循环喷淋式紫外Fenton氧化有机废气处理系统及处理方法技术方案

技术编号:13228400 阅读:120 留言:0更新日期:2016-05-13 11:39
本发明专利技术公开了一种循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理系统及处理方法,处理装置包括喷淋氧化反应室、引风机和双氧水投加装置,喷淋氧化反应室的顶部设置有排气口,下部分别设置有双氧水入口、进气口和Fenton试剂出口,上部设置有Fenton试剂入口;引风机与进气口连接,双氧水投加装置通过压力泵与双氧水入口连接;Fenton试剂出口通过循环泵与Fenton试剂入口连接;喷淋氧化反应室内腔盛放有Fenton试剂,喷淋氧化反应室内腔上方设置有喷淋装置,喷淋装置与Fenton试剂入口连接;在Fenton试剂的液面上方和喷淋装置下方的喷淋氧化反应室的内壁上设置有若干紫外灯管,若干紫外灯管相互平行交叉的安装在喷淋氧化反应室的内壁上。本发明专利技术操作简单,循环利用Fenton试剂中的Fe2+,提高H2O2利用率。

【技术实现步骤摘要】

[00011本专利技术涉及一种,可去 除二氧化硫、一氧化氮及挥发性有机物等多种污染物,适用于处理工业废气、垃圾和污水臭 气。
技术介绍
传统的Fenton试剂法是在含有Fe2+的酸性溶液中投加 H2O2时,在Fe2+的催化剂作用 下,H2O 2能产生活泼性很强的羟基自由基(· 0H),进而引发和传播一连串的自由基链反应, 加快对有机物和还原性物质的氧化。Fenton试剂法处理有机废气的原理是有机废气先从气 相传质到气液界面,然后穿过相界面进入液相,气体中有机物最后被液相中的羟基自由基 氧化为二氧化碳和水等小分子无机物。 对于传统的Fenton试剂,在反应过程中,产生的Fe3+还原到Fe2+的效率不高,在实 际工程上对所产生的铁泥的后续处理造成困难,而且限制了 Fenton试剂反应的循环效率, 表现出反应对H2O2的利用率不高,致使处理成本很高,且有机污染物的降解不彻底。与常规 的有机废气处理技术(如吸收、燃烧、生物法等)相比,紫外/Fenton法因其氧化快速彻底、反 应条件温和、高效、且不会造成污染等特点具有一般方法无法比拟的优点,逐渐成为在环境 保护领域内一种有前景的新型高级氧化技,尤其是对于有毒、成分复杂、浓度较高的有机废 气的处理等。目前应用该技术处理有机废气的研究较少,依然处于实验阶段,想要广泛应用 于实际应用中,还需要更多的理论支持,需更深入的研究其各自作用机理和相互协同机理 以及相关技术参数。
技术实现思路
为了克服现有Fenton试剂反应的循环效率低、有机物降解不彻底、Fe2+的用量大, 铁泥的产生多、H 2O2的利用率低以及成本高等的缺陷,本专利技术提供一种循环喷淋式紫外 Fenton氧化有机废气处理系统及处理方法,可显著提高了有机废气的气液传质速率,同时 在Fenton试剂喷淋的过程中加入紫外光,不仅提高了 Fe2+和Fe3+的循环效率,也提高了有机 废气的净化效果。 本专利技术采用的技术方案是: 循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理系统,其特征在于:包括喷淋氧化反 应室、引风机和双氧水投加装置,所述的喷淋氧化反应室的顶部设置有排气口,下部分别设 置有双氧水入口、进气口和Fenton试剂出口,上部设置有Fenton试剂入口;所述的引风机与 所述的进气口连接,所述的双氧水投加装置通过压力栗与所述的双氧水入口连接;所述的 Fenton试剂出口通过循环栗与所述的Fenton试剂入口连接;所述的喷淋氧化反应室内腔盛 放有Fenton试剂,所述的喷淋氧化反应室内腔上方设置有喷淋装置,所述的喷淋装置与所 述的Fenton试剂入口连接;在所述的Fen ton试剂的液面上方和喷淋装置下方的喷淋氧化反 应室的内壁上设置有若干用于安装紫外灯的紫外灯管,若干所述的紫外灯管相互平行交叉 的安装在喷淋氧化反应室的内壁上。 所述的喷淋装置包括喷水管、间隔设置在喷水管上的若干喷头以及用于控制 Fenton试剂流量的阀门;所述的喷头的口径0.3-0.8_,喷雾角度60°。 所述的紫外灯的波长为180~300nmm,并且紫外灯管间间距为15~35cm。 所述的Fenton试剂的液面高度不超过所述的喷淋氧化反应室的高度的1/5;所述 的双氧水进口位于所述的Fenton试剂的液面内。 所述的引风机的压力为1000~3000Pa。 所述的喷淋氧化反应室为箱体或筒体结构,采用PP、PPR、碳钢内衬橡胶或玻璃钢 材质制备。 所述的喷淋氧化反应室高径比或高宽为5~8:1。 一种基于上述所述的处理装置的循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理方 法,其特征在于:所述方法如下: (1)首先将Fenton试剂送入到喷淋氧化反应室中,开启循环栗使Fenton试剂经 Fenton试剂入口进入喷淋装置,同时开启紫外灯; (2)、开启引风机将待处理的有机废气经进气口送入喷淋氧化反应室中,待处理的 有机废气与经过喷淋装置喷淋下来的Fenton试剂反应;同时开启压力栗将双氧水投加装置 中的双氧水经双氧水入口连续投放入喷淋氧化反应室,维持喷淋氧化反应室内Fenton试剂 中的双氧水的质量浓度和pH不变;待处理的有机废气与Fenton试剂充分接触反应后将有机 废气中的有机物大分子氧化成小分子,处理后的废气由排气口排出。 所述的Fenton试剂采用硫酸亚铁和30 %的双氧水配置而成,pH为2.0~3.0,其中 Fe2+浓度为20~80mg/L,H2O2质量浓度为0 · 2%-1 %。所述的待处理的有机废气在喷淋氧化反应室内的停留时间为25~70s。 本专利技术采用紫外与Fenton技术联合降解环境中难降解有机污染物比单独技术作 用有更高的氧化及矿化性能,UV可以使Fenton反应体系中的Fe 3+还原为Fe2+,促进了铁离子 循环,从而提高了H2O2的利用率,同时UV也会使H 2O2以及三价铁的羟基络合物(Fe(OH)2+)等 直接光解产生· 0H,从而提高反应的速度和效率,减少氧化剂的使用量,降低成本等优点。 另外,循环喷淋式的方法不仅促进了气液传质速率,加快了有机废气的处理效率,也使Fe 2+ 和Fe3+得以循环利用,不仅节省了成本,也减少了后续处理的麻烦。 与现有技术相比,本专利技术的有益效果主要体现在: 1、循环喷淋式的方法不仅促进了气液传质速率,加快了有机废气的处理效率,也 使Fe 2+和Fe3+得以循环利用。 2、操作简单,成本低,降解效果好。【附图说明】图1是本专利技术循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理系统的结构示意图; 其中,1-双氧水投加装置,2-压力栗,3-双氧水入口,4-喷淋氧化反应室,5-喷淋装 置,6-Fenton试剂,7-排气口,8-Fenton试剂入口,9-喷头,10-紫外灯管,11-进气口,12-引 风机,13-Fenton试剂出口,14-循环栗。【具体实施方式】 以下实施例中,喷淋装置位于喷淋氧化反应室的内腔,距离喷淋氧化反应室的顶 端0.2m;进气口位于喷淋反应室的下部,距离Fenton试剂的液面0.05m。 采用紫外与Fenton技术联合降解环境中难降解有机污染物比单独技术作用有更 高的氧化及矿化性能,UV可以使Fenton反应体系中的Fe 3+还原为Fe2+,促进了铁离子循环, 从而提高了H2O2的利用率,同时UV也会使H 2O2以及三价铁的羟基络合物(Fe (OH)2+)等直接光 解产生· 0H,从而提高反应的速度和效率,减少氧化剂的使用量,降低成本等优点。另外,循 环喷淋式的方法不仅促进了气液传质速率,加快了有机废气的处理效率,也使Fe 2+和Fe3+得 以循环利用,不仅节省了成本,也减少了后续处理的麻烦。 下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述,但本专利技术的保护范围并不仅限于 此: 实施例1:循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理系统,包括喷淋氧化反应室4、引风 机12和双氧水投加装置1,所述的喷淋氧化反应室4的顶当前第1页1 2 本文档来自技高网...
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【技术保护点】
循环喷淋式紫外/Fenton氧化有机废气的处理系统,其特征在于:包括喷淋氧化反应室、引风机和双氧水投加装置,所述的喷淋氧化反应室的顶部设置有排气口,下部分别设置有双氧水入口、进气口和Fenton试剂出口,上部设置有Fenton试剂入口;所述的引风机与所述的进气口连接,所述的双氧水投加装置通过压力泵与所述的双氧水入口连接;所述的Fenton试剂出口通过循环泵与所述的Fenton试剂入口连接;所述的喷淋氧化反应室内腔盛放有Fenton试剂,所述的喷淋氧化反应室内腔上方设置有喷淋装置,所述的喷淋装置与所述的Fenton试剂入口连接;在所述的Fenton试剂的液面上方和喷淋装置下方的喷淋氧化反应室的内壁上设置有若干用于安装紫外灯的紫外灯管,若干所述的紫外灯管相互平行交叉的安装在喷淋氧化反应室的内壁上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴成强陈效许李
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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