[发明专利]一种催化氧化处理废气的装置和方法

说明书

本发明涉及一种催化氧化处理废气的装置和方法。该催化氧化处理废气的装置包括催化氧化反应器，所述催化氧化反应器内设有用于对废气进行催化氧化的铁基催化剂填料床和双氧水喷淋系统，所述双氧水喷淋系统位于所述铁基催化剂填料床的上方，催化氧化反应器上还设有位于铁基催化剂填料床下方的废气进口和位于双氧水喷淋系统上方的净化气出口。本发明提供的催化氧化处理废气的装置，废气进入催化氧化反应器后，进入铁基催化剂填料层，铁基催化剂的表面经双氧水喷淋系统喷淋后形成H₂O₂膜，并产生氧化性能极强的羟基自由基(·OH)和原子氧(O)，进而将废气中的污染物通过催化氧化反应去除，达到尾气达标排放的目的。

技术领域

本发明属于废气的催化氧化处理领域，具体涉及一种催化氧化处理废气的装置和方法。

背景技术

工业废气的大量排放是造成大气污染的主要原因之一，对工业废气进行有效治理，实现达标排放，是缓解大气污染的有效途径之一。目前，我国的工业废气主要包括火电厂排放的烟气及各种工业企业排放的VOCs等。烟气的主要污染物为NO_x、SO_x，VOCs包括烃类、醇类、酚类、酮类、硝基类、醚类、酯类、醛类等有机污染物。

目前，处理烟气中NO_x、SO_x的方法主要有湿式烟气脱硫、选择性催化还原、选择性非催化还原/脱硝组合技术等，湿式烟气脱硫常采用石灰或石灰石的钙法，其缺点是设备庞大、投资费用高、运行成本高，容易造成二次污染。处理VOCs的方法主要有冷凝法、吸附法、吸收法、膜分离、氧化法等，但处理效率较低、处理成本较高，综合来看，处理效果难以令工业企业接受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化氧化处理废气的装置，从而解决现有废气的处理存在的处理效率低、处理成本高的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种催化氧化处理废气的方法。

为实现上述目的，本发明的催化氧化处理废气的装置的技术方案是：

一种催化氧化处理废气的装置，包括催化氧化反应器，所述催化氧化反应器内设有用于对废气进行催化氧化的铁基催化剂填料床和双氧水喷淋系统，所述双氧水喷淋系统位于所述铁基催化剂填料床的上方，催化氧化反应器上还设有位于铁基催化剂填料床下方的废气进口和位于双氧水喷淋系统上方的净化气出口。

本发明提供的催化氧化处理废气的装置，废气进入催化氧化反应器后，进入铁基催化剂填料层，铁基催化剂的表面经双氧水喷淋系统喷淋后形成H₂O₂膜，并产生氧化性能极强的羟基自由基(·OH)和原子氧(O)，进而将废气中的污染物通过催化氧化反应去除，达到尾气达标排放的目的。

该装置可以实现烟气的脱硫脱硝和VOCs的净化，其工作原理涉及的反应式如下：

烟气中NO_x在·OH作用下转化为硝酸：

NO_x+O₂+H₂O+·OH→HNO₃；

烟气中的SO₂溶于水生成H₂SO₃，并进一步转化为硫酸：

SO₂+H₂O→H₂SO₃；

H₂SO₃+O₂→H₂SO₄；

VOCs被·OH、O氧化分解为CO₂、H₂O等：