一种微波协同催化氧化VOCs的工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107774120A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201711217362.6(22)申请日2017.11.28(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人胡将军刘芬(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人薛玲(51)Int.Cl.B01D53/86(2006.01)B01D53/44(2006.01)B01D46/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种微波协同催化氧化VOCs的工艺(57)摘要本发明属于有机废气催化领域，具体公开了一种微波协同催化氧化VOCs的工艺。有机废气通过风机升压送入微波装置中的催化氧化反应器中，催化氧化反应器内装有催化剂，利用微波加热并诱导催化氧化。该工艺改变了传统的电炉加热催化氧化方式，有利于减缓催化剂的烧结失活、效率下降现象，提高催化剂稳定性；改变碳化硅与催化剂的结合方式，催化剂升温更快更均匀；显著降低催化氧化温度，并提高效率；减少碳化硅材料用量，节约成本；技术工艺易于实施，利于工程化应用。CN107774120ACN107774120A权利要求书1/1页1.一种微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：采用SiC掺杂后的活性氧化铝作为催化剂的载体，以微波方式加热并诱导催化氧化反应。2.根据权利要求1所述的一种微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：所述催化剂包括载体、由一种或多种过渡金属氧化物的混合物构成的活性成分和由CeO2构成的助剂。3.根据权利要求2所述的微波协同催化氧化VOCs工艺，其特征在于：所述的催化剂中SiC占催化剂总质量的3％～10％，活性组分占催化剂总质量的5％～10％，助剂CeO2占催化剂总质量的2.5％～5％。4.根据权利要求2所述的微波协同催化氧化VOCs工艺，其特征在于：所述催化剂的比表面积为200-220m2·g-1，平均孔容为0.3-0.5cm3·g-1，平均孔径为6-8nm。5.根据权利要求1所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)将催化剂装入催化氧化反应器，将催化氧化反应器设置于微波装置内部；(2)有机废气经过干燥、除尘后进行混合；(3)混合后的有机废气通过风机升压送入位于微波装置内的催化氧化反应器中；(4)利用微波加热并诱导催化氧化，协同催化剂的吸附及催化氧化作用，使废气中的有机物转化为无害的CO2和H2O，完成对有机废气的无害化降解；(5)催化氧化反应器内反应完全的尾气经反应器排出。6.根据权利要求5所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：所述有机废气的浓度为100-1000ppm。7.根据权利要求5所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：步骤(1)中采用CaCl2干燥器进行干燥。8.根据权利要求5所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：步骤(1)中采用布袋除尘器进行除尘。9.根据权利要求5所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：所述的微波装置为中空、功率连续可调式，功率调节范围为50-350w。10.根据权利要求5所述的微波协同催化氧化VOCs的工艺，其特征在于：步骤(3)中，风机入口或出口设置有用于控制废气在催化氧化反应器中的停留时间的空速调节器。2CN107774120A说明书1/4页一种微波协同催化氧化VOCs的工艺技术领域[0001]本发明涉及一种微波协同催化氧化VOCs的工艺，属于大气污染控制领域。背景技术[0002]随着经济建设的加快，工业企业的迅速发展，挥发性有机物(VOCs)的排放日渐增加，严重威胁到公众健康和生存环境。VOCs本身具有毒性并伴有恶臭，部分还可以致癌，破坏臭氧层，属于一次污染物；在紫线辐照下VOCs与氮氧化物生成光化学烟雾，同时VOCs作为PM2.5的前驱物，是造成雾霾的元凶之一，严重威胁到公众健康和生存环境。对VOCs的降解是目前环境领域非常重要的一项工作。[0003]催化燃烧法具有低温、催化效率高、污染物净化彻底、适用性广等优势在VOCs降解中被广泛应用。最常采用的加热方式是电加热，使反应温度达到200-450℃。普通管式炉加热反应时热能由表及里传播，致使样品加热不均匀；放出的热量来不及散失，使得催化剂组份发生烧结和团聚现象，改变了催化剂孔道结构，从而影响催化剂活性而降低了VOCs的转化率；电加热热损失大能耗高。微波加热具有快速、均匀加热，穿透性强，无滞后性、高效节能等优点，利用微波加热替代传统电加热，将有助于保持催化剂的稳定性和高活性，以此来提高目标物的催化氧化降解效果。微波也具有诱导催化的作用，且显著降低反应温度，还能够改变分子间的