本发明所述的一种光/热双驱动催化耦合生物净化VOCs的方法及其装置,属于环境污染净化领域。
背景技术:
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是臭氧和二次有机颗粒物的重要前体物,在大气化学反应过程中扮演着极其重要的角色,相关污染控制技术已成为大气污染控制领域的研发热点。
VOCs废气净化技术可以简单分为两类:回收法和破坏法。对于高浓度VOCs废气(>5000mg/m3),应优先采用冷凝(深冷)等技术对废气中的有机化合物进行回收利用。对于中低浓度的VOCs废气(<5000mg/m3),宜采用吸附技术回收,或采用催化燃烧、直接焚烧或热力焚烧等破坏技术净化后达标排放,或采用低温等离子体、光催化、生物法以及多种技术联用等净化处理技术。
低温等离子体技术利用介质放电、电晕放电等产生的等离子体(由电子、离子、自由基和中性粒子组成)以极快的速度反复轰击废气中的VOCs分子,激活、电离、裂解废气中的各种成份,通过氧化等一系列复杂化学反应,打开分子内部的化学键,使复杂大分子VOCs转变为一些小分子的安全物质(如CO2、H2O等),或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。然而,低温等离子体技术存在分解不彻底等问题,难以作为单独处理工艺。
针对单一低温等离子体技术矿化效率较低(即对CO2的选择性差)、放电过程中生成高浓度的放电副产物(O3和NO2)等问题,早在20世纪初,研究者就提出了等离子体协同催化工艺,通过特殊催化剂的引入,显著提升VOCs处理效率,减少有毒副产物的产生。根 据等离子体和催化剂设置的位置和数量,协同工艺可以分为3种:①一段式,也称内置式,即两者设置在同一反应器内;②两段式,也称外置式,等离子和催化分别设置在前后相连的两个反应器中;③多段式,即一段式的串联,根据各段不同的处理目的,放置不同功能的催化剂。目前,多数的研究集中在一段式。
在一段式的反应器中,催化剂的引入,最初是为了吸收等离子放电过程中产生的辉光,因此,放置的催化剂通常是一些市场上出售的光催化剂。然而,越来越多的研究发现,放电过程中除了能产生紫外光外,还伴随升温过程,即整个反应体系温度会升高。
基于此,本发明提出了一种低温等离子体驱动光/热催化耦合生物净化VOCs的新型装置,通过放置光/热双驱动的金属复合氧化物催化剂,最大程度地利用低温等
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“光/热双驱动催化耦合生物净化VOCs的方法及其装置与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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