[发明专利]一种净化工业废气中VOCs的反应体系及净化方法

说明书

本发明公开一种净化工业废气中VOCs的反应体系及净化方法，该反应体系为由金属有机骨架UIO‑66材料和双氧水溶液组成的非均相氧化反应体系，其中，双氧水溶液与金属有机骨架UIO‑66材料的质量比为50:1～1000:1。利用上述反应体系净化工业废气中VOCs的方法，包括如下步骤：将非均相氧化反应体系置于烟气吸收塔内，工业废气自烟气吸收塔底部引入，进入非均相氧化反应体系中发生氧化反应，反应后的工业废气自烟气吸收塔顶部排出，其中，烟气吸收塔内气液比为6～28L/m²。本发明的反应体系通过非均相氧化手段将工业废气中的VOCs降解为二氧化碳，VOCs的降解效率可以达到96％以上，实现多种污染物的同时脱除；采用该反应体系处理后的工业废气可达到VOCs排放标准并直接排入大气。

技术领域

本发明涉及一种净化工业废气中VOCs的反应体系及净化方法，属于气体污染物控制领域。

背景技术

挥发性有机物，常用VOCs表示，它是Volatile Organic Compounds三个词第一个字母的缩写。VOCs气体主要包括醛类、醇类、苯系物、酯类、醚类、酮类等一系列有机化合物，广泛产生于燃料燃烧、石油化工、电子、汽车设备制造、印刷业等领域。VOCs的危害很明显，VOCs吸入人体具有强烈的致癌作用。当空气中VOC浓度超过一定浓度时，可使人感到头痛、恶心、呕吐，严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。随着我国人民日益增长的美好生活需要，工业废气中VOCs的处理越来越受到社会的广泛重视。

目前国内外常用的工业废气VOCs处理方法主要有物理吸附法(如活性炭吸附)、热处理法(如高温再燃烧分解)、化学吸收法(如氧化剂溶液吸收)和生物处理法。物理吸附法处理垃圾焚烧烟气中的VOCs只能简单将污染物迁移，不能彻底将其降解，吸附后的VOCs有二次挥发的风险；热处理法高效迅速，可将VOCs有效降解为二氧化碳，但该方法需要较高的燃烧温度，消耗大量的热量。生物处理法可以利用微生物的新陈代谢降解多种有机物，但存在微生物适应性差，降解速度慢等缺点。化学处理技术可以较快将垃圾焚烧烟气中的VOCs氧化、降解，但传统的均相氧化剂使用一段时间后不易循环利用，易造成二次水污染等问题，选用得当非均相化学氧化剂可以将工业废气中的VOCs降解为二氧化碳，不产生二次污染。

中国发明专利(公开号为CN 106268308 A)申请文件中公开了一种去除工业废气中VOC的净化系统，它通过利用金属光触媒盐化效应，在特定波长蓝光的照射下完成废气污染物的卤化处理。中国发明专利(公开号为CN 106621744 A)申请文件中公开了一种VOCs废气处理方法，该方法利用过氧化氢蒸汽和水蒸气流过具有高能量的电子装置中，使得过氧化氢蒸汽和水蒸气电离分解产生自由基，从而氧化烟气中的VOCs。该方法具有氧化效率高，有机物降解速度快的优点，但高能电子需要电子照射管产生，投资运行成本较高。

总体而言，垃圾焚烧烟气中的VOCs污染物存在毒性大、挥发性强、脱除难度高的问题。

发明内容

发明目的：针对现有技术对工业废气中的VOCs脱除效率低的问题，本发明提出一种净化工业废气中VOCs的反应体系，并提供一种通过该反应体系净化工业废气中VOCs的方法。

技术方案：本发明所述的一种净化工业废气中VOCs的反应体系，该反应体系为由金属有机骨架UIO-66材料和双氧水溶液组成的非均相氧化反应体系，其中，双氧水溶液与金属有机骨架UIO-66材料的质量比为50:1～1000:1。

该反应体系中，金属有机骨架材料作为催化剂，催化双氧水产生大量的羟基自由基，可以高效快速的实现工业废气中VOCs多种易挥发有机污染物同时脱除。

上述反应体系中，金属有机骨架UIO-66材料与双氧水溶液采用固液两相布置。