[0051] 下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明，以便本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案。
[0052] 所述的一种微波活化过氧化物喷淋诱导自由基的VOCs脱除系统。来自排放源的含VOCs废气经除尘冷却后，采用臭氧在烟道中预先氧化一部分VOCs。微波活化可磁性分离催化剂在微波喷淋反应器中活化过氧化物产生羟基和硫酸根自由基，然后将余下的VOCs以及预氧化产生的中间体最终转化为包含可磁性分离催化剂﹑H2O﹑CO2和固体残渣的气液固混合物。气液固混合物进入催化剂磁力分离塔中进行磁力分离回收再生。混合溶液中的H2O和CO2在固体残渣分离塔中经过离心分离后直接排放，而固体残渣进入干燥塔后利用废气余热利用系统干燥后用于可资源化利用。该系统能够实现VOCs的100％脱除，且脱除过程无二次污染，具有广阔的市场应用前景。
[0053] 实施例1：
[0054] 如图2和3所示，一种微波活化过硫酸盐喷淋诱导自由基的硫化氢脱除系统；所述系统包括除尘器3、冷却器4、催化剂磁力分离塔9、臭氧发生器5、微波喷淋反应器6、烟道2和风机7；其中，所述除尘器3、冷却器4、微波喷淋反应器6和风机7通过烟道2依次串联，臭氧发生器5位于冷却器4与微波喷淋反应器6中间，通过烟道2连接；所述的微波喷淋反应器6包括雾化喷嘴603﹑微波发射器605﹑微波喷淋反应区﹑鼓泡器609﹑烟气入口607﹑烟气出口612﹑补充溶液入口606﹑反应溶液出口613﹑溶液储存区608﹑溶液出口614、循环泵610﹑除雾器611﹑溶液泵601以及溶液/催化剂补充塔602；所述微波喷淋反应区由两层以上雾化喷嘴603构成的喷淋层和微波发射器605组成，所述雾化喷嘴603与微波发射器605依次间隔布置；所述溶液储存区608位于微波喷淋反应器6的底部，溶液储存区608设置有鼓泡器609和溶液出口614，所述烟气入口607与鼓泡器609连通；所述溶液出口614通过循环泵610与雾化喷嘴603连通；所述微波喷淋反应器6的底部设有补充溶液入口606，所述补充溶液入口606与通过溶液泵601与溶液/催化剂补充塔602连通；所述微波喷淋反应器6的顶部还设置有除雾器611，所述除雾器611的顶面上设置有烟气出口612；所述反应溶液出口613与催化剂磁力分离塔9连接。
[0055] 所述系统还包括后处理系统，所述后处理系统包括固体残渣分离塔10和干燥塔11；所述固体残渣分离塔10和干燥塔11依次串联，所述固体残渣分离塔10还与催化剂磁力分离塔9连接；所述除尘器3与冷却器4之间的烟道2上设置有烟气余热利用系统12，利用烟气的余热为干燥塔11提供热量。
[0056] 所述臭氧发生器5与微波喷淋反应器6的距离为0.3m-12m之间。
[0057] 所述微波喷淋反应器6的横向截面为圆形或矩形，微波喷淋反应器6的最佳高度H在0.2m-25m之间。
[0058] 如图4所示，当微波喷淋反应器6横向截面为圆形时，所述雾化喷嘴60)与微波发射器605采用依次相邻的同心圆布置；雾化喷嘴603与微波发射器605间隔交叉布置在中心线上，且相邻两条中心线之间的夹角n位于15度-40度之间；相邻两个雾化喷嘴603之间的间距与相邻两个微波发射器605之间的间距相同为f，f的最佳间距位于0.1m-2.5m之间；所述微波发射器605位于同心圆最外层，微波发射器605与微波喷淋反应器壁面604的间距为0.5f。
[0059] 如图5所示，微波喷淋反应器6横向截面为矩形时，所述雾化喷嘴603与微波发射器依次间隔布置；所述微波反射器605之间的间距为g，雾化喷嘴603之间的间距的最佳间距为2g，g位于0.1m-2.5m之间；所述微波发射器605与微波喷淋反应器壁面604的间距为0.5g。
[0060] 基于上述系统提供一种微波活化过氧化物喷淋诱导自由基的VOCs脱除方法，所述方法具体按照如下步骤进行：
[0061] (1)来自排放源的含VOCs废气经除尘冷却后，利用臭氧在烟道中预先氧化一部分VOCs；然后进入微波喷淋反应器；
[0062] (2)微波喷淋反应器中，来自微波发射器的微波激发来自雾化喷嘴的可磁性分离催化剂，活化来自雾化喷嘴的过氧化物溶液产生羟基和硫酸根自由基，然后将余下的VOCs以及预氧化产生的中间体最终转化为包含可磁性分离催化剂﹑H2O﹑CO2和固体残渣的气液固混合物；
[0063] (3)气液固混合物进入催化剂磁力分离塔中进行磁力分离回收再生，混合溶液中的H2O和CO2在固体残渣分离塔中经过离心分离后直接排放，而固体残渣进入干燥塔干燥后用于可资源化利用。
[0064] 所述臭氧的最佳投加浓度在40ppm-2000ppm之间。
[0065] 所述微波喷淋反应器内的温度应控制在20-85℃。
[0066] 所述过氧化物溶液与烟气的有效液气比为2-25L/m3，过氧化物溶液的有效浓度为0.02mol/L-2.5mol/L之间，溶液的pH位于0.2-10.1之间。
[0067] 雾化喷嘴喷出的雾化液滴粒径不大于80微米，微波喷淋反应器内的微波辐射功率3 3
密度为50W/m-2500W/m (微波辐射功率密度是指微波喷淋反应器内微波的输出功率与反应器空塔体积的比值，单位为瓦/立方米)。
[0068] 所述可磁性分离催化剂的投加量按照微波喷淋反应器体积的每立方米投加0.2-9kg，烟气中VOCs的含量分别不高于3000mg/m3，其中所述的可磁性分离催化剂包括CoFe2O4﹑CuFe2O4﹑MnFe2O4中的一种或两种以上之间重新组合形成的复合催化剂。
[0069] 所述的过氧化物是双氧水﹑过硫酸铵﹑过一硫酸氢钾复合盐﹑过硫酸钠和过硫酸钾中的一种或两种以上的混合。
[0070] 所述的VOCs(挥发性有机化合物)包括垃圾焚烧和工业生产中产生的各种有机物废气，包括各种被划分为VOCs的烃类、醇类、醛类、酸类、酮类和胺类中的一种或多种的混合物。
[0071] 实施例2：
[0072] 废气中甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.1mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.2kg，微波辐射功率密度为300W/m3，液气比为3L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为40.9％。
[0073] 实施例3：
[0074] 废气中甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.2kg，微波辐射功率密度为300W/m3，液气比为3L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为53.9％。
[0075] 实施例:4：
[0076] 废气中甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微3 3
波辐射功率密度为300W/m，液气比为5L/m。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为78.9％。
[0077] 实施例:5：
[0078] 废气中甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为400ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微3 3
波辐射功率密度为300W/m，液气比为7L/m。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为91.2％。
[0079] 实施例:6：
[0080] 废气中甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为400ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.3mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微波辐射功率密度为500W/m3，液气比为8L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为100％。
[0081] 实施例:7：
[0082] 废气中对二甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.1mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.2kg，微波辐射功率密度为300W/m3，液气比为3L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为31.1％。
[0083] 实施例:8：
[0084] 废气中对二甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微波辐射功率密度为500W/m3，液气比为3L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为57.1％。
[0085] 实施例:9：
[0086] 废气中对二甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为500ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.3mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米3 3
0.4kg，微波辐射功率密度为500W/m，液气比为5L/m。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为91.9％。
[0087] 实施例:10：
[0088] 废气中对二甲苯含量为800mg/m3，臭氧浓度为500ppm，废气温度为60℃，过一硫酸氢钾复合盐的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CoFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微波辐射功率密度为300W/m3，液气比为7L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为100％。
[0089] 实施例:11：
[0090] 废气中甲苯含量为400mg/m3，臭氧浓度为300ppm，废气温度为60℃，过硫酸钠的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CuFe2O4的投加量为每立方米0.2kg，微波辐射功率密度为400W/m3，液气比为3L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为52.9％。
[0091] 实施例:12:
[0092] 废气中甲苯含量为400mg/m3，臭氧浓度为500ppm，废气温度为60℃，过硫酸钠的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CuFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微波辐射功率密度为400W/m3，液气比为4L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为83.7％。
[0093] 实施例13:
[0094] 废气中甲苯含量为400mg/m3，臭氧浓度为500ppm，废气温度为60℃，过硫酸钠的摩尔浓度为0.2mol/L，溶液pH为3.8，催化剂CuFe2O4的投加量为每立方米0.4kg，微波辐射功率密度为400W/m3，液气比为7L/m3。小试结果为：废气中甲苯的脱除效率为100％。
[0095] 经过以上实施例的综合对比可知，实施例6，10和11具有最佳的脱除效果，脱除效率均达到100％，可作为最佳实施例参照使用。
