一种用于酸性有机废气的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种用于酸性有机废气的处理方法，涉及废气处理技术领域，包括酸性有机废气预处理、催化氧化反应、中和反应、尾气处理四个步骤，将酸性有机废气滤除杂质并降温至适应反应温度，通入催化器内与自制催化剂发生催化氧化反应，分解成二氧化碳和水，并释放大量热量，通入碱性喷淋装置内，与碱性溶液中和反应生成水和盐类，最后再进行滤杂和降温处理。本发明专利技术通过采用催化氧化反应，有效氧化有机酸成分，降低废气中有机物浓度，采用中和反应可将废气中的酸性成分中和为无害盐类，达到环境友好排放标准，处理过程中通过过滤和冷却装置的设置，可以有效去除颗粒物和降低气体温度，保护设备和提高处理效率。保护设备和提高处理效率。保护设备和提高处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于酸性有机废气的处理方法


[0001]本专利技术涉及废气处理
，尤其涉及一种用于酸性有机废气的处理方法。

技术介绍

[0002]有机废气也称VOCs(Volatileorganiccompounds)即挥发性有机化合物，是一类常见的大气污染物，产生于油漆生产、化纤行业、金属涂装、化学涂料、制鞋制革、胶合板制造、轮胎制造等行业。有害的挥发性有机化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。并且，有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。
[0003]目前，针对酸性有机废气的处理方法主要包括吸收剂法、催化氧化法、生物处理法等。这些方法在一定程度上能够降低废气中有机酸的浓度，但存在一些弊端和不足之处：
[0004]1、吸收剂在长时间使用后会产生饱和现象，需要进行再生或更换，增加了操作成本和处理难度；
[0005]2、催化剂的成本较高，容易受到毒性物质的中毒和失活，需定期更换，增加了操作和维护成本；
[0006]3、生物处理需要一定的培养时间和温度条件，操作复杂，并且对一些废气成分的适应性较差。
[0007]综上所述，现有处理方法在处理酸性有机废气方面存在能耗高、产物处理困难、技术复杂度大和经济性不佳等问题，且废气处理过程不连贯，极大拖慢废气处理效率。因此本实用提出了一种用于酸性有机废气的处理方法，以解决上述
技术介绍
中提到的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于酸性有机废气的处理方法，特别是针对含有有机酸成分的废气，通过采用催化氧化和中和反应相结合的方式，实现了高效、低能耗的废气处理。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0010]一种用于酸性有机废气的处理方法，具体包括如下步骤：
[0011]S1、酸性有机废气预处理，将酸性有机废气经过初级过滤去除颗粒物，并通过冷却装置降低气体温度至适宜反应范围；
[0012]S2、催化氧化反应，将预处理后的废气导入催化氧化装置，在催化剂的作用下将有机酸氧化为二氧化碳和水，并释放出大量热量；
[0013]S3、中和反应，将气体通过碱性溶液喷淋装置，使其与溶液中的碱性物质发生中和反应，将酸性成分中和为盐类；
[0014]S4、尾气处理，将经过中和反应的气体重新经过滤除去残留的颗粒物，并经过冷却处理后排放。
[0015]所述步骤S2中催化剂为过渡金属酸化物催化剂，且步骤S2中催化氧化装置为固定
床反应器，催化剂被装填在固定的反应器内，并适用于过渡金属酸化物催化剂，废气从反应器中通过，并与催化剂进行接触和反应，废气中的有机酸成分与催化剂表面相互作用，发生吸附，在催化剂表面吸附的有机酸分子经过活化，即被激活以便发生后续的反应，活化后的有机酸分子与反应中所需的氧源(如空气中的氧气、过氧化氢等)发生氧化反应，在反应完成后，生成的产物从催化剂表面解吸，并离开催化反应器；
[0016]所述步骤S3中碱性溶液包括合适浓度的氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)和氨水(NH3
·
H2O)，且步骤S3中和设备为喷淋塔，喷淋塔中设置有PH自动调节系统，以确保中和反应的稳定彻底，酸性有机废气通过管道或其他方式进入中和设备，在中和设备中，碱性溶液(如氢氧化钠NaOH溶液)通过喷淋装置均匀地喷洒到废气上方，喷淋装置可以是喷头、雾化器或旋转喷嘴等，它们以细水滴或薄膜形式将碱性溶液覆盖在废气表面上；
[0017]酸性有机废气中的硫酸(H2SO4)与碱性溶液中的氢氧化钠(NaOH)发生反应，具体来说，硫酸中的氢离子(H+)与氢氧化钠中的氢氧根离子(OH
‑
)结合，形成水分子(H2O)和盐(如硫酸钠Na2SO4)，其化学反应式具体如下：
[0018]H2SO4+2NaOH
→
Na2SO4+2H2O；
[0019]在反应过程中，酸性组分逐渐与碱性溶液中的碱性物质中和，生成中性盐和水，这些中性盐在环境相对稳定情况下，是通常不易挥发的物质，对环境的影响较小。
[0020]优选地，所述步骤S1中冷却装置将废气温度控制处理在20～25
°
C之间，本温度范围适用于大多数化学反应和一般废气处理情况，可以有效地排除尾气，并确保达到环保要求。
[0021]优选地，所述步骤S4中冷却装置对尾气采用中温控制排放策略，其具体控制在20℃～40℃之间，本温度范围适用于大多数化学反应和一般废气处理情况，可以有效地排除尾气，并确保达到环保要求。
[0022]优选地，所述步骤S2中催化剂主要材料为过渡金属以及酸性氧化物，其制备步骤具体如下：
[0023]d、准备适量铑盐；
[0024]e、将适量铑盐与适量二氧化硫混合；
[0025]f、适当温度下，铑盐与二氧化硫反应生产过渡金属氧化物。
[0026]优选地，所述铑盐与二氧化硫反应温度条件控制在50℃～150
°
C之间，其压力条件控制在1～10大气压之间，50℃～150℃之间温度对铑盐与二氧化硫反应的速率和选择性有显著影响，1～10之间个大气压对于铑盐与二氧化硫反应的平衡和速率具有显著影响。
[0027]优选地，所述催化剂制备过程中铑盐与二氧化硫反应最佳质量比在1:1至1:10，1:1至1:10之间质量配比，可以提高反应效率，减少废物产生，并实现更好的反应控制。
[0028]优选地，所述步骤S1与步骤S4中冷却装置为空冷器，废气进入空冷器，并通过管道或填料层，在与冷却介质(空气或水)接触的过程中，废气中的热量被传递给冷却介质，通过自然对流或辅助风扇的帮助，将废气冷却。
[0029]优选地，所述S1与步骤S4中滤除装置为布袋除尘器，布袋除尘器利用纤维袋作为过滤介质，废气通过袋子过滤时，颗粒物被截留在袋子表面，废气从底部或侧面进入，废气进入布袋除尘器后，重力、惯性撞击和扩散等作用使得颗粒物停留在过滤袋上，而干净的气体则通过过滤袋逸出。
[0030]相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0031]1、本专利技术通过采用催化氧化反应，有效氧化有机酸成分，降低废气中有机物浓度，采用中和反应可将废气中的酸性成分中和为无害盐类，达到环境友好排放标准；
[0032]2、本专利技术废气处理过程中释放的热量可以通过热能回收装置进行回收利用，降低能耗，通过过滤和冷却装置的设置，可以有效去除颗粒物和降低气体温度，保护设备和提高处理效率。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提出的一种用于酸性有机废气的处理方法的步骤示意图；
[0034]图2为本专利技术提出的一种用于酸性有机废气的处理方法的具体流程示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于酸性有机废气的处理方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、酸性有机废气预处理，将酸性有机废气经过初级过滤去除颗粒物，并通过冷却装置降低气体温度至适宜反应范围；S2、催化氧化反应，将预处理后的废气导入催化氧化装置，在催化剂的作用下将有机酸氧化为二氧化碳和水，并释放出大量热量；S3、中和反应，将气体通过碱性溶液喷淋装置，使其与溶液中的碱性物质发生中和反应，将酸性成分中和为盐类；S4、尾气处理，将经过中和反应的气体重新经过滤除去残留的颗粒物，并经过冷却处理后排放。所述步骤S2中催化剂为过渡金属酸化物催化剂，且步骤S2中催化氧化装置为固定床反应器，废气中的有机酸成分与催化剂表面相互作用，发生吸附，在催化剂表面吸附的有机酸分子经过活化，即被激活以便发生后续的反应，活化后的有机酸分子与反应中所需的氧源(如空气中的氧气、过氧化氢等)发生氧化反应，在反应完成后，生成的产物从催化剂表面解吸，并离开催化反应器；所述步骤S3中碱性溶液包括合适浓度的氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)和氨水(NH3
·
H2O)，且步骤S3中和设备为喷淋塔，喷淋塔中设置有PH自动调节系统，以确保中和反应的稳定彻底，酸性有机废气通过管道或其他方式进入中和设备，在中和设备中，碱性溶液(如氢氧化钠NaOH溶液)通过喷淋装置均匀地喷洒到废气上方；酸性有机废气中的硫酸(H2SO4)与碱性溶液中的氢氧化钠(NaOH)发生反应，具体来说，硫酸中的氢离子(H+)与氢氧化钠中的氢氧根离子(OH
‑
)结合，形成水分子(H2O)和盐(如硫酸钠Na2SO4)，其化学反应式具体如下：H2SO4+2NaOH
→
Na2SO4+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阿青，周强，
申请(专利权)人：扬州三鸣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：