法，其特征在于：噴淋吸收液的流量為0~1000 m3/h，進(jìn)入吸收塔內(nèi)的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣與噴淋吸收液的反應(yīng)時(shí)間設(shè)置為10~30min。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述凈化方法，其特征在于：進(jìn)入液相氧化塔中的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的通入流量為0~40l/min；進(jìn)入液相氧化塔的含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣由離心風(fēng)機(jī)抽取，風(fēng)機(jī)風(fēng)量設(shè)置為0~2000 m3/h。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述凈化方法，其特征在于：液相氧化塔中的活性氧化物質(zhì)

?

oh，由向水中加入氧化劑產(chǎn)生。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種揮發(fā)性有機(jī)物凈化裝置及凈化方法，包括噴淋室、吸收塔、液相氧化塔、離心風(fēng)機(jī)，噴淋室連接于吸收塔，吸收塔連接于離心風(fēng)機(jī)，離心風(fēng)機(jī)連接于液相氧化塔；含揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣先經(jīng)過噴淋室除去浮塵和顆粒物；從噴淋室出口出去的廢氣由吸收塔的底部進(jìn)入，依次通過第一填料層、第二填料層的填料空隙逆流而上，噴淋吸收液從噴淋塔沿第一填料層、第二填料層的填料表面下降，吸收附著在填料表面上的揮發(fā)性有機(jī)物；廢氣進(jìn)入液相氧化塔，揮發(fā)性有機(jī)物被填充的分散相活性微粒吸附，然后由液相氧化塔的出口排出；總體上，本發(fā)明的設(shè)備運(yùn)行可靠，采用噴淋室、吸收塔、液相氧化塔相結(jié)合的多級(jí)凈化，能夠有效去除廢氣中揮發(fā)性有機(jī)物。發(fā)性有機(jī)物。發(fā)性有機(jī)物。

技術(shù)研發(fā)人員：張?jiān)迄i 張歡歡 楊海健

受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南博聯(lián)慧綠科技集團(tuán)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.06.10

技術(shù)公布日：2021/9/6