本發(fā)明屬于氣體處理和大氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)工業(yè)快速發(fā)展，全國(guó)范圍內(nèi)大氣污染程度日趨嚴(yán)峻，大部分地區(qū)經(jīng)常性的出現(xiàn)持續(xù)大范圍霧霾天氣。目前，主要的大氣凈化方法和技術(shù)主要有液體吸收法、吸附法、熱氧化、生物處理法、冷凝法和等離子體技術(shù)，其中，等離子體技術(shù)實(shí)現(xiàn)大氣凈化的原理如下：

(1)通過碰撞，高能電子把能量傳遞給其他粒子，獲得能量的其他粒子被激發(fā)，同時(shí)也有一些粒子被電離成活性基團(tuán)；

(2)活性基團(tuán)從高能激發(fā)態(tài)躍遷并產(chǎn)生紫外光，紫外光與有害氣體成分發(fā)生反應(yīng)從而使氣體分子鍵斷裂；

(3)活性粒子能夠直接降解有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)，并可與有機(jī)廢氣中所含其它分子作用并產(chǎn)生新的激發(fā)態(tài)物質(zhì)，從而將有害物降解為二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì)。

通過上述原理可以發(fā)現(xiàn)，等離子體技術(shù)進(jìn)行大氣凈化的過程實(shí)際上是能量的傳遞和轉(zhuǎn)換過程。目前的等離子氣體處理裝置，一般采用進(jìn)氣方向與等離子體炬焰成垂直或水平夾角。當(dāng)進(jìn)氣方向與等離子體炬焰成垂直夾角時(shí)，等離子體能量利用高，但所能承受的氣流量低，大流量情況時(shí)，甚至?xí)霈F(xiàn)等離子體炬焰被吹熄的問題，致使單位等離子體裝置的平均處理速率較低；當(dāng)進(jìn)氣方向與等離子體炬焰成水平夾角時(shí)，所能承受的氣流量較大，但等離子體能量利用率低。

因此，現(xiàn)有技術(shù)為了提高氣體處理量，一般采用大腔室內(nèi)炬陣式排列多個(gè)等離子體同時(shí)工作來提高氣體的處理速率，但由于空間內(nèi)氣體無(wú)法與等離子體充分接觸，導(dǎo)致氣體處理不充分，處理效果差的問題；和，為了提高氣體的處理效果，一般采用多個(gè)等離子體炬陣式處理腔室串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)相結(jié)合的方式，即第一個(gè)等離子體炬陣處理腔室出來的氣體通入第二炬陣式處理腔室再次進(jìn)行處理，這樣導(dǎo)致了氣體處理裝置體積大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)成本很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，通過將多個(gè)等離子體源斜插于氣體處理區(qū)的腔內(nèi)，形成多源斜插式結(jié)構(gòu)，通過該多源斜插式結(jié)構(gòu)解決傳統(tǒng)等離子裝置中存在的氣流速承受能力弱、處理效率低、效率差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，包括進(jìn)氣通道、減速腔、氣體處理區(qū)、排氣吸收裝置和等離子體源，所述的氣體處理區(qū)的上端依次連有所述的減速腔和所述的進(jìn)氣通道，所述的氣體處理區(qū)的下端連有所述的排氣吸收裝置；

所述的氣體處理區(qū)包括若干個(gè)層式連接的氣體處理腔，沿每個(gè)所述的氣體處理腔的周向設(shè)置若干排連通其腔體的等離子體源插入口，所述的等離子體源插入口上設(shè)有所述的等離子體源，其中，所述的等離子體源的軸線與所述的氣體處理腔的中心軸所成的夾角為銳角；

待處理的氣體沿所述的進(jìn)氣通道進(jìn)入所述的減速腔，減速后進(jìn)入所述的氣體處理區(qū)，經(jīng)多級(jí)所述的等離子體源處理，進(jìn)入所述的排氣吸收裝置吸收處理后，排出至外界。

優(yōu)選為，設(shè)置在所述的氣體處理腔上的所述的等離子體源插入口，其相連兩排之間為交叉排列設(shè)置。

優(yōu)選為，每個(gè)所述的氣體處理腔上設(shè)有一排所述的等離子體源插入口。

優(yōu)選為，每一排設(shè)有2n+1個(gè)所述的等離子體源插入口。

優(yōu)選為，所述的等離子體源的軸線與所述的氣體處理腔的中心軸所成的夾角為30°～75°。

優(yōu)選為，在所述的氣體處理腔上設(shè)有支撐且可調(diào)整所述的等離子體源的軸線與所述的氣體處理腔的中心軸所成夾角的等離子體源支撐件。

優(yōu)選為，所述的排氣吸收裝置包括排氣腔和吸收池，所述的排氣腔的上端與所述的氣體處理腔的下端相連，所述的排氣腔的下端與所述的吸收池相連，在所述的排氣腔的上部分沿其周向設(shè)有若干個(gè)排氣孔，在所述的排氣腔的下端沿其周向設(shè)有若干個(gè)排液口。

優(yōu)選為，所述的氣體處理腔的形狀為圓柱形，并由若干個(gè)所述的氣體處理腔層式連接組成圓柱形的所述的氣體處理區(qū)。

優(yōu)選為，所述的進(jìn)氣通道的形狀為圓柱形，所述的減速腔的上端面和下端面均為圓形，其中，所述的減速腔上端面的直徑等于所述的進(jìn)氣通道下端面的直徑，所述的減速腔下端面的直徑等于所述的氣體處理腔上端面的直徑。

優(yōu)選為，所述的減速腔上端面的直徑d1與所述的減速腔下端面的直徑d2的關(guān)系為d2>4d1。

優(yōu)選為，所述的等離子體源為炬焰類的等離子體源。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

一、本發(fā)明的一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，包括由若干個(gè)層式連接的氣體處理腔組成的氣體處理區(qū)，氣體處理腔上設(shè)有交叉排列的等離子體源，其中，等離子體源的軸線與氣體處理腔的中心軸所成的夾角為銳角，因此，等離體炬焰與進(jìn)氣方向成銳角，離子體炬焰不易被吹熄，可以大大提高離子體炬焰對(duì)氣流量的耐受能力，提高裝單位等離子體裝置的平均處理速率；

二、本發(fā)明一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，采用多源環(huán)繞斜插入氣體處理腔的結(jié)構(gòu)，在處理氣體過程中等離子體炬焰交叉分布于圓形的腔室截面，大大提高了腔室空間的利用率，同時(shí)也保證了待處理氣體與炬焰充分接觸，提高了氣體的處理效果；

三、本發(fā)明的一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，若干個(gè)氣體處理腔層式連接，中間無(wú)須沒有額外的管路和過濾裝置，且由于單個(gè)處理腔的處理效果較好，通常級(jí)聯(lián)不需要超過三級(jí)；此外，單個(gè)處理腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)同樣具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便的特點(diǎn)，使用過程中用戶只需定期更換吸收池中的水或吸收液，清洗吸收池，維護(hù)簡(jiǎn)單，應(yīng)用成本低等特點(diǎn)。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的氣體處理區(qū)與排氣腔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例的一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例的減速腔的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在實(shí)際應(yīng)用中本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明做出的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

為了更好的說明本發(fā)明，下方結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種多源斜插式等離子體氣體處理裝置，包括進(jìn)氣通道1、減速腔2、氣體處理區(qū)4、排氣吸收裝置5和等離子體源3，所述的氣體處理區(qū)的上端4依次連有所述的減速腔2和所述的進(jìn)氣通道1，所述的氣體處理區(qū)4的下端連有所述的排氣吸收裝置5；

所述的氣體處理區(qū)4包括若干個(gè)層式連接的氣體處理腔41，沿每個(gè)所述的氣體處理腔41的周向設(shè)置若干排連通其腔體的等離子體源插入口6，所述的等離子體源插入口6上設(shè)有所述的等離子體源3，其中，所述的等離子體源3的軸線與所述的氣體處理腔41的中心軸所成的夾角為銳角；

待處理的氣體沿所述的進(jìn)氣通道1進(jìn)入所述的減速腔2，利用流體力學(xué)原理，降低待處理氣體在氣體處理腔41中的流速，以確保了等離子體炬焰不會(huì)被吹滅，氣體經(jīng)減速后進(jìn)入所述的氣體處理區(qū)4，再經(jīng)多級(jí)所述的等離子體源3分解處理，處理后進(jìn)入所述的排氣吸收裝置5吸收處理，最后排出至外界。

其中，本發(fā)明的排氣吸收裝置5可選擇氣體通道與吸收塔相結(jié)合的方式，以實(shí)現(xiàn)氣體分解產(chǎn)物的收集及吸收處理，但該結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，難維護(hù)。因此，本發(fā)明優(yōu)選將排氣吸收裝置5設(shè)置為以下結(jié)構(gòu)形式：該排氣吸收裝置5包括排氣腔51和吸收池52，所述的排氣腔51的上端與所述的氣體處理腔41的下端相連，所述的排氣腔51的下端與所述的吸收池52相連，在所述的排氣腔51的上部分沿其周向均勻地設(shè)有若干個(gè)排氣孔53，用于排出經(jīng)吸收池52處理后的氣體，在所述的排氣腔51的下端沿其周向均勻地設(shè)有若干個(gè)排液口54，用于清洗排氣腔51內(nèi)的分解產(chǎn)物，如圖2所示；其中，吸收池52用于固定排氣腔51和盛放吸收液，吸收液的放置量應(yīng)以淹沒排氣孔53的4/5孔徑為宜。

此外，在所述的氣體處理腔41上還設(shè)有支撐且可調(diào)整所述的等離子體源3的軸線與所述的氣體處理腔41的中心軸所成夾角的等離子體源支撐件7，該等離子體源支撐件7可根據(jù)待處理氣體的成份、流速和處理效果等應(yīng)用需求的不同，來進(jìn)行調(diào)整；或，也可設(shè)置僅起支撐等離子體源3作用的等離子體源支撐件7。

所述的等離子體源3為炬焰類的等離子體源，如mpt源等。

本發(fā)明對(duì)進(jìn)氣通道1、減速腔2、氣體處理區(qū)4、排氣腔51和吸收池52的形狀均不作限定，可為圓形、類圓形、類似的炬形或圓角矩形類腔體等形狀，只要符合多個(gè)等離子體源環(huán)繞斜插式結(jié)構(gòu)均可。

本實(shí)施例將上述部件腔體的形狀優(yōu)選為圓形或類圓形，因此，從整體形狀來看，該多源斜插式等離子體氣體處理裝置的整體形狀似圓柱形，如圖3所示，其中，所述的氣體處理區(qū)4包括兩個(gè)層式連接的所述的氣體處理腔41，即包括第一級(jí)氣體處理腔411和第二級(jí)氣體處理腔412，第一級(jí)氣體處理腔411和第二級(jí)氣體處理腔412大小和形狀均相同，形狀均為圓柱形，也因此，得到了圓柱形的所述的氣體處理區(qū)4，同時(shí)，為了能和氣體處理區(qū)4配合連接，所述的進(jìn)氣通道1的形狀也設(shè)置為圓柱形，所述的減速腔2為類圓錐形，其上端面和下端面也均設(shè)置為圓形，所述的排氣腔51也為圓柱形，進(jìn)一步，所述的減速腔2上端面的直徑等于所述的進(jìn)氣通道1下端面的直徑，所述的減速腔2下端面的直徑等于第一級(jí)氣體處理腔411上端面的直徑，所述的第二級(jí)氣體處理腔412下端面的直徑等于所述的排氣腔51上端面的直徑，所述的排氣腔51的下端面固定在所述的吸收池52上。

所述的吸收池52在安裝現(xiàn)場(chǎng)中直接由水泥筑建制得。

此外，為了保證減速腔2有效減速效果，所述的減速腔上端面的直徑d1與所述的減速腔下端面的直徑d2的關(guān)系為d2>4d1，如圖4所示。

為了提高氣體處理的效果，氣體處理區(qū)4可由多個(gè)層式連接的氣體處理腔41形成的一多級(jí)連接結(jié)構(gòu)，兩級(jí)之間可通過前一級(jí)的下端面與后一級(jí)的上端面實(shí)現(xiàn)連接，設(shè)置在氣體處理區(qū)4上的若干排等離子體源3應(yīng)優(yōu)選均勻環(huán)繞斜插在氣體處理腔41上，后一級(jí)上的等離子體源3可對(duì)前一級(jí)氣體處理腔處理后的氣體進(jìn)行再次處理，以提高裝置的空氣處理效果。具體在氣體處理區(qū)4上設(shè)置氣體處理腔41的個(gè)數(shù)，本發(fā)明不作限定，可根據(jù)工況進(jìn)行調(diào)整。

因此，本實(shí)施例設(shè)置在所述的氣體處理腔41上的所述的等離子體源插入口6，其相連兩排之間為交叉排列設(shè)置，每個(gè)所述的氣體處理腔41上設(shè)有一排所述的等離子體源插入口6，每一排設(shè)有三個(gè)所述的等離子體源插入口6，所述的等離子體源3設(shè)在所述的等離子體源插入口6上，因此，形成了兩排三個(gè)等離子體源3均勻環(huán)繞交叉斜插在所述的氣體處理區(qū)4，其中，所述的等離子體源3的軸線與所述的氣體處理腔4的中心軸所成的夾角為30°～75°，因此，保證了離子體炬焰不易被吹熄，可以大大提高離子體炬焰對(duì)氣流量的耐受能力，提高裝單位等離子體裝置的平均處理速率。

綜上，本發(fā)明的多源斜插式等離子體空氣處理裝置，包括進(jìn)氣通道、減速腔、氣體處理區(qū)、排氣吸收裝置和等離子體源，等離子體源環(huán)繞斜插至氣體處理區(qū)的內(nèi)腔，并通過等離子體源支撐件支撐和調(diào)節(jié)插入的角度，待處理的氣體進(jìn)入氣體處理區(qū)，經(jīng)過等離子體炬焰的凈化處理后，經(jīng)吸收處理后，由排氣口排出。

本發(fā)明采用多個(gè)等離子體源斜插至氣體處理區(qū)的內(nèi)腔，用等離子體焰炬對(duì)待處理氣體進(jìn)行凈化處理，有效地避免了傳統(tǒng)的單源等離子體氣體處理量小、速度慢、處理不徹底等問題，因此，本發(fā)明在大流量的進(jìn)氣情況下，多個(gè)等離子體源同時(shí)工作，且各等離子體與待處理氣體可以充分接觸，大大提高了等離子體的氣體處理效果和效率，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空間利率高，易維護(hù)和維修的優(yōu)點(diǎn)。

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。