一種VOCs的光電一體化處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)VOCs的光電一體化處理裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] VOCs是大氣中非甲烷烴類的總稱，是有強(qiáng)揮發(fā)、有特殊氣味、有刺激性、有毒的有 機(jī)氣體，全世界在空氣中檢出的VOCs已經(jīng)有約150余種，其中有毒的約80余種，部分己被列 為致癌物，如氯乙烯、苯、多環(huán)芳烴等。來(lái)自人為污染源，如涂料生產(chǎn)、涂裝、印刷、制藥、皮革 加工、樹脂加工等生產(chǎn)工藝過(guò)程排放的VOCs正受到日益廣泛的關(guān)注。國(guó)家"十二五"規(guī)劃要 求VOCs廢氣減排量為152.5萬(wàn)噸/年，天津市地方標(biāo)準(zhǔn)要求自2016年1月1日起企業(yè)廢氣排放 執(zhí)行第Π 時(shí)段限制，即苯系物合計(jì)、非甲烷總烴允許的最高排放濃度由此前第I時(shí)段的 20mg/m3、50mg/m 3分別降低為 10mg/m3、20mg/m3 〇
[0003] 目前常見的VOCs廢氣處理技術(shù)分為回收技術(shù)和銷毀技術(shù)。其中，回收技術(shù)針對(duì)高 濃度特別是>5000mg/m3或比較昂貴的VOCs，常用的回收技術(shù)主要有吸附、吸收、冷凝、膜技 術(shù)等;而針對(duì)大部分企業(yè)廢氣的達(dá)標(biāo)排放，采用的多為銷毀技術(shù)，主要包括燃燒、光催化、生 物降解、等離子體技術(shù)等。
[0004] 1)目前燃燒技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，但只適用于可燃或高溫可分解的有機(jī)廢氣，且易 產(chǎn)生二次污染。
[0005] 2)光催化技術(shù)作為一種新型的廢氣處理技術(shù)，其利用紫外光照射催化劑，使其的 電子充滿的價(jià)帶躍迀到空的導(dǎo)帶，而在價(jià)帶留下帶正電的空穴(h+)，形成電子一空穴對(duì)。光 致空穴具有很強(qiáng)的氧化性，可奪取半導(dǎo)體顆粒表面吸附的有機(jī)物中的電子，光致電子還具 有很強(qiáng)的還原性，使得半導(dǎo)體表面的電子受體被還原，產(chǎn)生氧化力極強(qiáng)的羥基自由基等最 終將大部分有機(jī)物質(zhì)分解成水和二氧化碳，但光催化氧化法存在著催化劑的失活、催化劑 難以固定，且催化劑固定后催化效率降低的缺點(diǎn)。
[0006] 3)生物降解技術(shù)最早應(yīng)用于脫臭，其在VOCs處理方面的應(yīng)用存在體積大、停留時(shí) 間長(zhǎng)以及對(duì)成分復(fù)雜的廢氣或難以降解的VOCs去除效果較差等不足。
[0007] 4)等離子體被稱為物質(zhì)的第四種形態(tài)，由電子、離子、自由基和中性粒子組成，是 導(dǎo)電性流體，發(fā)展前景比較廣闊的等離子體技術(shù)是電暈放電技術(shù)，是指在非均勻電場(chǎng)中，用 較高的電場(chǎng)強(qiáng)度使氣體產(chǎn)生"電子雪崩"，出現(xiàn)大量的自由電子，這些電子在電場(chǎng)力的作用 下做加速運(yùn)動(dòng)并獲得能量，可以打破有機(jī)物的化學(xué)鍵，破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，電暈放電 可以產(chǎn)生以臭氧為代表的具有強(qiáng)氧化能力的物質(zhì)，氧化有機(jī)物，用其處理VOCs具有效率高、 能量利用率高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但該技術(shù)對(duì)電源的要求很高，在分解VOCs分 子的同時(shí)，還有一些有害副產(chǎn)物產(chǎn)生，如N0 x、C0、臭氧等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型目的在于提供一種控制精準(zhǔn)，操作簡(jiǎn)單，方便對(duì) 有機(jī)廢氣進(jìn)行綜合處理的光電一體化處理裝置。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：一種VOCs的光電一體化處 理裝置，所述的光電一體化處理裝置安裝在氣體預(yù)處理裝置和氣體放空裝置之間，所述的 光電一體化處理裝置為密閉的殼體，殼體的兩端分別設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，所述的進(jìn)氣口 與出氣口之間的殼體內(nèi)依次設(shè)有過(guò)濾區(qū)，光催化I區(qū)，電暈區(qū)，光催化Π 區(qū)和吸附區(qū)，所述的 光催化I區(qū)和光催化Π 區(qū)的進(jìn)氣端設(shè)有氣流分布器。
[0010] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的過(guò)濾區(qū)內(nèi)設(shè)有布袋除塵器和靜電除塵裝置。 通過(guò)布袋除塵器和靜電除塵裝置對(duì)VOCs中粉塵顆粒進(jìn)行處理，進(jìn)而對(duì)后續(xù)光電處理模塊起 到有效保護(hù)，避免粉塵顆粒影響催化劑的活性，同時(shí)裝置本身安裝和拆卸方便，能夠方便進(jìn) 行集塵、清灰和更換。
[0011] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的光催化I區(qū)的金屬氧化催化劑為Ti〇2、ZnO、Al2 臭氧、Sn02、Zr02中的一種或兩種以上的組合。
[0012]作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的光催化Π 區(qū)的金屬氧化催化劑為帶有Μη02成 分的Ti〇2、ZnO、Al2臭氧、Sn〇2、Zr〇2中的一種或兩種以上的組合。
[0013] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的光催化Π 區(qū)的金屬氧化催化劑的表面摻雜有 貴金屬或過(guò)渡金屬元素，所述的貴金屬元素為Au、Ag、Pt、Rh、Pd中的一種或幾種，所述的過(guò) 渡稀有金屬元素為Sc、Co、Ru、Re、La中的一種或幾種。
[0014] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的電暈區(qū)內(nèi)設(shè)有固定支架，所述的固定支架上 均勾分布有多根電暈棒。
[0015] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的電暈棒通過(guò)高頻脈沖電源供電，電暈棒的放 電極負(fù)載有高效協(xié)同光催化的Ag/Ti02SV 205/Ti02特殊催化劑。
[0016] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的吸附區(qū)內(nèi)設(shè)有一組活性炭篩網(wǎng)，所述的活性 炭篩網(wǎng)的表面涂覆有三苯胺類、撲啉類敏化劑。
[0017] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的過(guò)濾區(qū)，光催化I區(qū)，電暈區(qū)，光催化Π 區(qū)和吸 附區(qū)內(nèi)的電源線路由多組線路分別控制，本實(shí)用新型裝置的各區(qū)域?yàn)楠?dú)立控制，當(dāng)裝置對(duì) 一些易燃、爆等特殊成分的VOCs廢氣進(jìn)行處理時(shí)，可以關(guān)閉電暈區(qū)，防止出現(xiàn)電弧放電或是 燃爆，保證裝置的安全工作。
[0018] 本實(shí)用新型裝置的工作原理為：當(dāng)VOCs有機(jī)廢氣由進(jìn)氣口經(jīng)過(guò)濾區(qū)后，通過(guò)過(guò)濾 區(qū)的布袋除塵器和靜電除塵裝置預(yù)處理后，經(jīng)過(guò)氣流分布器均勻的傳輸?shù)焦獯呋疘區(qū)，其中 大部分有機(jī)物分子被電子一空穴對(duì)激發(fā)的自由基氧化分解;殘余的復(fù)雜有機(jī)物分子和部分 中間產(chǎn)物經(jīng)過(guò)電暈區(qū)的高能粒子流沖擊下形成"電子雪崩"，有效破壞復(fù)雜有機(jī)物分子結(jié) 構(gòu)，同時(shí)該區(qū)域會(huì)產(chǎn)生高濃度臭氧，對(duì)廢氣中細(xì)菌、微生物有較好的殺菌作用;經(jīng)電暈區(qū)截 斷的有機(jī)物分子、失活細(xì)菌以及形成的臭氧在光催化Π 區(qū)有效分解為〇)2和出0,并且在Μη02 催化下促進(jìn)了臭氧徹底氧化消除，防止二次污染;光電模塊處理后的廢氣再經(jīng)過(guò)吸附區(qū)的 活性炭吸附，去除微量殘余廢氣分子和C0、N0x等過(guò)程產(chǎn)物，達(dá)到無(wú)害排放，并且添加的敏化 劑在光電作用下可自行再生，有效延長(zhǎng)了光電一體化處理裝置的使用周期。
[0019] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)多組光電處理裝置對(duì) VOCs有機(jī)廢氣進(jìn)行綜合處理，去除有機(jī)廢氣中的多種污染物，同時(shí)根據(jù)污染物的種類選擇 不同的操作模式，操作靈活，實(shí)用范圍廣，方便安全生產(chǎn);裝置對(duì)有機(jī)廢氣的綜合處理效率 高，處理后的有機(jī)廢氣中污染物大大降低，可以進(jìn)行安全排放，實(shí)用效果好。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型裝置的安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0021] 圖2為本實(shí)用新型裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0022] 圖3為本實(shí)用新型電暈區(qū)的側(cè)方結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0023