[发明专利]光催化和湿法联合处理挥发性有机物的设备及方法

摘要

本发明提供一种光催化和湿法联合处理挥发性有机物的设备及方法，包括设备壳体，设备壳体的腔体顶壁悬挂有中心紫外灯支架，中心紫外灯支架的底部悬挂有中心紫外灯管；在中心紫外灯管的外部套设有内筒，内筒到设备壳体之间形成有夹层空腔，夹层空腔的顶部通过环形紫外灯支架密封；在夹层空腔中悬吊有若干个侧面紫外灯管；在设备壳体的侧壁开设有与夹层空腔连通的废气出口。优点为：(1)将VOCs处理方法中光催化氧化法和湿法吸收法有机结合，形成一体化设备，减少占地面积；(2)与传统湿法吸收VOCs产生大量废水相比，本技术废水产量低，并且具有自身净化的作用；(3)设备运行中产生的O₃得到充分利用，最终排放的废气中O₃浓度低。

主权项

1.一种应用光催化和湿法联合处理挥发性有机物的设备的方法，其特征在于，光催化和湿法联合处理挥发性有机物的设备包括设备壳体(17)，所述设备壳体(17)的侧面中上部开设有废气入口(1)；所述设备壳体(17)的腔体顶壁悬挂有中心紫外灯支架(4)，所述中心紫外灯支架(4)的底部悬挂有中心紫外灯管(5)；所述中心紫外灯支架(4)的外部套设有挡水棚(3)，所述挡水棚(3)具有倾斜向下的挡水板(3.1)；在所述设备壳体(17)的腔体顶壁还悬挂有至少一个喷头(2)，所述喷头(2)的喷水方向朝向所述挡水板(3.1)在所述中心紫外灯管(5)的外部套设有内筒(14)，所述内筒(14)为上下开口结构，所述内筒(14)的底部距离所述设备壳体(17)的底壁具有一定的间隔，所述内筒(14)的顶部通过环形紫外灯支架(7)固定于所述设备壳体(17)的内腔，并且，所述环形紫外灯支架(7)的环形顶面位于所述挡水板(3.1)的排水端的下方；所述内筒(14)到所述设备壳体(17)之间形成有夹层空腔(15)，所述夹层空腔(15)的顶部通过所述环形紫外灯支架密封；在所述夹层空腔(15)中悬吊有若干个侧面紫外灯管(8)；在所述设备壳体(17)的侧壁开设有与所述夹层空腔(15)连通的废气出口(6)；其中，所述内筒(14)的内壁、所述夹层空腔(15)的侧壁均涂敷固定式光催化剂；其中，所述环形紫外灯支架(7)的环形顶面设置有向内筒中心方向倾斜的引流板(16)，所述引流板(16)用于将从挡水板(3.1)排出的液体引流到内筒(14)的内壁；还包括水泵(12)；所述水泵(12)设置于所述设备壳体(17)的外部，在所述设备壳体(17)的侧壁且位于废气吸收液液面以下位置开设有第1排液口；所述第1排液口连接到所述水泵(12)的进液口；所述水泵(12)的排液口通过管道连接到所述喷头(2)；光催化和湿法联合处理挥发性有机物的方法，包括以下步骤：步骤1，从废气入口(1)通入需要被处理的废气，通过喷头(2)向废气喷淋吸收液，吸收液与废气充分接触，一方面，吸收液吸收废气中的部分可溶污染物，降低废气中挥发性有机物的浓度；另一方面，增加废气的湿度，使废气变为湿废气；步骤2，湿废气向下流动，接触到中心紫外灯管(5)，中心紫外灯管(5)对湿废气进行初次分解，产生O3；步骤3，经初次分解后的湿废气在内筒(14)内螺旋向下运动；另外，吸收废气中的部分可溶污染物的吸收液落在倾斜向下的挡水板(3.1)上，经挡水板(3.1)引流到引流板(16)，经引流板(16)的引流，流到内筒(14)的内壁，并沿内筒(14)的内壁向下流动；因此，内筒(14)内螺旋向下运动的湿废气与内筒(14)内壁的吸收液接触，吸收液吸收湿废气中的部分O3；另外，内筒(14)内壁涂敷固定式光催化剂，在中心紫外灯管(5)的照射下，通过光催化氧化反应降解吸收液中的挥发性有机物，并且由于吸收液吸收了O3，进一步提高降解效率；步骤4，湿废气流动至底部后，自下而上进入内筒与设备壳体(17)之间形成的夹层空腔(15)，并在夹层空腔(15)中螺旋上升，由于在夹层空腔(15)中设置有侧面紫外灯管(8)，在夹层空腔(15)的侧壁涂敷固定式光催化剂，因此，侧面紫外灯管(8)照射固定式光催化剂产生电子‑空穴对，经过一系列的反应，降解与之接触的湿废气中的挥发性有机物，并且，侧面紫外灯管(8)还进一步降解湿废气中O3；最终，经过净化的废气从废气出口(6)排出；其中，所述中心紫外灯管(5)采用185nm和254nm的双波长紫外灯时，步骤2中，对湿废气进行初次分解具体为：波长为185nm的紫外灯发出的紫外线可直接分解部分挥发性有机物，也可将气体O2转化成O3，波长为254nm的紫外灯发出的紫外线将产生的部分O3分解。