[发明专利]一种VOCs双解处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护中的废气治理技术领域，尤其涉及一种对挥发性有机气体VOCs进行双解处理的方法及系统。

背景技术

VOCs（挥发性有机化合物），主要指碳氢化合物及其衍生物。根据化学组成结构的不同，可分为直链化合物、脂环化合物、芳香族化合物和杂环类化合物。VOCs以空气为传播媒介，属于大气污染物，包括工业废气和恶臭气体，主要来源于工业废弃物处理、危险废弃物处理、污水处理、城市生活垃圾、渗滤液、石油化工、造纸、制药、屠宰、塑料和视屏加工等行业。

VOCs是具有异味的有毒有害废气，它的排放严重干扰着居民的日常生活，恶化生存环境，可通过呼吸系统和皮肤对人体产生毒害作用，已经成为居民投诉的焦点。目前，国内许多省市都已开展“清洁空气行动”，寻求一种切实可行又经济实惠的技术来控制VOCs已经迫在眉睫。

目前治理VOCs的主要方法有：物理法、化学法、生物法、低温等离子体法。

物理法不改变VOCs的化学性质，只是用一种物质将其气味掩盖或稀释、或将其由气态转移到固态或液态中，常用的治理方法有掩蔽法、稀释法和活性炭吸附法。化学法是通过化学反应改变VOCs的化学结构，使其转变为无刺激性或低刺激性的物质，常用的方法有燃烧法、催化氧化法和酸碱液洗涤法。物理、化学方法的缺点在于所用设备多且工艺复杂，投入成本大，容易产生二次污染，后续处理过程复杂、能耗高、运行成本大等问题；生物法是利用微生物的新陈代谢作用，将VOCs分解为CO₂、H₂O等无机物达到去除净化的目的，目前常用的生物处理工艺有生物滤池。但是，在实际应用中生物滤池也暴露出一些技术缺陷，如对难溶的芳烃类、杂环类化合物去除效率差、滤池压降较大、且需不断投入营养物质、操作复杂、占地面积大、投入及运行成本较大，使其应用受到一定的限制。等离子体被称作除固态、液态和气态之外的第4种物质存在形态。它是由气体分子受热或外加电场及辐射等能量激发而分解、电离形成的电子、离子、原子(基态或激发态)、分子(激发态或基态)及自由基等组成的导电性流体。等离子体处于激发、电离的高能状态，其电子的负电荷和离子的正电荷总数数值相等，宏观上对外不显电性，呈中性，故称等离子体。低温等离子体技术具有工艺简单、处理流程短、投资少、占地小、去除率高、运行费用低、适用范围广等优势。但是目前常规的低温等离子体因为受电源模块、反应器结构及材料方面的制约，对一些稳定的VOCs去除效率高（苯、甲苯等）、处理后的尾气中含有大量的臭氧，造成二次污染、由于技术缺陷无法推广和扩大应用面。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的技术缺陷，提供了一种VOCs双解处理方法和系统，有效提高了VOCs的去除率，实现了VOCs的高效、低成本、清洁化去除。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

根据本发明的方法，利用电解及分子裂解双解技术，高效去除化工、制药、香精、油漆等行业产生的大风量、低浓度VOCs。

本发明提供了一种VOCs双解处理方法，该方法包括电解工艺段步骤及分子裂解工艺段步骤，在所述电解工艺段步骤中，连续导入含VOCs气体并同时连续喷淋水，从而分离可溶性VOCs和不溶性VOCs，其中可溶性VOCs形成饱和溶液，并通过在电解槽中形成的正负电荷在正负电极周围吸附连续形成絮凝物；对从所述电解工艺段步骤中分离出的不溶性VOCs及逸出的可溶性VOCs，进行所述分子裂解工艺段步骤，在该分子裂解工艺段步骤中，高压窄脉冲放电作用于VOCs分子，将大部分VOCs分子中的化学键断键裂解为CO₂和H₂O，部分VOCs转化为有机酸或无机酸。

根据本发明方法的另一个方面，所述电解工艺段步骤的导入风量为8000~12000m³/h。

根据本发明方法的另一个方面，在分子裂解工艺段的放电反应器中，通过高压窄脉冲的直流电压，以脉冲频率为PPS（脉冲次数/秒）100-900放电瞬间产生大于5MW的脉冲功率、高能电子、高温空泡、OH、O、O₃等强氧化活性物质作用于VOCs，将其中大部分通过分子断键裂解为CO₂和H₂O，少部分VOCs通过化学反应生成有机酸或无机酸，