[发明专利]印染废气VOCs处理工艺

说明书

本发明公开了印染废气VOCs处理工艺，包括如下步骤：氧化处理：将VOCs废气中的气相通入Ce/Ti@UiO‑66‑NH₂微波无极光催化体系，利用Ce/Ti@UiO‑66‑NH₂微波无极光催化体系产生气相活性氧物种(ROS)，将VOCs废气氧化为CO₂和H₂O。以绿色廉价的分子氧为氧化剂，构建以Ce/Ti@UiO‑66‑NH₂为催化剂、微波无极灯为平台的新型光催化体系来协同强化对分子氧的活化，使得O₂在高效的光催化体系中，促进分子氧活化为ROS，使其对印染废气VOCs的氧化脱除达到长期、高效、稳定的效果。

技术领域

本发明涉及印染技术领域，具体为印染废气VOCs处理工艺。

背景技术

盛泽镇，被称为“绸都”，是中国重要的丝绸纺织品生产基地和产品集散地。位于盛泽镇的盛虹印染有限公司是盛虹集团的支柱行业，是中国印染行业的代表企业，江浙地区印染业的龙头企业。盛虹印染厂由于纺织印染工艺路线长，所采用的有机助剂种类繁多，在生产过程中会产生大量挥发性气体(VOCs)，这些VOCs成分复杂、排放量大、浓度低、湿度大，扩散至大气层后，形成光化学烟雾和酸雨等，对物质环境产生不利影响。

目前，去除VOCs的方法很多，比如吸附法和生物法，很难高效地彻底氧化去除，不能完全满足严格的环保要求。而高级氧化技术是以分子氧为氧化剂，活化分子氧后产生高活性的活性氧物种(ROS)，ROS具有很强的氧化还原性，能够氧化去除VOCs，因分子氧绿色廉价、作用条件温和等优势受到人们的广泛关注。O₂主要通过电子转移或能量转移从而被催化转化为ROS，前者主要生成超氧自由基(O₂^·-)、H₂O₂和羟基自由基(·OH)，后者主要生成单重态氧(¹O₂)。但是少于5％的O₂可被催化转化为ROS，电子或能量转移过程中的动力学和热力学势垒极大地限制了O₂的转换效率。因此，如何提高分子氧的活化是促进氧化脱除VOCs的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供印染废气VOCs处理工艺，以解决如何提高分子氧的活化，使其长期、稳定的转化为ROS的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：印染废气VOCs处理工艺，包括如下步骤：

步骤1：预处理：收集VOCs废气并通过加热雾化后的喷淋液，经过气液分离处理分离VOCs废气中的气相和液相，以除去VOCs废气中的颗粒物质；

步骤2：氧化处理：将步骤1中的VOCs废气中的气相通入 Ce/Ti@UiO-66-NH₂微波无极光催化体系，利用Ce/Ti@UiO-66-NH₂微波无极光催化体系产生气相活性氧物种(ROS)，将VOCs废气氧化为CO₂和H₂O。

优选的，所述Ce/Ti@UiO-66-NH₂微波无极光催化体系的构建步骤：

将TiO₂纳米颗粒均匀包封在UiO-66-NH₂中，一方面充当电子介体，促进通过金属-膜电荷转移的电荷转移，抑制光生e^-和h⁺的复合，强化分子氧的活化，另一方面减少产物沉积在TiO2颗粒表面，延长催化寿命。

优选的，再将CeO₂纳米颗粒高度均匀分散在Ti@UiO-66-NH₂，借助CeO₂的储存氧的能力使其储存更多的氧分子，微波无极灯光照射后，协同强化对分子氧的活化，产生更多的气相ROS，促进氧化去除VOCs。

优选的，所述微波无极灯为微波无极汞灯。