一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备制造技术

本实用新型专利技术涉及废气处理技术领域，具体涉及一种微波催化‑生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。本实用新型专利技术通过微波催化反应装置初步净化处理降解VOCs，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的有害中间产物，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废气处理
，具体涉及一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备。
技术介绍
VOCs是指含有挥发性有机物的废气，目前，用于处理挥发性有机物废气VOCs的技术较多，VOCs减排技术常用的方法有吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、脉冲电晕法、光催化氧化法、等离子体净化法、燃烧法、生物法和催化氧化。前四者均属于物理方法，运行费用高，较易产生二次污染。脉冲电晕法、光催化氧化法和等离子体净化法虽然对VOCs的处理效率好，但处理量较小，对电源要求高，同时也会产生二次污染。燃烧法处理过程简单、见效快，但是燃烧产物往往需要二次处理，也不易处理含硫、氮等元素化合物，并且需要加入辅助燃料，处理成本高。催化氧化法是借助催化剂和加热装置，使VOCs废气在较低温度氧化分解为无害的CO2和H2O，达到净化废气的目的。微波是一种电磁波，电磁波包括电场和磁场，电场使带电粒子开始运动而具有动力，由于带电粒子的运动从而使极化粒子进一步极化，带电粒子的运动方向快速变化，从而发生相互碰撞摩擦使其自身温度升高。这就是微波加热的基本原理。与传统的加热方式相比，微波加热具有加热时间非常短、热能利用率高、加热温度均匀 、设备易于控制、选择性加热和对环境温度影响小的优势。除加热作用外，微波还能诱导催化反应的发生。许多有机化合物都不直接明显地吸收微波，但可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些物质而诱导化学反应的发生。其催化原理是，当微波辐射聚焦到催化剂床表面上时，由于微波能与催化剂（如铜锰氧化物）表面金属点位的强烈相互作用，微波能被迅速转变成热能，从而使这些表面点位有选择性地被很快加热至很高温度。这些“热点”的温度比催化剂的平均温度高许多，当反应物分子与这些活性点接触时即可发生化学反应。虽然微波催化得到了广泛研究，但就其对VOCs的净化还存在争议。微波催化降解VOCs的过程中会产生醛、酮、酸和酯等中间产物，造成二次污染。传统有机废气处理技术在实际工程应用中均显示出若干亟待解决的难题，在新形势下，需要着眼于技术的改良创新，寻求满足环保要求的新工艺，推动有机废气治理技术的发展。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本技术的目的在于提供一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，该组合设备通过微波催化反应装置初步净化处理降解VOCs，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的有害中间产物，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。其中，所述微波催化反应装置还包括谐振腔，谐振腔的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。其中，所述催化剂层位于谐振腔的中部，所述微波发射器装设于谐振腔，微波发射器包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔内。其中，所述微波发射器电连接有温控仪。其中，所述催化排气口与生化进气口之间设有余热回收装置，所述催化进气口连接有氧化剂添加装置。其中，所述生物净化机构包括设置于生化反应器下部的生物洗提池、设置于生物洗提池上方的生物滴滤层、以及设置于生物滴滤层上方的生物过滤层，所述生化排气口位于生物过滤层的上方，所述生化进气口设置于生物洗提池和生物滴滤层之间。其中，所述生物洗提池的中部设置有由颗粒状或块状的第一附着填料填充而成的第一生物附着层，第一附着填料的表面附着有洗提菌层。其中，所述生物滴滤层由颗粒状或块状的第二附着填料填充而成，第二附着填料的表面附着有滴滤菌层。其中，所述生物过滤层由颗粒状或块状的第三附着填料填充而成，第三附着填料的表面附着有过滤菌层。其中，所述生物洗提池设有洗提喷头，所述生物滴滤层的上方设置有滴滤喷头，洗提喷头与生物洗提池之间连接有水泵，滴滤喷头与水泵的出水口连接，滴滤喷头与水泵之间设置有流量计。在本技术的实际使用过程中，启动微波发射器，VOCs经催化进气口进入微波催化反应装置内并与催化剂层接触，在催化剂的作用下降解为易于生化降解的小分子有机酸类，小分子有机酸类经催化排气口离开微波催化反应装置进入生化反应器内经生物净化机构生化降解为无污染气体。本技术的有益效果在于：本技术通过微波催化反应装置初步净化处理，将VOCs降解为易于生化降解的小分子有机酸类，实现了微波催化与生化降解的强强联合，优势互补，有效地降低了后续生化反应器的净化处理压力，提高了本专利技术净化处理VOCs的净化效率，净化效率高，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的小分子有机酸类，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生，适用于中高浓度情况下的有机废气处理，且本技术的占地少、系统稳定性好，投资运行费用低。附图说明图1是本技术的结构示意图。附图标记为：1—催化剂层、2—微波发射器、3—催化进气口、4—催化排气口、5—生化进气口、6—生化排气口、7—谐振腔、8—温控仪、9—余热回收装置、10—氧化剂添加装置、11—生物洗提池、12—生物滴滤层、13—生物过滤层、14—洗提喷头、15—滴滤喷头、16—水泵、17—流量计。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。见图1，一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层1、用于加热催化剂层1的微波发射器2、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口3和供废气流出的催化排气口4，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口4连接的生化进气口5以及供气体流出的生化排气口6。本技术通过微波催化反应装置初步净化处理，将VOCs降解为易于生化降解的小分子有机酸类，有效地降低了后续生化反应器的净化处理压力，提高了本技术净化处理VOCs的净化效率，净化效率高，再通过生化反应器净化处理初步净化处理产生的小分子有机酸类，净化效果好，净化处理彻底，无二次污染产生。其中，所述微波催化反应装置还包括谐振腔7，谐振腔7的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。谐振腔7这样的结构设计，能够有效地将位于谐振腔7两端的微波反弹到谐振腔7的中部，提高微波发射器2加热催化剂层1的效率。其中，所述催化剂层1位于谐振腔7的中部，所述微波发射器2装设于谐振腔7，微波发射器2包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔7内。使用连续波磁控管，加热效率高。其中，所述微波发射器2电连接有温控仪8。使用温控仪8控制微波发射器2的加热功率大小，从而有效地控制催化剂层1的温度，控制及时有效。其中，所述催化排气口4与生化进气口5之间设有余热回收装置9，所述催化进气口3连接有氧化剂添加装置10。通过余热回收装置9回收从催化排气口4流出的气体的余热，环保节能；在实际使用过程中，本技术可以根据待处理VO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波催化‑生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，其特征在于：所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。

【技术特征摘要】
1.一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，包括依次设置的微波催化反应装置和生化反应器，其特征在于：所述微波催化反应装置包括设置于其内部的供废气通过的催化剂层、用于加热催化剂层的微波发射器、供废气进入微波催化反应装置内部的催化进气口和供废气流出的催化排气口，所述生化反应器内设有生物净化机构，生化反应器设有与催化排气口连接的生化进气口以及供气体流出的生化排气口。2.根据权利要求1所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述微波催化反应装置还包括谐振腔，谐振腔的圆形截面大小由中部向两端逐渐缩小。3.根据权利要求2所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述催化剂层位于谐振腔的中部，所述微波发射器装设于谐振腔，微波发射器包括至少一根连续波磁控管，连续波磁控管的输出端伸入谐振腔内。4.根据权利要求3所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述微波发射器电连接有温控仪。5.根据权利要求1所述的一种微波催化-生化VOCs的减排组合设备，其特征在于：所述催化排气口与生化进气口之间设有余热回收装置，所述催化进气口连接有氧化剂添加装置。6.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎雯，邓杰帆，何觉聪，曾彩明，王书杰，谭伟红，
申请(专利权)人：东莞市环境科学研究所，
类型：新型
国别省市：广东;44