一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法与流程

文档序号:20759989发布日期:2020-05-15 17:58阅读:484来源:国知局
一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法与流程
本发明涉及光解有机废气
技术领域
,特别涉及一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法。
背景技术
:废气中的挥发性有机化合物简称vocs(volatileorganiccompounds),多数具有毒性,严重危害人体健康;其中,苯、甲苯、多环芳烃等被国际卫生组织列为致癌物。随着现代工业的迅速发展,向环境中排放的vocs数量和种类正在急剧增加,vocs已成为大气的主要污染物之一。近年来,紫外光解技术降解有机废气得到了越来越多的关注,一般来说,uv光分解有机物的方式有3种。1、适当波长光线直接照射,分子链获取能量而断裂,使之分解;2、光线分解空气中氧,产生具有氧化性的游离活性氧,从而氧化分解有机物;3、适当波长光线通过照射催化剂,在催化剂表面产生光生电子(e-)和光生空穴(h+),通过系列反应可生产oh-自由基,从而将有机物分解。然而仅靠低波长紫外线和诱发的臭氧来分解vocs,很难彻底降解vocs,这导致紫外光解的vocs净化效率较低,同时伴有残留臭氧的二次污染;例如中国专利cn208526307u公开了一种uv光解废气处理装置,主要包括处理箱以及设置在处理箱里的两个uv光解装置,所述处理箱内腔为波浪形结构,采用了波长254nm和185nm两种波长的紫外灯作为紫外光源,通过紫外箱体内腔的波浪形结构设计,降低了废气的流通速度,提高了处理效果,但是降解率依然较低;在紫外光解系统中引入光催化剂(如二氧化钛),光催化剂在紫外光的照射激发下表面产生羟基自由基,羟基自由基具有氧化能力,可以催化vocs降解为二氧化碳和水;然而由于现有技术装置负载光催化剂的面积有限,催化剂受光面有限,导致紫外箱体中产生的羟基自由基量十分有限,且过量的光催化剂也会增加降解成本,因此紫外光照射及添加光催化剂的方式对vocs降解的贡献在工程应用上十分有限。空气中水汽在185nm紫外光照射下,也会分解成羟基自由基,有利于vocs在空气中的氧化降解;现有技术中有的工厂先让有机废气经过喷淋水的装置使得有机废气中存在一些水汽后再进行紫外光解,但是由于喷淋水的重力及有机废气通过喷淋水的阻力较大,使得有机废气中混入的水汽较少,产生的的羟基自由基量有限,对有机废气的降解率依然不高。因此,开发一种稳定可控方式产生更多的羟基自由基,有效提高紫外光分解vocs的效率的装置系统是有重大意义的。技术实现要素:针对现有技术紫外光降解有机废气的装置系统中产生的羟基自由基少,使得紫外光降解有机废气的效率低的技术问题,本发明提供了一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法,利用该装置系统降解有机废气,可使vocs气体产生较多的羟基自由基,能有效的提高光降解有机废气的效率。为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:一种紫外光降解有机废气的装置系统,包括湿膜加湿器和紫外光箱,所述紫外光箱中设置有紫外光灯,所述湿膜加湿器与所述紫外光箱相通。本发明在紫外光箱的基础上加了一个湿膜加湿器,含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经加湿吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,不加光催化剂的情况下,促使光解反应更快、更高效、彻底的进行。进一步的,所述湿膜加湿器设置有内腔,所述第一内腔中设置有至少一个湿膜加湿板,所述湿膜加湿板是包含至少一层的多孔膜材结构件;所述湿膜加湿板和有机废气流通方向夹角为a,0°<a≤90°。进一步的,所述多孔膜材是蜂窝状纤维纸或蜂窝状不锈钢片结构件。进一步的,所述湿膜加湿器顶部和所述湿膜加湿器底部连接有循环管,所述循环管上连接有装有加湿吸收液的储液槽、水泵,水泵用于循环泵送加湿吸收液;所述循环管连接至每片所述湿膜加湿板上,所述循环管连接至湿膜加湿板的部分铺设有若干个毛细分布管,所述毛细分布管上设置有若干个毛细孔,加湿吸收液从毛细孔中渗透出并分散在所述湿膜加湿板上。在使用过程中水泵从循环水槽中吸取循环水经过毛细分布管均匀散布于湿膜加湿板上,含有挥发性有机物的废气在流经吸收液浸润的湿膜加湿板时,部分灰尘等固体颗粒物被黏附于湿膜加湿板上,同时部分挥发性有机气体被吸收进入循环吸收液中,剩余的废气通过湿膜加湿板后被充分加湿。进一步的,所述湿膜加湿器的一端设置有第一进气口,所述第一进气口用于将有机废气通入紫外光降解有机废气的装置系统;所述湿膜加湿器具有第一内腔,所述湿膜加湿器的另一端设置有第一出气口;所述紫外光箱的一端设置有第二进气口;所述第二进气口和所述第一出气口相连通,所述紫外光箱的另一端设置有第二出气口,第二出气口用于将经过处理的有机废气排出;所述紫外光箱具有第二内腔,所述紫外光箱的第二内腔中设置有紫外光灯;所述第一出气口与所述第二进去口相通。进一步的,所述第一出气口与所述第二进气口通过管体进行相连通。进一步的,流动的有机废气能够通过流经多孔结构来进行加湿的。进一步的,所述湿膜加湿器的底部设置有回收槽,用于回收从所述湿膜加湿板上滴下的加湿吸收液。进一步的,所述回收槽具有楔形构造,利用重力作用和楔形构造可以促使加湿吸收液加快富集引流。进一步的,所述紫外光箱的第二内腔中设置有至少两个紫外光灯。进一步的,所述紫外光灯是灯管形式的灯。进一步的,所述紫外光箱的第二内腔中设置有至少两个紫外光灯管,所述紫外光灯管与所述紫外光箱的顶部或底部连接,至少两个所述紫外光灯管沿有机废气流动方向错位平行设置。更有利于使得第二内腔中的紫外光照射均匀分布,实现良好的紫外光照,确保流经第二内腔的有机废气充分光降解反应。进一步的,至少两个所述紫外光灯管与紫外光箱顶部或底部垂直连接。进一步的,所述紫外灯是具有185或254nm波段的紫外光的紫外灯,单支所述紫外灯的功率是80-160瓦,总功率取决于处理尾气的风量,根据具体工艺情况进行设置灯管参数。进一步的,所述循环管连接有若干个并联的分管,每个分管分别连接至一个湿膜加湿板上,所述分管上设置有若干个毛细分布管,所述毛细分布管上设置有若干个孔。进一步的,所述循环管连接至若干个湿膜加湿板上,若干个所述湿膜加湿板通过所述循环管串联叠加。进一步的,若干个湿膜加湿板中部分湿膜加湿板是通过铺设在部分湿膜加湿板上的循环管串联连接,另一部分湿膜加湿板是通过铺设在另部分湿膜加湿板上循环管的分管并联连接。所述循环水管与若干个所述湿膜加湿板的连接是根据不同的设计理念而不同的连接方式。进一步的,毛细分布管呈根系分布,有利于湿膜加湿板上加湿吸收液的充分均匀扩散。进一步的,所述湿膜加湿板的厚度为10cm~50cm。所述湿膜加湿板的厚度与有机废气经过湿膜加湿板后与水的混合效果及初级净化度有着一定的关系,湿膜加湿板的厚度过小,有机废气经过湿膜加湿器对较大颗粒的净化度会有一定的影响,加湿的效果也相应减弱,湿膜加湿板的厚度过大,有机废气经过湿膜加湿板的阻力过大,不利于有机废气的气化。进一步的,所述湿膜加湿器的第一内腔中设置有至少两个湿膜加湿板。进一步的,所述湿膜加湿器的第一内腔中设置有2-100个湿膜加湿板。在实际的生产过程中,为了优化有机废气经过湿膜加湿器后的初步净化效果及经过湿膜加湿器后与水的气化效果,根据实际情况中湿膜加湿器的大小,有机废气的量及想达到的效率,在湿膜加湿器中可设置多个湿膜加湿板。进一步的,储液槽中设置有搅拌器,用于使得储液槽中的加湿吸收液混合均匀度更高。进一步的,加湿吸收液的储液槽的两端均设有水泵。可以在储液槽出液口处设置水泵,将储液槽中的加湿吸收液泵送到湿膜加湿板。必要的时候,可以在所述湿膜加湿器的第一内腔的底部设置水泵,用于将所述湿膜加湿器的第一内腔的底部汇聚的加湿吸收液循环泵送到储液槽中。或者,在第一内腔的底部设置储液槽,然后利用水泵将加湿吸收液泵送到湿膜加湿板,最好是泵送到湿膜加湿板的顶部。进一步地,所述湿膜加湿板经过亲水改性处理。优选地,所述亲水改性处理是利用亲水二氧化钛溶液涂覆,所述亲水二氧化钛溶液是二氧化钛和硅溶胶的混合溶液。优选地,所述混合溶液的溶剂为乙醇水溶液。优选地,所述乙醇水溶液中水和乙醇的体积比为1.5~2:1。本发明还提供了一种利用上述装置紫外光降解有机废气的应用方法,包括以下步骤:步骤1、将加湿吸收液加入储液槽中,打开水泵、紫外灯。步骤2、将有机废气通入湿膜加湿器,光解后的有机废气从紫外光箱排出,完成紫外光降解有机废气。本发明提供了一种紫外光降解有机废气的装置系统的应用方法,在使用过程中打开水泵后,水泵从循环水槽中吸取循环水经过毛细分布管均匀散布于湿膜加湿板上,含有挥发性有机物的废气在流经吸收液浸润的湿膜加湿板时,部分灰尘等固体颗粒物被黏附于湿膜加湿板上,同时部分挥发性有机气体被吸收进入循环吸收液中,剩余的废气通过湿膜加湿板后被充分加湿,多余的液体通过吸收液收集器在湿膜加湿器下端回收,从而使得吸收液不断循环使用。含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,促使光催化反应更快、更高效、彻底的进行。进一步的,步骤1中的操作顺序不受限制,可根据实际生产中进行调节,可以使先打开水泵、紫外灯,然后再将加湿吸收液加入储液槽中;若储液槽中有加湿吸收液,步骤1就为直接打开水泵、紫外灯。进一步的,加湿吸收液按质量百分比计由以下原料制成:1‰-10%吐温80;1‰-10%teric168;1‰-10%十二烷基苯磺酸钠,余量为水。优选地,加湿吸收液按质量百分比计由以下原料制成:1‰-4%吐温80;1‰-4%teric168;1‰-4%十二烷基苯磺酸钠,余量为水。更优选地,加湿吸收液按质量百分比计由以下原料制成:1‰吐温80;4%teric168;4‰十二烷基苯磺酸钠,余量为水。加湿吸收液中加入适量的表面活性剂可充分降低加湿液循环表面张力和起泡性,提高其与湿膜亲和力,增强润湿性,从而有效提高其对voc的吸收,提高有机废气的去除效率。其中,teric168表面活性剂,属于脂肪醇乙氧基化合物,低泡型,低浊点,可溶于水。进一步的,上述加湿吸收液的制备方法:取配制加湿吸收液全部水量的20%~40%,按比例加入吐温80、teric168、十二烷基苯磺酸钠,在3500r/min~5000r/min的转速下搅拌30min~60min后,再用超声波处理10min~20min;待固体物质全部溶解,向其中掺入剩余水量在4000r/min~6000r/min的转速下搅拌40min~60min,制备得到加湿吸收液。进一步的,湿膜加湿板上涂有亲水剂。涂覆亲水剂改善湿膜加湿板上液膜稳定状态,提高加湿板上液膜表面积,增强吸收液和有机废气的接触面积,提升加湿效果。进一步的,所述亲水剂是亲水改性二氧化钛、亲水改性二氧化硅、氧化锌、氧化铝。蜂窝状纤维纸或不锈钢片表面涂有亲水剂,其与水的接触角会小于40度,更有利于循环加湿吸收液在其表面充分浸润形成水膜。进一步的,湿膜加湿板上涂有亲水改性二氧化钛溶液。可以根据湿膜加湿板的亲水特性改善情况,调节应用改性二氧化钛溶液的总量,达到良好的湿膜表面亲水特性优化作用。进一步的,亲水改性二氧化钛溶液的制备方法是:将二氧化钛和硅溶胶加入溶剂中混合,配制得到亲水二氧化钛溶液;配制好的亲水二氧化钛溶液中二氧化钛稳定不降,其中二氧化钛和硅溶胶的重量比为1~3:4~1,溶剂为水和乙醇的混合溶剂,水和乙醇的体积比为1.5~2:1,二氧化钛负载率大于等于10g/平方米。进一步的,所述紫外灯是具有185或254nm波段的紫外光的紫外灯。优选地,单支所述紫外灯的功率是80-160瓦,总功率取决于处理尾气的风量,根据具体工艺情况进行设置灯管参数。与现有技术相比,本发明的有益效果:1.本发明提供了一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法,在使用过程中水泵从循环水槽中吸取循环水经过毛细分布管均匀散布于湿膜加湿板上,含有挥发性有机物的废气在流经吸收液浸润的湿膜加湿板时,部分灰尘等固体颗粒物被黏附于湿膜加湿板上,同时部分挥发性有机气体被吸收进入循环吸收液中,剩余的废气通过湿膜加湿板后被充分加湿。含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,促使光催化反应更快、更高效、彻底的进行。2.本发明提供了一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法,能节约成本,提高能源效率,增强处理效果,且安全性更好,适合在废气处理中大规模应用。3.本发明提供了一种添加表面活性剂的吸收液,吸收液中加入适量的表面活性剂可充分降低加湿液循环表面张力和起泡性,提高其与湿膜亲和力,增强润湿性,同时提高了吸收液本身对有机废气的直接吸收,对有机废气的去除率达到90%以上,而相同条件下,吸收液换为水时,对有机废气的去除率仅在38%左右。附图说明图1为本发明紫外光降解有机废气的装置系统结构示意图。图2为图1紫外光降解有机废气的装置系统中一个湿膜加湿板的结构示意图。附图标记:1-第一进气口;2-第一出气口;3-湿膜加湿板;4-循环管;5-储液槽;6-水泵;7-分管;8-毛细分布管;9-回收槽;10-第二进气口;11-第二出气口;12-紫外光灯管。具体实施方式下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。注明:在以下实施例中除特别说明的,百分比、千分比为质量百分比、质量千分比。实施例1如图1所示,一种紫外光降解有机废气的装置系统,包括湿膜加湿器和紫外光箱,所述湿膜加湿器与所述紫外光箱相通;所述湿膜加湿器的一端设置有第一进气口1,用于将有机废气通入紫外光降解有机废气的装置系统;所述湿膜加湿器的另一端设置有第一出气口2,用于将通过湿膜加湿器内腔后的有机废气排入紫外光箱中;所述湿膜加湿器的第一内腔中设置有九个湿膜加湿板3,所述湿膜加湿板3是面积为一平方米的蜂窝状纤维纸叠加成的30cm厚的结构件;所述湿膜加湿器顶部和所述湿膜加湿器底部连接有循环管4,所述循环管4上连接有装有加湿吸收液的储液槽5、水泵6,水泵是用于加湿吸收液能在循环管中进行循环,根据实际的水流动情况,也可以在加湿器底部再设置一个水泵6,所述循环管4设置有九个并联的分管7,每个分管7铺设在一个湿膜加湿板3上,从图2中可以看出所述分管7上设置有多个毛细分布管8,所述毛细分布管8上设置有若干个毛细孔;用于将从毛细孔中渗透出来的的加湿吸收液分散在所述湿膜加湿板3上;所述湿膜加湿器的底部设置有回收槽9,用于回收从所述湿膜加湿板3上滴下的加湿吸收液。所述紫外光箱的一端设置有第二进气口10,用于将通过湿膜加湿器的有机废气通入紫外光箱;所述紫外光箱的另一端设置有第二出气口11,用于将通过紫外光箱的光解后的有机废气排出;所述紫外光箱的第二内腔中设置有八根紫外光灯管12,所述紫外光灯管12与所述紫外光箱的顶部或底部垂直连接,如图1所示,八根所述紫外光灯管12沿有机废气流动方向错位平行设置,能够形成之字形流道;所述第一出气口2与所述第二进气口10相连通。含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经加湿吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,促使光催化反应更快、更高效、彻底的进行。本发明的紫外光箱中紫外灯管形成了之字形流道,可以有效延长了有机废气通过紫外光箱的停留时间,更有利于紫外灯对水和有机废气的光解。实施例101如图1所示,一种紫外光降解有机废气的装置系统,包括湿膜加湿器和紫外光箱,所述湿膜加湿器与所述紫外光箱相通;所述湿膜加湿器的一端设置有第一进气口1,用于将有机废气通入紫外光降解有机废气的装置系统;所述湿膜加湿器的另一端设置有第一出气口2,用于将通过湿膜加湿器内腔后的有机废气排入紫外光箱中;所述湿膜加湿器的第一内腔中设置有九个湿膜加湿板3,所述湿膜加湿板3是面积为一平方米的蜂窝状纤维纸叠加成的30cm厚的结构件;湿膜加湿板3上涂有亲水改性二氧化钛溶液,所述湿膜加湿器顶部和所述湿膜加湿器底部连接有循环管4,所述循环管4上连接有装有加湿吸收液的储液槽5、水泵6,水泵是用于加湿吸收液能在循环管中进行循环,根据实际的水流动情况,也可以在加湿器底部再设置一个水泵6,所述循环管4设置有九个并联的分管7,每个分管7铺设在一个湿膜加湿板3上,从图2中可以看出所述分管7上设置有多个毛细分布管8,所述毛细分布管8上设置有若干个毛细孔;用于将从毛细孔中渗透出来的的加湿吸收液分散在所述湿膜加湿板3上;所述湿膜加湿器的底部设置有回收槽9,用于回收从所述湿膜加湿板3上滴下的加湿吸收液。所述紫外光箱的一端设置有第二进气口10,用于将通过湿膜加湿器的有机废气通入紫外光箱;所述紫外光箱的另一端设置有第二出气口11,用于将通过紫外光箱的光解后的有机废气排出;所述紫外光箱的第二内腔中设置有八根紫外光灯管12,所述紫外光灯管12与所述紫外光箱的顶部或底部垂直连接,如图1所示,八根所述紫外光灯管12沿有机废气流动方向错位平行设置,能够形成之字形流道;所述第一出气口2与所述第二进气口10相连通。含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经加湿吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,促使光催化反应更快、更高效、彻底的进行。本发明的紫外光箱中紫外灯管形成了之字形流道,可以有效延长了有机废气通过紫外光箱的停留时间,更有利于紫外灯对水和有机废气的光解。亲水改性二氧化钛溶液的制备方法是:将二氧化钛和硅溶胶加入溶剂中混合,配制得到亲水二氧化钛溶液;其中二氧化钛和硅溶胶的重量比为1:3,溶剂为水和乙醇的混合溶剂,水和乙醇的体积比为2:1,配制后的溶液稳定不降,最终二氧化钛的重量与溶剂的体积比为0.5g:18ml。将单层湿膜浸入亲水二氧化钛调制好的混悬溶液,精置三小时后取出,在室温下晾干即可获得亲水湿膜。通过此方式制备的湿膜,二氧化钛负载率大于等于10g/平方米。实施例2制备加湿吸收液:加湿吸收液按质量百分比计包含以下原料:1‰吐温80;4%teric168;4‰十二烷基苯磺酸钠,余量为水。取配制加湿吸收液全部水量的30%,加入配方所需的吐温80、teric168、十二烷基苯磺酸钠,在4000r/min的转速下搅拌45min后,再用超声波处理15min,超声波频率为40khz;待固体物质全部溶解,形成均一乳化液后,向其中掺入剩余70%全部水量,在5000r/min的转速下搅拌50min,得到加湿吸收液。利用实施例101所述的装置进行紫外光解甲苯气体试验首先,将上述制备的加湿吸收液灌入储液槽5;开启水泵6,设置流量为一立方米每小时,打开185nm波段、80瓦的紫外光灯管12,将有机废气的风量设置为500m3/h,将相对湿度20%,浓度为50ppm的甲苯有机废气通入第一进气口1,稳定一段时间后,第二出气口11的有机废气的甲苯浓度进行测定,并计算出甲苯的降解率情况。实施例3制备加湿吸收液:加湿吸收液按质量百分比计包含以下原料:1‰吐温80;4‰teric168;1‰十二烷基苯磺酸钠,余量为水。取配制加湿吸收液全部水量的30%,加入配方所需的吐温80、teric168、十二烷基苯磺酸,在4000r/min的转速下搅拌45min后,再用超声波处理15min,超声波频率为40khz;待固体物质全部溶解,形成均一乳化液后,向其中掺入剩余70%全部水量,在5000r/min的转速下搅拌50min,得到加湿吸收液。利用实施例101所述的装置进行紫外光解甲苯气体,首先将上述制备的加湿吸收液灌入储液槽5;开启水泵6,设置流量为一立方米每小时,打开185nm波段、80瓦的紫外光灯管12,将有机废气的风量设置为500m3/h,将相对湿度20%,浓度为50ppm的甲苯有机废气通入第一进气口1,稳定一段时间后,第二出气口11的有机废气的浓度进行测定,并计算出甲苯的降解率情况。实施例4制备加湿吸收液:加湿吸收液按质量百分比计包含以下原料:1‰吐温80;1‰teric168;4‰十二烷基苯磺酸钠,余量为水。取配制加湿吸收液全部水量的30%,加入配方所需的吐温80、teric168、十二烷基苯磺酸钠,在4000r/min的转速下搅拌45min后,再用超声波处理15min,超声波频率为40khz;待固体物质全部溶解,形成均一乳化液后,向其中掺入剩余70%全部水量,在5000r/min的转速下搅拌50min,得到加湿吸收液。利用实施例101所述的装置进行紫外光解甲苯气体,首先将上述制备的加湿吸收液灌入储液槽5;开启水泵6,设置流量为一立方米每小时,打开185nm波段、80瓦的紫外光灯管12,将有机废气的风量设置为500m3/h,将相对湿度20%,浓度为50ppm的甲苯有机废气通入第一进气口1,稳定一段时间后,第二出气口11的有机废气的浓度进行测定,并计算出甲苯的降解率情况。对比例1对比例1的加湿吸收液配方与实施例2的相同,但是加湿吸收液不是采用实施例101所述的毛细分布管8对湿膜加湿板3进行加湿的,而是采用现有技术中常规的喷淋加湿对湿膜加湿板3进行加湿,并利用相同的实验条件、相同的水流量为一立方米每小时,对甲苯进行紫外光解。对比例2对比例2与实施例2紫外光降解有机废气的实验过程相同,均是利用实施例101所述的装置系统,不同之处在于对比例1所用的加湿吸收液为水,没有添加任何表面活性剂,并利用相同的实验条件对甲苯进行紫外光解。对比例3对比例3所用的加湿吸收液为纯水,且水不是采用实施例101所述的毛细分布管8对湿膜加湿板3进行加湿的,而是采用现有技术中常规的喷淋加湿对湿膜加湿板3进行加湿,其余的紫外光解实验条件均为一致的。对比例4对比例4的加湿吸收液配方比例与实施例2的相同,只是制备方法不同,对比4的加湿吸收液制备方法为:将1‰吐温80;4%teric168;4‰十二烷基苯磺酸钠加入全部水量中,在4000r/min的转速下搅拌45min后,再用超声波处理15min,超声波频率为40khz得到加湿吸收液。对比例4采用实施例101所述的装置系统进行实验,并利用相同的实验条件对甲苯进行紫外光解。对比例5-6对比例5和对比例6的加湿吸收液与实施例2的加湿吸收液配方不同,对比例5的加湿吸收液中表面活性剂的原料为9‰吐温20、余量为水;对比例6的加湿吸收液中表面活性剂的原料为9%teric168、余量为水;对于加湿吸收液的制备方法,紫外光降解有机废气甲苯的应用方法与实施例2相同。将实施例2-4和对比例1-6的实验过程的数据进行记录并计算。表1实施例2-4及对比例1-6紫外光解过程中的相关测量数据通过表1实验数据可知:本发明实施例2-4的吸收液联用湿膜加湿紫外光降解成套装置效果良好。使用湿膜加湿器加湿方式可有效提高废气湿度,显著降低了吸收液的起泡状况,同时对甲苯产生25%-50%的吸收去除作用。同时,湿度的提升直接促使甲苯的紫外光降解效果显著提高,从而使得成套系统对甲苯的去除率保持在较高水平。对比例3采用清水喷淋加湿的方式,虽然提高了尾气湿度,间接增强了紫外光降解效果,但喷淋加湿装置对甲苯几乎没有吸收的作用,成套系统处理效果很低;对比例2中采用了本发明范畴内的湿膜加湿器等装置,但采用清水作为吸收液,可明显看到其加湿效果虽略低于喷淋加湿方式,但对vocs的吸收效果要好于喷淋加湿方式,同时其产生的泡沐轻微,基本可排除起泡对成套系统处理效率的影响。对比例1中采用了本发明范畴内的吸收液配方,但是仍然使用喷淋加湿的方式,造成加湿器内起泡严重,对甲苯的吸收效果显著降低;成套系统处理效果降低;对比例5中吸收液配方不在本发明范围内,得到的吸收液稳定性差,润湿效果差,对甲苯的吸收效果显著降低;对比例6中采用吸收液单一配方成分,对比复配吸收液配方成分,其效果显著降低,不利于甲苯吸收和提高成套系统效率。实施例5-10利用实施例101所述的装置进行紫外光解甲苯、乙苯、苯乙烯三种有机废气,首先将上述制备的加湿吸收液灌入储液槽5;开启水泵6,设置流量为一立方米每小时,打开185nm波段、80瓦的紫外光灯管12,将有机废气的风量设置为500m3/h,将相对湿度20%,浓度为50ppm的甲苯有机废气通入第一进气口1,稳定一段时间后,第二出气口11的有机废气的浓度进行测定,并计算出三种有机废气的降解率情况。实施例5-10实验过程与实施例2相同,不同之处在于实施例5-10与实施例2的加湿吸收液的原料配比不同,实施例5-10与实施例2加湿吸收液的制备方法相同,实施例5-10加湿吸收液的原料配比如表2所示,实施例2及实施例5-10对三种有机废气的紫外降解率如表3所示。表2实施例5-10加湿吸收液的原料配比实施例吐温80teric168十二烷基苯磺酸钠水实施例51‰2%1%余量为水实施例62%4%4%余量为水实施例71‰4‰1‰余量为水实施例810%5%1‰余量为水实施例91‰6%1%余量为水实施例101‰1‰4‰余量为水表3实施例2及实施例5-10对三种有机废气的紫外降解率加湿吸收液中加入适量的表面活性剂可充分降低加湿液循环表面张力和起泡性,提高其与湿膜亲和力,增强润湿性,从而有效提高其对vocs的吸收,提高有机废气的去除效率,发明人经过大量的实验发现,加湿吸收液中表面活性剂的原料配比与降解有机废气的效率有着一定的关系,从表3中的数据可以看出,实施例2中1‰吐温80;4%teric168;4‰十二烷基苯磺酸钠;余量为水,此配料配比对有机废气的效率达到了最优,对三种有机废气的降解率均达到了90%以上;1‰-4%吐温80;1‰-4%teric168;1‰-4%十二烷基苯磺酸钠,余量为水,该范围的原料配比对有机废气的效率可达80%左右,具有良好的紫外光解率。本发明提供了一种紫外光降解有机废气的装置系统及其应用方法,在使用过程中水泵6从循环水槽中吸取循环水经过毛细分布管8均匀散布于湿膜加湿板3上,含有挥发性有机物的废气在流经加湿吸收液浸润的湿膜加湿板3时,部分灰尘等固体颗粒物被黏附于湿膜加湿板3上,同时部分挥发性有机气体被吸收进入循环加湿吸收液中,剩余的废气通过湿膜加湿板3后被充分加湿。含有挥发性有机物(vocs)的废气在流经加湿吸收液浸润的湿膜后使水发生气化,并与水蒸气充分混合,在有效提高废气湿度的同时,不会引入肉眼可见的水雾液滴颗粒。使得紫外光照射时,紫外光波不受阻碍的传播,使得更多水发生反应,提高羟基自由基在废气中的含量,促进紫外光降解反应。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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