專利名稱：一種含臭氧的廢氣處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于氣體處理方法，尤其是一種含有臭氧的廢氣處理方法。
背景技術：
臭氧是氧的同素異形體，是一種淺藍色氣體，具有強烈的刺激性臭味。雖然微量的臭氧可以起到消毒殺菌作用，在工業(yè)上還可用來處理不易降解的含聚氯聯(lián)苯，苯酚，萘等多環(huán)芳烴和不飽和烴的化合物的廢水，但是，由于臭氧有較高的化學反應活性，具有強烈的刺激性，對人體健康是有一定危害的。它主要是刺激和損害深部呼吸道，并可損害中樞系統(tǒng)，對眼睛亦輕度刺激作用。當濃度增高時對人體和生物組織都有直接損害，如眼和呼吸器官發(fā)干，有急性的灼燒感，頭痛，中樞神經(jīng)發(fā)生障礙，時間再長，則思維能力下降，可導致人的思維紊亂。嚴重時可導致肺氣腫和肺水腫。此外，臭氧還能阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧，使甲狀腺功能受損，骨骼鈣化，還可引起潛在性的全身影響，如誘發(fā)淋巴細胞染色體畸 變，損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應。為了防止臭氧對人體的危害，要改進相關企業(yè)的生產(chǎn)工藝，嚴格執(zhí)行廢氣排放標準。目前常用的含臭氧的廢氣處理方法包括稀釋法、洗滌法、熱分解法、吸附法、催化分解法等。稀釋法用通風系統(tǒng)內(nèi)的新鮮空氣稀釋含臭氧的尾氣，不過，直接達到排放尾氣臭氧安全目標所需的稀釋比可能是很高的。洗滌法是在噴淋塔內(nèi)用水來洗滌尾氣，臭氧濃度能降低50%，不過反應速度不足以將臭氧去除到適當水平。熱分解法是當前用于消除臭氧處理廠尾氣所含臭氧使用最廣泛的技術，但是溫度要300°C以上，能耗大。吸附法是將臭氧廢氣通過裝有活性炭濾層的上流式過濾器，但是容易發(fā)生嚴重爆炸的情況。催化分解法需要對催化劑持續(xù)加熱，如采用氧化錳、氧化鎳等催化劑，但是這些催化劑在有濕度存在時都很快失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種含臭氧的廢氣處理方法，處理效果顯著，能耗低，臭氧脫除率高。一種含臭氧的廢氣處理方法，廢氣處理方法采用廢氣處理裝置處理含臭氧的廢氣，廢氣處理裝置包括分解塔、吸收塔和催化塔，三塔合為一體；其中催化塔是廢氣處理裝置的上塔，吸收塔是廢氣處理裝置的中塔，分解塔是廢氣處理裝置的下塔；其中分解塔的外壁設置加熱裝置，在分解塔底部設有廢氣進口 ；吸收塔為泡罩塔，在吸收塔底部設有吸收塔氣體分布器，在吸收塔頂部設有噴淋裝置；催化塔底部設有催化塔氣體分布器，催化塔氣體分布器上設有布氣板，布氣板上裝填催化劑，催化塔頂部設有凈氣出口，其特征在于，廢氣處理裝置內(nèi)部具有位于中部的中央導氣管，中央導氣管分為上下兩段，中央導氣管下段的下端位于分解塔的頂部，中央導氣管下段的上端與吸收塔底部的吸收塔氣體分布器連接；中央導氣管上段的下端位于吸收塔頂部噴淋裝置之上，中央導氣管上段的上端位于與催化塔底部的催化塔氣體分布器連接；含臭氧的廢氣通過廢氣進口進入分解塔，分解塔的溫度控制為80°C _260°C，含臭氧的廢氣在分解塔中受熱分解后，通過中央導氣管下段進入吸收塔；含臭氧的廢氣經(jīng)過吸收塔氣體分布器和噴淋裝置之后，依次通過中央導氣管上段、催化塔氣體分布器進入催化塔，經(jīng)過催化劑的催化作用，從凈氣出口排出。所述分解塔為填料塔，填料為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、波紋填料。所述噴淋裝置噴淋水。所述催化塔頂部的凈氣出口之后設有臭氧檢測裝置。所述催化塔內(nèi)裝填的所述催化劑載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20 ):1,所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物。所述催化塔分為兩層催化劑層，上層催化劑為活性炭，下層催化劑為二氧化錳。所述催化塔分為三層催化劑層，上層催化劑為活性炭，中層催化劑載體選用活 性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20) : 1，所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物，下層催化劑為二氧化錳。


圖I是本發(fā)明含臭氧的廢氣處理裝置剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。參見圖1，一種含臭氧的廢氣處理裝置1，包括分解塔4、吸收塔3和催化塔2，三塔合為一體；其中催化塔2是廢氣處理裝置I的上塔，吸收塔3是廢氣處理裝置I的中塔，分解塔4是廢氣處理裝置I的下塔；其中分解塔4的外壁設置加熱裝置5，在分解塔底部設有廢氣進口 6 ;吸收塔3為泡罩塔，在吸收塔底部設有吸收塔氣體分布器7，在吸收塔頂部設有噴淋裝置8 ;催化塔2底部設有催化塔氣體分布器9，催化塔氣體分布器9上設有布氣板17，布氣板17上裝填催化劑10，催化塔2頂部設有凈氣出口 11，其特征在于，廢氣處理裝置I內(nèi)部具有位于中部的中央導氣管，中央導氣管分為上下兩段，中央導氣管下段13的下端位于分解塔4的頂部，中央導氣管下段13的上端與吸收塔3底部的吸收塔氣體分布器7連接；中央導氣管上段12的下端位于吸收塔3頂部噴淋裝置8之上，中央導氣管上段12的上端位于與催化塔2底部的催化塔氣體分布器9連接。分解塔4為填料塔，填料為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、波紋填料。噴淋裝置8噴淋水。催化塔2頂部的凈氣出口 11之后設有臭氧檢測裝置14。催化塔2內(nèi)裝填的催化劑10載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20) : 1，金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物。噴淋裝置8連接有液體供應裝置15，在吸收塔3底部設有液體出口，液體出口連接液體處理裝置16，液體處理裝置16與液體供應裝置15相連，以便處理之后的液體繼續(xù)循環(huán)到液體供應裝置15中。含臭氧的廢氣通過廢氣進口 6進入分解塔4，分解塔4的溫度控制為80°C _260°C，優(yōu)選為150°C -210°C，更優(yōu)選為180°C _200°C，含臭氧的廢氣在分解塔4中受熱分解后，通過中央導氣管下段13進入吸收塔3 ;含臭氧的廢氣經(jīng)過吸收塔氣體分布器7和噴淋裝置8之后，依次通過中央導氣管上段12、催化塔氣體分布器9進入催化塔2，經(jīng)過催化劑10的催化作用，從凈氣出口 11排出。
另一種實施例中，催化塔2分為兩層催化劑層，上層催化劑為活性炭，下層催化劑
為二氧化錳。在另一種實施例中，催化塔2分為三層催化劑層，上層催化劑為活性炭，中層催化劑載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20) : 1，所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物，下層催化劑為二氧化錳。實施例I 含臭氧的廢氣通過如圖I所示的廢氣處理裝置，分解塔4的溫度控制為190°C，含臭氧的廢氣在分解塔4中受熱分解后，通過中央導氣管下段13進入吸收塔3 ;含臭氧的廢氣經(jīng)過吸收塔氣體分布器7，與噴淋裝置8噴出的水接觸之后，依次通過中央導氣管上段12、催化塔氣體分布器9進入催化塔2，催化塔2分為三層催化劑層，上層催化劑為活性炭，中層催化劑載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為15:1，所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物，下層催化劑為二氧化錳，經(jīng)過催化劑10的催化作用，從凈氣出口 11排出，經(jīng)過臭氧檢測裝置顯示，臭氧的脫除率可達96%。采用本發(fā)明的含臭氧的廢氣處理方法，采用分解塔、吸收塔和催化塔，三塔合為一體的廢氣處理裝置，處理效果顯著，對臭氧具有很好的分解、吸收和催化的破壞能力，并且節(jié)省占地，降低能耗，降低成本，具有較強的應用效果。
權利要求
1.一種含臭氧的廢氣處理方法，廢氣處理方法采用廢氣處理裝置處理含臭氧的廢氣，廢氣處理裝置包括分解塔、吸收塔和催化塔，三塔合為一體；其中催化塔是廢氣處理裝置的上塔，吸收塔是廢氣處理裝置的中塔，分解塔是廢氣處理裝置的下塔；其中分解塔的外壁設置加熱裝置，在分解塔底部設有廢氣進口 ；吸收塔為泡罩塔，在吸收塔底部設有吸收塔氣體分布器，在吸收塔頂部設有噴淋裝置；催化塔底部設有催化塔氣體分布器，催化塔氣體分布器上設有布氣板，布氣板上裝填催化劑，催化塔頂部設有凈氣出口，其特征在于，廢氣處理裝置內(nèi)部具有位于中部的中央導氣管，中央導氣管分為上下兩段，中央導氣管下段的下端位于分解塔的頂部，中央導氣管下段的上端與吸收塔底部的吸收塔氣體分布器連接；中央導氣管上段的下端位于吸收塔頂部噴淋裝置之上，中央導氣管上段的上端位于與催化塔底部的催化塔氣體分布器連接；含臭氧的廢氣通過廢氣進口進入分解塔，分解塔的溫度控制為80°C _260°C，含臭氧的廢氣在分解塔中受熱分解后，通過中央導氣管下段進入吸收塔；含臭氧的廢氣經(jīng)過吸收塔氣體分布器和噴淋裝置之后，依次通過中央導氣管上段、催化塔氣體分布器進入催化塔，經(jīng)過催化劑的催化作用，從凈氣出口排出。
2.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述分解塔為填料塔，填料為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)或波紋填料。
3.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述噴淋裝置噴淋水。
4.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述催化塔頂部的凈氣出口之后設有臭氧檢測裝置。
5.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述催化塔內(nèi)裝填的所述催化劑載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20 ) : I，所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物。
6.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述催化塔分為兩層催化劑層，上層催化劑為活性炭，下層催化劑為二氧化錳。
7.根據(jù)權利要求I所述的廢氣處理方法，其特征在于，所述催化塔分為三層催化劑層，上層催化劑為活性炭，中層催化劑載體選用活性炭，活性組份由二氧化錳和金屬氧化物組成，其中二氧化錳與金屬氧化物的重量比為(2-20): 1，所述金屬氧化物為鈷、鋯或鈦的氧化物，下層催化劑為二氧化錳。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含臭氧的廢氣處理方法，廢氣處理方法采用廢氣處理裝置處理含臭氧的廢氣，廢氣處理裝置包括分解塔、吸收塔和催化塔，三塔依次由下至上合為一體；廢氣通過廢氣進口進入分解塔，分解塔的溫度控制為800C -2600C，受熱分解后，通過中央導氣管下段進入吸收塔；分解后的廢氣經(jīng)過吸收塔氣體分布器和噴淋裝置之后，依次通過中央導氣管上段、催化塔氣體分布器進入催化塔，經(jīng)過催化作用，從凈氣出口排出。本發(fā)明處理效果顯著，對臭氧具有很好的分解、吸收和催化的破壞能力，并且節(jié)省占地，降低能耗，降低成本，具有較強的應用效果。
文檔編號B01D53/66GK102764587SQ20121027461
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權日2012年8月3日
發(fā)明者吳浩 申請人:北京化工大學常州先進材料研究院