适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器制造技术

本发明专利技术提出了一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，包括反应器外壳；设置在反应器外壳的入口的紫外光灯辐照区，所述紫外光灯辐照区设置有能够发射紫外光的紫外灯组；以及设置在反应器外壳的中部的氧化反应区，进入所述反应器外壳的有机气体在所述氧化反应区内受到紫外光照射而发生氧化降解反应。本发明专利技术实现紫外光强度分布均匀，降低反应器的空速，并通过多级模块级配，实现有机气体的高效脱除。脱除。脱除。

【技术实现步骤摘要】
适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器


[0001]本专利技术涉及一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，属于挥发性有机物治理领域。

技术介绍

[0002]随着经济社会的高速发展，环境问题日渐成为影响人民对美好生活向往的主要矛盾，许多国家和政府已经认识此问题的严重性，并颁布了一系列的治理措施。大气污染是目前环境治理方面尖锐的问题之一，我国在2018年印发了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，以治理我国目前面临大气污染问题。有机气体(VOCs)的排放是大气污染的重要来源之一，其中包括炼化企业的有组织和无组织排放，中小型企业喷涂车间的排放等。
[0003]挥发性有机物的治理方法主要分为两大类，回收法和销毁法。回收法主要用于高浓度、高价值的VOCs排放治理，而销毁法适用于低浓度的VOCs排放治理。销毁法主要的治理方法有蓄热燃烧法(RTO)、催化燃烧法(RCO)、生物降解法和光催化氧化法、高级气相氧化法等。若VOCs气体的浓度较低，对于蓄热燃烧法，燃烧VOCs气体产生的热量不足以维持反应器工作，需要额外提供气体助燃；对于催化燃烧法，则需要额外供热，以维持催化床层的反应温度。生物降解法也不适用于处理气量较大的工业废气。
[0004]基于以上分析，对于气量较大、VOCs浓度较低的气体，处理VOCs的方法如RTO和RCO会额外增加许多的运行费用，若流量过大时，还需要增加额外的处理模块，导致投资费用增加。高级气相氧化法是近几年新兴的方法，其采用较强的氧化剂替代氧气，如羟基自由基、臭氧等，从而实现对VOCs的高效处理。目前，羟基自由基的产生方法是基于紫外光作用与臭氧、水蒸气，羟基自由有一定的寿命，反应器对于羟基自由基氧化VOCs的过程至关重要。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，实现紫外光强度分布均匀，降低反应器的空速，并通过多级模块级配，实现有机气体的高效脱除。
[0006]本专利技术提出了一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，包括：
[0007]反应器外壳；
[0008]设置在反应器外壳的入口的紫外光灯辐照区，所述紫外光灯辐照区设置有能够发射紫外光的紫外灯组；以及
[0009]设置在反应器外壳的中部的氧化反应区，进入所述反应器外壳的有机气体在所述氧化反应区内受到紫外光照射而发生氧化降解反应。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述反应器外壳的内壁上设置有高反射内衬。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述反应器外壳设置有多个入口管道，每个所述入口管道上均设置有紫外光灯辐照区；
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述入口管道为圆筒形或长方体型筒，所述入口管道
倾斜设置在所述反应器外壳的下部，并且相连两个入口管道之间的夹角小于150
°
。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述入口管道为锥台形或棱台形，所述入口管道的中心轴沿径向设置在所述反应器外壳的下部。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述反应器外壳的入口设置有第一紫外光诱导装置，所述第一紫外光诱导装置为锥台形或棱台形的反光装置，其将紫外光反射到氧化反应区。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述反应器外壳的出口设置有第二紫外光诱导装置，所述第二紫外光诱导装置为锥台形或棱台形的反光装置，其将紫外光反射到氧化反应区。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述紫外灯组包括若干组紫外灯，并且每组中多个所述紫外灯平行设置，所述紫光灯组与气流方向平行或垂直。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述氧化反应区内设置有空气搅拌器。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述反应器外壳的入口设置有法兰。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0020]本专利技术所述适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其主要基于臭氧和水蒸气在紫外光下产生羟基自由基等活性组分，然后对有机气体进行氧化降解。紫外光的强度会影响羟基自由基的生成速率，对于反应器中光强度的分布有较高的要求，从而增强有机气体在反应器中的有效停留时间，所以对反应器中的空速有一定的要求。为解决上述问题，本专利技术通过对反应器的结构进行优化，实现紫外光强度分布均匀，降低反应器的空速，并通过多级模块级配，实现有机气体高效脱除，此技术有利于高级气相氧化技术在工业上有机气体治理的推广与应用。
[0021]本专利技术将紫外灯组设置在气体入口处，并且紫外灯组采用易拆装的模式方便，日常维修养护；采用多入口模式，一方面可以大大减小入口流量，从而减小反应器内的空速，从而增加反应器内的停留时间，进而增加氧化VOCs的效率；另一方面，可以将此反应器用于流量波动的场合，通过对流量控制可以选择入口开启数量，从而可以大大减少运行费用。
[0022]本专利技术在入口或者出口采用光线引导装置，从而增加反应器内部光强度的均匀性和减少紫外线外泄。
附图说明
[0023]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0024]图1所示为本专利技术的一个实施例的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器的结构示意图，显示了多个筒形或长方形的入口管道的反应器外壳；
[0025]图2所示为本专利技术的一个实施例的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器的结构示意图，显示了多个锥台型或棱台型的入口管道的反应器外壳；
[0026]图3所示为本专利技术的一个实施例的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器的结构示意图，显示了单入口长方体型的反应器外壳；
[0027]图4所示为本专利技术的一个实施例的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器的结构示意图，显示了单入口圆筒形的反应器外壳；
[0028]图5所示为本专利技术的一个实施例的入口管道的结构示意图；
[0029]图6所示为本专利技术的一个实施例的紫外灯组的结构示意图；
[0030]图7所示为本专利技术的一个实施例的氧化反应装置连接的示意图。
[0031]附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
[0032]在附图中各附图标记的含义如下：
[0033]1、反应器外壳，2、反应器入口，3、反应器出口，4、紫外光灯辐照区，5、第一紫外光诱导装置，6、第二紫外光诱导装置，7、氧化反应区，8、高反射内衬，9、紫外光灯组，10、入口管道。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0035]图1示意性地显示了根据本专利技术的一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，包括反应器外壳1；所述反应器外壳的入口2设置有紫外光灯辐照区4，所述紫外光灯辐照区4设置有能够发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其特征在于，包括：反应器外壳(1)；设置在反应器外壳的入口(2)的紫外光灯辐照区(4)，所述紫外光灯辐照区(4)设置有能够发射紫外光的紫外灯组；以及设置在反应器外壳(1)的中部的氧化反应区(7)，进入所述反应器外壳(1)的有机气体在所述氧化反应区(7)内受到紫外光照射而发生氧化降解反应。2.根据权利要求1所述的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其特征在于，所述反应器外壳(1)的内壁上设置有高反射内衬(8)。3.根据权利要求2所述的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其特征在于，所述反应器外壳(1)设置有多个入口管道(10)，每个所述入口管道(10)上均设置有紫外光灯辐照区(4)。4.根据权利要求3所述的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其特征在于，所述入口管道(10)为圆筒形或长方体型筒，所述入口管道(10)倾斜设置在所述反应器外壳(1)的下部，并且相连两个入口管道(10)之间的夹角小于150
°
。5.根据权利要求3所述的适用于处理大通量有机气体的光氧化反应器，其特征在于，所述入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兆贺，尹树孟，单晓雯，张成宝，于福东，张万河，
申请(专利权)人：中石化安全工程研究院有限公司中国石化青岛石油化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：