[发明专利]一种适用于中高温有机废气治理的处理方法及设备

说明书

本发明提供一种适用于中高温有机废气治理的处理方法及设备，该工艺利用过硫酸盐(S₂O₈^2‑)与高温气体接触活化的硫酸根自由基(SO₄^‑·)为强氧化剂，利用增溶剂外部亲水内部疏水的特性，或一端亲水一端疏水的特性，使得气相中的难溶解有机废气被增溶剂界面捕获，进而更容易突破气液传质阻力溶解进入喷淋液进而被氧化分解。废气处理装置主要包括废气反应塔，储药箱，加药泵，循环泵，耐高温填料，雾化喷嘴和除雾器等部件。与常见芬顿方法相比，该方法不需要对高温废气进行降温；过渡金属改性环糊精有助于帮助废气突破气液传质阻力，且过渡金属基团亦对过硫酸盐活化产生SO₄^‑·有促进作用。

技术领域

本发明属于大气污染治理技术领域，尤其涉及一种适用于中高温有机废气治理的处理方法及设备。

背景技术

石油、石化、制药等诸多国民经济重要行业，在其生产过程中会产生大量的挥发性有机物(VOCs)。这些行业的高温工艺段，如石油炼化、分馏、药物合成工段，排放的废气往往成分复杂，含有短链烃、苯系物、氧取代烃或卤代烃等难降解有机物，气温也相对较高(＞100℃)。对于这类废气，一般的解决办法是先将废气降温至40℃以下，经沸石转轮吸附浓缩再脱附后通过焚烧法处理。这里废气从100℃以上降温至40℃在换热领域属于传热效率较低的温度范围，故该过程设备投入及运行能耗非常大。另外，转轮浓缩及焚烧法的使用也有诸多限制因素，如：沸点低于30℃的有机废气无法被转轮浓缩，废气中的酸碱性气体不能进转轮，卤代化合物因为易产生二噁英不宜焚烧等等。

芬顿反应是由过氧化氢(H₂O₂)与亚铁(Fe²⁺)离子组成的反应体系，该体系产生的羟基自由基(·OH)在酸性环境(pH＜4)中拥有很高的氧化还原电势(2.7eV)，对复杂有机污染物具有很强的氧化分解能力，已在难降解有机废水处理领域有诸多应用。但其使用一般需先将反应体系调理为酸性，反应完成后又需添加碱将产物调理成中性，较为繁琐。Fe²⁺与H₂O₂混合后反应非常迅速，产生的·OH极不稳定(在气相中半衰期1s，液相中10^-9s)，故一般芬顿试剂都是即用即配。高温会加速H₂O₂分解为H₂O和O₂，不利于·OH的生成，故过氧化氢/亚铁芬顿体系只适用于常温场合，不适用于中高温场合。

另外，有机废气为非极性或弱极性化合物，在水中溶解度一般不高，有机废气必须克服循环液气液界面上的传质阻力，从气相进入液相，才有可能与芬顿试剂产生的·OH发生氧化还原反应，进而被分解。故有机废气的芬顿反应体系不同于废水的芬顿反应体系，其反应实现难度更大，反应效率更低。

综上所述，针对石油、石化、制药等行业产生的复杂有机中高温废气，有必要设计一种工艺简单，无需对废气降温，有利于有机废气突破气液传质阻力的，普适(如酸碱性气体、卤代烃)，高效的新型处理方法与设备。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种工艺简单，普适，高效的中高温有机废气治理新型处理方法及设备。

一种适用于中高温有机废气治理的处理方法及设备，其处理步骤为：

1)先将增溶剂配成溶液或悬浊液，为A液；

2)A液与过硫酸盐溶液在储药罐内储存，使用时通过具有计量功能的加药泵添加到循环水箱内，同时中高温有机废气通过风机引进废气反应塔中；