一种多相催化净化气体中有机污染物的装置及方法

摘要

一种气体中有机污染物净化方法，其特征是含挥发性有机污染物的气体通入一个多功能化学反应器，有机污染物经过液体洗涤、吸收、二氧化钛-紫外光-双氧水催化氧化、铁氧化物-芬顿氧化被高效彻底清除。该反应器自下而上由液相吸收-催化氧化反应室、气-液相洗涤催化氧化反应室、气-固相非均相催化氧化反应室构成，在液相反应室和气相反应室内部加入紫外光源，液相反应室中液体为含双氧水、二氧化钛的水悬浮液，用输送泵液体室抽取液体从气相反应室上部喷淋，强化气体中污染物的吸收和化学反应。然后，气体穿过固体铁氧化物构成的滤层，进一步通过滤层中芬顿氧化反应清除挥发性有机物，并过滤气体中夹带液滴、水汽、双氧水，降低双氧水的泄漏量。

主权项

一种净化气体中有机污染物的装置，其特征在于：装置是由上、中、下3部分构成的多功能反应器，包括反应器外壳（1）、进气口（2）、双氧水加料口（3）、穿孔板（4）、紫外灯（5）、铁质材料滤料层（6）、出气口（7）、洗涤液储池（8）、喷淋装置（9）、喷淋液体输送泵（10）、液体出口（11）、液体入口（12）；含挥发性有机污染物的气体从进气口（2）通入多功能反应器，由顶部出气口（7）排出，气体中的有机污染物在多功能反应器中经过液体洗涤吸收、二氧化钛‑紫外光‑双氧水催化氧化、铁质材料‑芬顿氧化联合作用被高效彻底清除；所述多功能反应器自下而上由液相吸收‑催化氧化反应室、气‑液相洗涤催化氧化反应室、气‑固相非均相催化氧化反应室构成，气体从反应器底部进入，顶部排出；在液相吸收‑催化氧化反应室和气‑液相洗涤催化氧化反应室内部加入紫外灯，单位体积内功率50‑500W/m³；液相吸收‑催化氧化反应室液体为含双氧水、二氧化钛的水悬浮液，双氧水的质量百分浓度0.02‑20%，二氧化钛的质量百分浓度0.01‑1%；液相吸收‑催化氧化反应室底部设置液体出口，与输送泵进液口相连，含双氧水、二氧化钛的水悬浮液由输送泵提升加压后从气‑液相洗涤催化氧化反应室上部雾化喷淋，强化气体中污染物的洗涤吸收和催化化学反应；气‑液相洗涤催化氧化反应室设置5‑20层铁金属板制作的穿孔板，穿孔板内孔径1‑5mm、穿孔壁间距5‑20mm，或者铁丝制作的金属筛网，气体和液体反复通过穿孔板的小孔、或筛网，增强气‑液接触和传质，提高洗涤吸收有机污染物的效率；气‑固相非均相催化氧化反应室装填直径1‑20mm的铁质颗粒状或纤维状材料，所述铁质颗粒状或纤维状材料为纳米结构化的铁氧化物、铁硫化物矿物材料，或者负载铁氧化物、氢氧化物的纤维材料，材料装填之前用0.1%‑5%的稀酸浸渍使材料表面酸化，提高催化双氧水氧化有机污染物的效率。