[发明专利]一种新型VOCs废气处理方法

说明书

本发明属于空气净化的技术领域，公开了一种新型VOCs废气处理方法。所述方法为将含有VOCs废气的空气通过吸附‑催化一体化透明隔板反应器，将VOCs催化分解为无毒无害的小分子，从而得到净化的空气；所述吸附‑催化一体化透明隔板反应器负载和填充有吸附‑催化一体材料。本发明的方法采用的吸附‑脱附一体化材料对VOCs催化转化效率高，所用透明壳体和隔板以及内置光源可满足催化反应对各种不同光源的需求，适用范围广，应用场景限制少，对VOCs净化效率高。

技术领域

本发明属于空气净化技术领域，具体涉及一种新型VOCs废气处理方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对环境的空气质量要求不断提高。VOCs作为主要的空气污染物之一，来源于石油化工、印刷、烤漆、医药以及人造革工业等。不仅会危害人体的呼吸系统、神经系统、免疫系统等，也是大气臭氧浓度增加、区域光化学烟雾以及酸雨和烟雾复合污染形成的重要原因。国家在2020年6月24发布关于印发《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》的通知，要求全面加强挥发性有机物(VOCs)的管理，保障人民群众身体健康。因此，VOCs污染治理迫在眉睫。

在已有的所有的净化方法中，吸附法和光催化法是应用最为广泛也是最为高效的两种方法。吸附技术应用吸附材料巨大的比表面积和孔体积去固定VOCs，而光催化法是光能和催化剂的作用下，利用光生空穴激发产生的强活性•OH和•O2自由基，将吸附在催化剂表面的VOCs氧化分解。吸附材料来源广泛价格低廉，但吸附材料对VOCs或甲醛的吸附大多是物理吸附过程，吸附饱和后需要对吸附剂进行再生处理、对污染进行脱附再处理，过程复杂，容易造成二次污染；而光催化可直接降解污染物为无害的小分子。将吸附材料和光催化材料结合起来，可以在大量固定污染物的同时将其降解，实现污染物净化的可持续性。

目前仅见张会平等将吸附与催化耦合于一体的结构化固定床用于VOCs净化分离（中国申请号201510962888.1，申请公布号CN105536519 A）。然而该技术中固定床明显分为吸附床部分和催化床两部分，是两部分的组合，而非真正意义上的吸附、催化一体；此外，该技术催化VOCs时要求的操作温度为150℃~400℃，温度要求高，限制了其应用范围。

目前尚未见吸附材料和光催化材料一体、常温可用、传质效率高的分离净化空气中的VOCs的方法。

发明内容

本发明的目的是针对VOCs净化方法的不足，提出一种新型VOCs净化方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型VOCs废气处理方法，该方法使VOCs废气传质顺畅，在常温、可见光条件下即可实现对VOCs的净化分离。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种新型VOCs废气处理方法，在常温、可见光条件下将含有VOCs废气的空气通过吸附-催化一体化的透明隔板反应器，实现对VOCs的催化净化。所述吸附-催化一体化的透明隔板反应器的结构示意图如图1所示。其特征在于，所述吸附-催化一体化的透明隔板反应器包括：

透明的外部壳体；在所述壳体内的轴向（即气体的主体流方向）安置有垂直于地面方向的固定轴。在固定轴垂直方向放置吸附催化反应隔板。所述隔板边缘和壳体壁面连接，仅在一侧留有一定空隙供气体流动。在反应器末端连接有气体装置或其他动力装置。

在一个具体的实施方案中：

（1）所述透明的外部壳体为圆柱体、椭球体、平板式、管道式或其它形状；材料可为有机玻璃、钢化玻璃等具有一定机械强度的透明材料。

（2）所述内部隔板为呈垂直方向的透明隔板，各隔板之间形成气体流动通道。所述隔板可挖空形成中空腔体。

（3）所述的气体装置或其它动力装置为轴流风机、真空泵或其它可以提供气体在平板反应器内流动的相关动力设备。

（4）所述平板反应器还可包括温度、湿度、VOCs检测系统、流量计及控制系统、光源及其控制系统。