低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机物的方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备及方法，通过采用低温等离子体工艺和吸附工艺，挥发性有机废气及恶臭气体先经过低温等离子体装置处理后再进入吸附装置处理。应用低温等离子体耦合吸附方法处理非甲烷总烃低于6000ppm且硫化氢低于100ppm的有机废气和恶臭气体废气时，与单纯使用吸附法和单纯使用低温等离子体相比，能够实现排放废气中的苯低于4mg/m3且各种恶臭物质完全达标；比单独使用低温等离子体能减少臭氧分解剂的填装量50％以上、再生周期延长一倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废气处理
，尤其涉及一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机物及恶臭气体的方法。
技术介绍
石油炼制是产生恶臭污染的重点行业之一，由于炼化企业生产过程产生的恶臭气体不但含有硫化氢、硫醇、硫醚、氨等恶臭污染，同时还含有大量油气和有机污染物，其复杂的工艺反应，会产生大量令人厌恶、对人敏感的恶臭物质。其中，危害较大的有无机及有机硫化物、氨及有机胺类、芳烃类、酚类及有机酸类等。目前，恶臭污染源有装置废气、罐区呼吸阀释放气和污水处理场无组织排放气。近年来，随着公民环保和职工健康意识的逐步提高，开始对装置废气和废水处理系统释放气的污染物进行治理，以解决恶臭污染扰民的问题。现场常用的恶臭治理方法有氧化方法、燃烧方法、吸收方法、吸附方法和生物处理方法等。由于工业挥发性有机物(VOCs)废气成分及性质的复杂性和单一治理技术的局限性，在很多情况下，采用单一技术往往难以达到治理要求，且不经济。利用不同单元治理技术的优势，采用组合治理工艺不仅可以满足排放要求，同时可以降低净化设备的运行费用。关于吸附法处理有机废气，最常见的吸附剂是活性炭，但无论是CN204543922U(一种新型改进结构的吸附装置)、CN204619676U(一种吸附塔)、CN104785025A(一种活性炭过滤箱)、CN204522680U(环状吸附装置)等，还是CN104888702A(一种抑菌除臭改性吸附剂)、CN104923180A(一种吸附汽油蒸汽的吸附剂)等，都无法突破弗兰德里希和朗格缪尔吸附经验公式中揭示的有机物在活性炭表面动态的吸附与解析定律，即污染物的气相分压低于一定值后无法吸附在活性炭上，因此使用吸附处理高浓度有机废气实现GB31571-2015规定的非甲烷总烃低于120mg/m3的排放限值，因此需要多级吸附塔，投资和运行成本将会呈指数增长。此外，同一吸附剂还存在对同一废气中的不同组分吸附能力差别较大，难以实现GB31571-2015规 定的苯低于4mg/m3的排放限值。
技术实现思路
本专利技术就是针对现有技术中处理挥发性有机物及恶臭气体存在的上述各种问题，提出一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机物及恶臭气体的方法，使得经低温等离子体处理的挥发性有机废气中的组分数量得以降低，尤其是可以高效降解掉本不利于吸附的分子量较小的直链烃、环烷烃降解及硫醇、硫醚类恶臭物质，从而提高活性炭对有机废气吸附效果。同时当废气源中有机物含量较低时，原来被吸附的有机物，可以被低温等离子体处理后的废气中产生富余臭氧而氧化，使得活性炭在一定程度上得以再生，提高活性炭使用寿命和吸附容量，而且提高了低温等离子体对有机废气的处理效率。基于此，本专利技术提供一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其包括低温等离子体装置和吸附装置，挥发性有机废气及恶臭气体先经过低温等离子体装置处理后再进入吸附装置处理。其中，所述设备还包括入口总烃分析仪、废气流量计、缓冲罐、配风风机、空气电动蝶阀、空气流量计、除湿机、废气电动蝶阀、引风风机、臭氧分解塔和出口总烃分析仪。其中，所述设备中入口总烃分析仪通过风道与废气流量计相连接，废气流量计与缓冲罐通过风道相连，在缓冲罐上依次安装有空气流量计、空气电动蝶阀和配风风机，空气电动蝶阀安装在配风风机和空气流量计之间，通过配风风机为缓冲罐送风，缓冲罐与除湿机相连接，除湿机与废气电动蝶阀连接，废气电动蝶阀通过风道连接到一个低温等离子体装置上，低温等离子体装置通过风道连接到风机上，风机与吸附罐相连接，吸附罐通过风道与臭氧分解塔相连接，臭氧分解塔与出口总烃分析仪相连。其中，所述低温等离子体装置采用电晕放电、单介质阻挡放电、双介质阻挡放电、沿面介质阻挡放电的方式产生低温等离子体。其中，所述低温等离子体装置的电源可使用高频电源、射频电源、脉冲电源，一个电源可作为低温等离子体装置的一组或多组放电盘供电。其中，所述废气电动蝶阀可以为多个通过风道并联连接，每一个废气电动蝶阀连接到一个低温等离子体装置上，并联连接的低温等离子体装置通过 风道连接到风机上。其中，所述低温等离子体装置为一组或多组放电盘，每组放电盘可设置一对或多对电极，废气依次通过各组放电盘。其中，吸附装置可使用吸附剂包括活性炭、硅胶、有机高分子有机材料等吸附材料。本专利技术还提供了采用上述设备处理挥发性有机废气及恶臭气体的方法，其包括：第一步，废气先经过导淋、除尘、配风、除湿和均质等预处理；第二步，经过预处理的废气通过低温等离子体装置降解；第三步，降解后的废气经过吸附后可经臭氧分解后排放。低温等离子体装置产生的高能电子、离子和活性自由基可优先破坏直链烃或小分子有机化合物，可解决活性炭对这些物质吸附选择性差的问题。低温等离子体装置产生的高能电子、离子和活性自由基可再生吸附饱和的吸附剂，可显著延长吸附剂的更换周期。吸附装置可作为低温等离子体装置产生的高能电子、离子和活性自由基反应床，可显著提高低温等离子体降解挥发性有机废气及恶臭气体的效果。低温等离子体装置产生的臭氧利用率提高，可减少臭氧分解剂的使用量和再生周期。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的专用于低温等离子体处理挥发性有机物及恶臭气体的设备，应用低温等离子体耦合吸附方法处理非甲烷总烃低于6000ppm且硫化氢低于100ppm的有机废气和恶臭气体废气时，与单纯使用吸附法和单纯使用低温等离子体相比，能够实现排放废气中的苯低于4mg/m3且各种恶臭物质完全达标；比单独使用低温等离子体能减少臭氧分解剂的填装量50％以上、再生周期延长一倍以上。附图说明图1：低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备示意图。具体实施方式本专利技术提供一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其包括低温等离子体装置和吸附装置，挥发性有机废气及恶臭气体先经过低温等离子体装置处理后再进入吸附装置处理。所述恶臭气体具体为无机废气，例如氨和硫化氢等。该设备可用于处理浓度低于6000ppm且硫化氢低于100ppm的有机废气和恶臭气体，处理的气量可从1-20000Nm3/h。所述设备还包括入口总烃分析仪、废气流量计、缓冲罐、配风风机、空气电动蝶阀、空气流量计、除湿机、废气电动蝶阀、引风风机、臭氧分解塔和出口总烃分析仪。所述设备中入口总烃分析仪通过风道与废气流量计相连接，废气流量计与缓冲罐通过风道相连，在缓冲罐上依次安装有空气流量计、空气电动蝶阀和配风风机，空气电动蝶阀安装在配风风机和空气流量计之间，通过配风风机为缓冲罐送风，缓冲罐与除湿机相连接，除湿机与废气电动蝶阀连接，废气电动蝶阀通过风道连接到一个低温等离子体装置上，低温等离子体装置通过风道连接到风机上，风机与吸附罐相连接，吸附罐通过风道与臭氧分解塔相连接，臭氧分解塔与出口总烃分析仪相连。所述低温等离子体装置采用电晕放电、单介质阻挡放电、双介质阻挡放电、沿面介质阻挡放电的方式产生低温等离子体。所述低温等离子体装置的电源可使用高频电源、射频电源、脉冲电源，一个电源可作为低温等离子体装置的一组或多组放电盘供电。所述废气电动蝶阀可以为多个通过风道并联连接，每一个废气电动蝶阀连接到一个低温等离子体装置上，并联连接的低温等离子体装置通过风道连接到风机上。所述低温等离子体装置为一组或多组放电盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其特征在于：包括低温等离子体装置和活性炭吸附装置，挥发性有机废气及恶臭气体先经过低温等离子体装置处理后再进入吸附装置处理。

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其特征在于：包括低温等离子体装置和活性炭吸附装置，挥发性有机废气及恶臭气体先经过低温等离子体装置处理后再进入吸附装置处理。2.如权利要求1所述的低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其特征在于：所述设备还包括入口总烃分析仪、废气流量计、缓冲罐、配风风机、空气电动蝶阀、空气流量计、除湿机、废气电动蝶阀、引风风机、臭氧分解塔和出口总烃分析仪。3.如权利要求1或2所述的低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其特征在于：所述设备中入口总烃分析仪通过风道与废气流量计相连接，废气流量计与缓冲罐通过风道相连，在缓冲罐上依次安装有空气流量计、空气电动蝶阀和配风风机，空气电动蝶阀安装在配风风机和空气流量计之间，通过配风风机为缓冲罐送风，缓冲罐与除湿机相连接，除湿机与废气电动蝶阀连接，废气电动蝶阀通过风道连接到一个低温等离子体装置上，低温等离子体装置通过风道连接到风机上，风机与吸附罐相连接，吸附罐通过风道与臭氧分解塔相连接，臭氧分解塔与出口总烃分析仪相连。4.如权利要求1至3所述的低温等离子体耦合吸附处理挥发性有机废气及恶臭气体的设备，其特征在于：所述低温等离子体装置采用电晕放电、单介质阻挡放...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟桂芹，郭亚逢，张炜，赵乾斌，隋立华，张宏哲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37