本發(fā)明屬于廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及到一種高溫等離子廢氣處理裝置。

背景技術(shù)：

常見的廢氣的處理方法有：生物分解法、活性炭吸附法、脫附焚燒方法、uv光解凈化法、rto蓄熱式焚燒法和低溫等離子法。

生物分解法：水池微生物培養(yǎng)床，由微生物將水中污染物質(zhì)降解為低害物質(zhì)。由于該技術(shù)因廢氣處理量小，處理周期長、效果差，已很少采用。

活性碳吸附法：活性炭技術(shù)以過濾、吸附方式去除工業(yè)廢氣中的污染物，污染物由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)形式(轉(zhuǎn)移至活性炭中)，污染依舊存在，有二次污染問題。

在活性碳吸附法基礎(chǔ)上發(fā)展的脫附焚燒方法，治理效果不穩(wěn)定，不能滿足國家相關(guān)工業(yè)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。

uv光解凈化法：采用高能uv紫外線，裂解有機(jī)物質(zhì)。實(shí)踐表明該技術(shù)不成熟，沒有明確的治理效果。

rto蓄熱式焚燒法：采用天然氣焚燒方法將工業(yè)廢氣加熱至800℃，廢氣中的有機(jī)物(vocs)氧化分解后，經(jīng)蓄熱體回收部分熱能后排放。有機(jī)物(vocs)治理效果較好，但大量消耗天然氣，能效比低，設(shè)備價(jià)格昂貴，占地面積大，營運(yùn)成本、維護(hù)成本高。

低溫等離子法：氣體受外電場激發(fā)放電，成為等離子體，這是一種由電子、各種離子、原子和自由基構(gòu)成的混合體，其間電子、各種離子、重粒子相互碰撞，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)。(注：低溫等離子體工作溫度近于常溫。)低溫等離子技術(shù)存在臭氧排放問題，由于等離子體能量過低，無法分解有機(jī)物，一般用于處理低濃度工業(yè)廢氣，是工業(yè)廢氣處理的輔助性技術(shù)。

現(xiàn)有高溫等離子焰發(fā)生裝置由于不能長時(shí)間持續(xù)產(chǎn)生高溫等離子體，僅應(yīng)用于焊接、切割、加熱領(lǐng)域。

由于上述工業(yè)廢氣處理方法存在各種弊端，工業(yè)廢氣治理領(lǐng)域亟需一種能夠連續(xù)處理廢氣，有機(jī)物清除率高、能夠清除臭氧、安全、環(huán)保、節(jié)能、高效的廢氣處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠持續(xù)產(chǎn)生高溫等離子體的廢氣處理裝置，當(dāng)廢氣進(jìn)入高溫等離子廢氣處理裝置的反應(yīng)區(qū)，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個(gè)反應(yīng)器的扇形放電，此時(shí)工業(yè)廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，工業(yè)廢氣處于等離子狀態(tài)，其中有機(jī)物(vocs)瞬間被電離并完全裂解，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。通過使用該高溫等離子廢氣處理裝置可以解決廢氣治理領(lǐng)域存在的有機(jī)物清除率低，存在安全環(huán)保、效率不高、能效低、廢氣處理裝置價(jià)格昂貴、占地面積廣等問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種高溫等離子體廢氣處理裝置包括在與高壓電源連接的高壓電極部件、低壓電極部件、耐高溫絕緣基座和能形成高溫等離子體的反應(yīng)器；所述高壓電極部件和低壓電極部件固定在耐高溫絕緣基座的兩個(gè)相對端面，所述反應(yīng)器為高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體；所述高壓電極部件包括導(dǎo)電棒、高壓電源連接組件和導(dǎo)電棒固定組件；所述低壓電極部件包括殼體。所述低壓電極總成還包括導(dǎo)弧桿(部件)，導(dǎo)弧桿固定在耐高溫殼體內(nèi)。

所述低壓電極部件包括導(dǎo)弧桿，導(dǎo)弧桿與殼體內(nèi)壁相連。

所述低壓電極部件包括導(dǎo)弧板、導(dǎo)弧板與殼體之間的間隙以及用于固定導(dǎo)弧板與殼體的可調(diào)節(jié)固定部件。

所述可調(diào)節(jié)固定部件為螺桿和螺母。

所述耐高溫絕緣基座為陶瓷基座，以螺釘或鉚接方式與高壓電極部件和低壓電極部件相連；陶瓷基座的結(jié)構(gòu)為：兩個(gè)端面設(shè)有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進(jìn)氣孔，中空結(jié)構(gòu)；或者中間及周邊部位開孔，陶瓷基座周邊與低壓電極結(jié)合部留有空隙。

廢氣由進(jìn)氣孔或者陶瓷基座周邊與低壓電極結(jié)合部留有的空隙導(dǎo)入，通過殼體或者導(dǎo)弧板與殼體之間的間隙導(dǎo)出。

所述殼體為金屬殼體、陶瓷殼體或者高分子材料殼體。

所述金屬殼體為不銹鋼殼體。

所述導(dǎo)電棒為金屬導(dǎo)電棒或者復(fù)合材料導(dǎo)電棒。

所述金屬導(dǎo)電棒為鎢棒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、連續(xù)不間斷的處理廢氣，有機(jī)物(vocs)清除率達(dá)95％，達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2、能夠處理高濃度、成分復(fù)雜、易燃易爆及含有大量水分、固態(tài)、油狀物的工業(yè)廢氣。不產(chǎn)生二次污染。

3、無碳排放問題，沒有閥門等運(yùn)動部件，能夠無故障，不間斷運(yùn)行上萬小時(shí)。

4、能耗低，處理2萬立方米/小時(shí)的燃?xì)鈘to，為克服陶瓷蓄熱體風(fēng)阻就需要功耗為90千瓦的引風(fēng)機(jī)。而處理2萬立方米/小時(shí)的高溫等離子設(shè)備(16千瓦)，連同引風(fēng)機(jī)(21千瓦)僅消耗37千瓦時(shí).

5、無臭氧排放問題(低溫等離子設(shè)備存在臭氧排放問題)。

6、同等規(guī)格的高溫等離子焚燒設(shè)備，價(jià)格不到燃?xì)夥贌齬to的二分之一，運(yùn)營成本低于二分之一。

7、占地面積小，自動化程度高運(yùn)營成本低。

8、天燃?xì)夥贌ㄒ蚱涔ぷ鳈C(jī)理及自身結(jié)構(gòu)上的缺陷，在易燃易爆場所要考慮防爆問題。

附圖說明：

圖1、高溫等離子廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)1示意圖

圖2、高溫等離子廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)2示意圖

圖3、高溫等離子廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)3示意圖

圖4、高溫等離子廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)4示意圖

圖5、高溫等離子廢氣處理裝置結(jié)構(gòu)5示意圖

圖6、耐高溫絕緣基座結(jié)構(gòu)a示意圖

圖7、耐高溫絕緣基座結(jié)構(gòu)b示意圖

其中1-殼體；2-高壓電源連接組件；3-導(dǎo)弧板；4-陶瓷基座；5-導(dǎo)電棒；6-導(dǎo)電棒固定組件；7-螺桿；8-螺母；9-導(dǎo)弧桿；10-間隙；11-進(jìn)氣孔，12-進(jìn)氣口。

實(shí)施例

實(shí)施例1

一種高溫等離子體廢氣處理裝置，如圖1所示。高壓電極部件由高壓電源連接組件2，材質(zhì)為鎢的導(dǎo)電棒5和導(dǎo)電棒固定部件6組成，低壓電極部件為不銹鋼殼體1，陶瓷基座4的結(jié)構(gòu)形式為圖6所示的基座結(jié)構(gòu)a，其上設(shè)有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進(jìn)氣孔11，中空結(jié)構(gòu)。高壓電極部件、低壓電極部件以鉚接方式固定在陶瓷基座4的兩個(gè)相對端面；導(dǎo)電棒5穿過陶瓷基座與高壓電源接入元件2相連，通過導(dǎo)電棒固定元件6進(jìn)行固定。高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體為反應(yīng)器，進(jìn)氣孔11位于陶瓷基座的周邊，進(jìn)氣口12為陶瓷基座的周邊與低壓電極部件之間留有的空隙以及高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間的通氣孔。

啟動電源，開啟風(fēng)機(jī)，苯、甲苯類有機(jī)物含量為515mg/m³，流量為2萬立方米/小時(shí)的凹版印刷廢氣由進(jìn)氣孔11和進(jìn)氣口12進(jìn)入反應(yīng)器，被電離、擊穿形成放電電弧，廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，工業(yè)廢氣處于等離子狀態(tài)，苯、甲苯類有機(jī)物被電離并完全裂解，處理后廢氣通過耐高溫殼體1導(dǎo)出。經(jīng)該高溫等離子設(shè)備處理后的廢氣中有機(jī)物含量為13mg/m³，有機(jī)物清除率為97.5％，高溫等離子設(shè)備和風(fēng)機(jī)的功率僅為37千瓦。

實(shí)施例2

一種高溫等離子體廢氣處理裝置，如圖2所示。高壓電極部件由高壓電源連接組件2，金屬導(dǎo)電棒5和導(dǎo)電棒固定組件6組成，低壓電極部件由不銹鋼殼體1和導(dǎo)弧桿9組成，導(dǎo)弧桿9固定在不銹鋼殼體1內(nèi)，陶瓷基座4的結(jié)構(gòu)形式為圖6所示的基座結(jié)構(gòu)a，其上設(shè)有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進(jìn)氣孔11，中空結(jié)構(gòu)。高壓電極部件、低壓電極部件以鉚接方式固定在陶瓷基座4的兩個(gè)相對端面；導(dǎo)電棒5穿過陶瓷基座與高壓電源接入元件2相連，通過導(dǎo)電棒固定元件6進(jìn)行固定。高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體為反應(yīng)器，進(jìn)氣孔11位于陶瓷基座的周邊，進(jìn)氣口12為陶瓷基座的周邊與低壓電極部件之間留有的空隙以及高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間的通氣孔。

啟動電源，開啟風(fēng)機(jī)，丙酮、異丙醇、氨含量為3878mg/m³，流量為3萬立方米/小時(shí)的化工廢氣由進(jìn)氣孔11和進(jìn)氣口12進(jìn)入反應(yīng)器，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個(gè)反應(yīng)器的扇形放電，廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，廢氣處于等離子狀態(tài)，酮、異丙醇、氨類有機(jī)物被電離并完全裂解，處理后廢氣通過耐高溫殼體1導(dǎo)出。經(jīng)該高溫等離子設(shè)備處理后的廢氣中有機(jī)物含量為49mg/m³，有機(jī)物清除率為98.7％，高溫等離子設(shè)備和風(fēng)機(jī)的功率僅為55千瓦。

實(shí)施例3

一種高溫等離子體廢氣處理裝置，如圖2所示。高壓電極部件由高壓電源連接組件2，金屬導(dǎo)電棒5和導(dǎo)電棒固定組件6組成，低壓電極部件由金屬殼體1、導(dǎo)弧板3、導(dǎo)弧板3與耐高溫殼體之間的間隙10、螺桿7和螺母8組成，導(dǎo)弧板與耐高溫殼體之間的間隙10可通過螺桿7和螺母8進(jìn)行調(diào)節(jié)，陶瓷基座4的結(jié)構(gòu)形式為圖6所示的基座結(jié)構(gòu)a，其上設(shè)有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進(jìn)氣孔11，中空結(jié)構(gòu)。高壓電極部件、低壓電極部件以鉚接方式固定在陶瓷基座4的兩個(gè)相對端面；導(dǎo)電棒5穿過陶瓷基座與高壓電源接入元件2相連，通過導(dǎo)電棒固定元件6進(jìn)行固定。高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體為反應(yīng)器，進(jìn)氣孔11位于陶瓷基座的周邊，進(jìn)氣口12為陶瓷基座的周邊與低壓電極部件之間留有的空隙以及高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間的通氣孔。

啟動電源，開啟風(fēng)機(jī)，苯、甲苯類有機(jī)物含量為515mg/m³，流量為2萬立方米/小時(shí)的凹版印刷廢氣由進(jìn)氣孔11和進(jìn)氣口12進(jìn)入反應(yīng)器，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個(gè)反應(yīng)器的扇形放電，廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，工業(yè)廢氣處于等離子狀態(tài)，苯、甲苯類有機(jī)物被電離并完全裂解，處理后廢氣通過金屬殼體1或者間隙10導(dǎo)出。經(jīng)該高溫等離子設(shè)備處理后的廢氣中有機(jī)物含量為10mg/m³，有機(jī)物清除率為98％，高溫等離子設(shè)備和風(fēng)機(jī)的功率僅為37千瓦。

實(shí)施例4

一種高溫等離子體廢氣處理裝置，如圖4所示。高壓電極部件由高壓電源連接組件2，金屬導(dǎo)電棒5和導(dǎo)電棒固定組件6組成，低壓電極部件由金屬殼體1、導(dǎo)弧桿9、導(dǎo)弧板3、導(dǎo)弧板3與耐高溫殼體之間的間隙10、螺桿7和螺母8組成，導(dǎo)弧板與耐高溫殼體之間的間隙10可通過螺桿7和螺母8進(jìn)行調(diào)節(jié)，陶瓷基座4的結(jié)構(gòu)形式為圖6所示的基座結(jié)構(gòu)a，其上設(shè)有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進(jìn)氣孔11，中空結(jié)構(gòu)。高壓電極部件、低壓電極部件以鉚接方式固定在陶瓷基座4的兩個(gè)相對端面；導(dǎo)電棒5穿過陶瓷基座與高壓電源接入元件2相連，通過導(dǎo)電棒固定元件6進(jìn)行固定。高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體為反應(yīng)器，進(jìn)氣孔11位于陶瓷基座的周邊，進(jìn)氣口12為陶瓷基座的周邊與低壓電極部件之間留有的空隙以及高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間的通氣孔。

啟動電源，開啟風(fēng)機(jī)，丙酮、異丙醇、氨含量為3878mg/m³，流量為2萬立方米/小時(shí)的化工廢氣由進(jìn)氣孔11和進(jìn)氣口12進(jìn)入反應(yīng)器，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個(gè)反應(yīng)器的扇形放電，廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，廢氣處于等離子狀態(tài)，酮、異丙醇、氨類有機(jī)物被電離并完全裂解，處理后廢氣通過金屬殼體1或者間隙10導(dǎo)出。經(jīng)該高溫等離子設(shè)備處理后的廢氣中有機(jī)物含量為40mg/m³，有機(jī)物清除率為99％，高溫等離子設(shè)備和風(fēng)機(jī)的功率僅為37千瓦。

實(shí)施例5

一種高溫等離子體廢氣處理裝置，如圖5所示。高壓電極部件由高壓電源連接組件2，金屬導(dǎo)電棒5和導(dǎo)電棒固定組件6組成，低壓電極部件由金屬殼體1、導(dǎo)弧桿9、導(dǎo)弧板3、導(dǎo)弧板3與耐高溫殼體之間的間隙10、螺桿7和螺母8組成，導(dǎo)弧板與耐高溫殼體之間的間隙10可通過螺桿7和螺母8進(jìn)行調(diào)節(jié)，陶瓷基座4的結(jié)構(gòu)形式為圖7所示的基座結(jié)構(gòu)b，中間及周邊部位開孔，基座4周邊與低壓電極部件結(jié)合處留有間隙，高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間開有通氣孔，高壓電極部件、低壓電極部件以鉚接方式固定在陶瓷基座4的兩個(gè)相對端面；導(dǎo)電棒5穿過陶瓷基座與高壓電源接入元件2相連，通過導(dǎo)電棒固定元件6進(jìn)行固定。進(jìn)氣口12包括陶瓷基座的周邊與低壓電極部件之間留有的空隙和高壓電極部件安裝部位與低壓電極部件安裝部位之間的通氣孔，高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體為反應(yīng)器。

啟動電源，開啟風(fēng)機(jī)，苯、甲苯類有機(jī)物含量為515mg/m³，流量為2萬立方米/小時(shí)的凹版印刷廢氣由進(jìn)氣口12進(jìn)入反應(yīng)器，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個(gè)反應(yīng)器的扇形放電，廢氣由常溫急劇上升至數(shù)千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，工業(yè)廢氣處于等離子狀態(tài)，苯、甲苯類有機(jī)物被電離并完全裂解，處理后廢氣通過金屬殼體1或者間隙10導(dǎo)出。經(jīng)該高溫等離子設(shè)備處理后的廢氣中有機(jī)物含量為8mg/m³，有機(jī)物清除率為98.4％，高溫等離子設(shè)備和風(fēng)機(jī)的功率僅為37千瓦。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。