一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，包括機(jī)殼、均流板、粗效過濾裝置、高頻脈沖等離子體電場、催化氧化裝置、微放電等離子體電場及電控系統(tǒng)，機(jī)殼設(shè)有進(jìn)出氣口，均流板，兩種等離子體電場依次垂直布設(shè)于機(jī)殼內(nèi)進(jìn)出氣口之間，催化氧化裝置分為兩組分別垂直布設(shè)于兩種等離子體電場之間和出氣口之間。兩種等離子體電場的正負(fù)極分別與相應(yīng)的等離子體電源的兩極連接。本實(shí)用新型可以在常溫常壓下同時有效降解多種有機(jī)廢氣氣體分子及有毒有害氣體分子，具有凈化效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低、無二次污染、操作維護(hù)簡單特點(diǎn)，支持即開即停工作模式。
【專利說明】
一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用等離子體技術(shù)，有效降解揮發(fā)性有機(jī)物有機(jī)廢氣氣體分子，高效分解各種有毒有害氣體的凈化設(shè)備，尤其涉及一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前凈化有機(jī)廢氣氣體的主流技術(shù)有吸附法、冷凝法、燃燒法，雖然這些技術(shù)在一定程度上可以減輕有機(jī)廢氣引起的環(huán)境污染，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在較多的問題。具體情況如下:1.吸附法，是一種利用吸附劑的多孔性結(jié)構(gòu)對流體中有機(jī)廢氣氣體分子進(jìn)行物理吸附結(jié)合，從而達(dá)到凈化氣體目的的技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用中主要問題為:①吸附但不能真正祛除有害氣體分子，更換后的耗材容易引起二次污染;②凈化效率低，處理高濃度廢氣時，需大大增加吸附劑用量，使得設(shè)備龐大，且吸附劑需頻繁更換，后期維護(hù)成本較高;③吸附劑更換時，存在有機(jī)廢氣外溢風(fēng)險。2.冷凝法，是一種利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的性質(zhì)，通過降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力方法的單獨(dú)或綜合使用，使廢氣冷凝從而分離出廢氣分子的技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用中主要問題為:①僅使用于廢氣體積分?jǐn)?shù)在10—2以上的有機(jī)蒸汽，當(dāng)該體積分?jǐn)?shù)低于10—6時，需加大冷卻程度，增大功耗;②對于低溫飽和蒸汽壓的廢氣分子，需增加二級冷卻，使溫度需低于-40°C，造成能源成本顯著增加;③由于冷卻溫度低于O0C時，大部分氣流所含水蒸氣在冷凝器中形成冰，需定期對冷凝器除霜，不利于設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)。3.燃燒法，是一種提供足夠高溫度，使得污染物充分接觸并發(fā)生氧化反應(yīng)的技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用中主要問題為:①需要提供較高溫度，直接燃燒法需1100°C以上，借助燃料燃燒的熱力燃燒法需700?870°C，借助催化劑的催化燃燒法需300?450 °C，能耗均高，存在較大安全隱患;②廢氣濃度較低或工況不穩(wěn)時，需添加輔助燃料，增大運(yùn)行成本;③對于燃燒溫度、能耗相對其他兩種燃燒法較低的催化燃燒法，所用的催化劑對污染物具有單一適用性，且成本高，使得設(shè)備耗材成本高;④廢氣中的有機(jī)廢氣不完全燃燒時，易產(chǎn)生傷害性更強(qiáng)的污染物，如乙醛、二噁英、呋喃等。因此為解決以上技術(shù)問題，急需一種能在常溫常氣壓下，同時徹底祛除多種有機(jī)廢氣氣體分子，高效分解各種有毒有害氣體分子，具有凈化效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低、無二次污染、操作維護(hù)簡單特點(diǎn)，支持即開即停工作模式的有機(jī)廢氣凈化設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、在常溫常氣壓下能同時有效降解多種有機(jī)廢氣氣體分子，高效分解各種有毒有害氣體分子，具有凈化效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低、無二次污染、操作維護(hù)簡單特點(diǎn)，支持即開即停工作模式的有機(jī)廢氣處理裝置。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案提供的一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，包括機(jī)殼、均流板、粗效過濾裝置、高頻脈沖等離子體電場、催化氧化裝置、微放電等離子體電場及電控系統(tǒng)，所述的機(jī)殼設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)氣口、出氣口，所述的均流板、粗效過濾裝置、高頻脈沖等離子體電場、微放電等離子體電場依次垂直布設(shè)于機(jī)殼內(nèi)有機(jī)廢氣進(jìn)氣口與出氣口之間，所述的催化氧化裝置分為兩組分別垂直布設(shè)于高頻脈沖等離子體電場與微放電等離子體電場之間、微放電等離子體電場與出氣口之間。
[0005]所述的高頻脈沖等離子體電場包括捕集板、陰極刺板，所述的捕集板、陰極刺板通過連接桿與高頻脈沖等離子體電源的兩極連接。
[0006]所述的高頻脈沖等離子體電源采用高頻脈沖波形占空比可變式電源，其脈沖電壓和占空比可根據(jù)凈化機(jī)的功率和凈化對象變化。
[0007]所述的催化氧化裝置包括催化劑、氧化劑、W型網(wǎng)狀裝置，所述的催化劑、氧化劑填充在W型網(wǎng)狀裝置內(nèi)。
[0008]所述的微放電等離子體電場包括放電桿、介質(zhì)涂布桿，所述的放電桿、介質(zhì)涂布桿平行布設(shè)，所述的放電桿均勻間隔布設(shè)為三維放電桿陣列，所述的介質(zhì)涂布桿均勻布設(shè)于三維放電桿陣列單元中的中心軸線位。
[0009 ]所述的放電桿、介質(zhì)涂布桿通過連接桿與微放電等離子體電源的兩極連接。
[0010]所述的微放電等離子體電源采用高壓脈沖電源，其脈沖占空比可根據(jù)凈化機(jī)的功率和凈化對象變化。
[0011]所述的高頻脈沖等離子體電場、催化氧化裝置、微放電等離子體電場可根據(jù)廢氣的風(fēng)量、濃度及工況靈活自由組合及使用。
[0012]所述的機(jī)殼、電控系統(tǒng)均支持即開即停及工作、維修、故障的工作模式。
[0013]本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的依據(jù)如下，即設(shè)置了由一個高頻脈沖等離子體電場、兩組催化氧化裝置、一個微放電等離子體電場組成的雙等離子體凈化裝置，該高頻脈沖等離子體電場的正負(fù)極分別連接高頻脈沖等離子體電源，微放電等離子體電場的正負(fù)極分別連接于高壓脈沖等離子體電源。工作時，高頻脈沖等離子體電源，在對應(yīng)的均勻不對稱電場中引入高頻脈沖電壓，使得充斥在電場中的部分氣體分子中的外層電子獲得高能量，從而擺脫原子核束縛，發(fā)生電離，高能電子不斷碰撞引發(fā)更多氣體分子的電離，從而源源不斷地生成大量等離子體，即富含高能電子、激發(fā)態(tài)原子(或分子)和強(qiáng)氧化性自由基等高能活性物種的集合體。這些平均能量高于多數(shù)有機(jī)廢氣有害氣體分子的鍵能的活性粒子，與污染物發(fā)生頻繁碰撞，通過以下方式達(dá)到祛除目的:①能量較低的電子使廢氣中顆粒性物質(zhì)、大分子、微生物荷電，從而被電場集板捕集清除;②能量較高的電子可破壞鍵能較高的廢氣分子的分子鍵，變有害分子為無害或低害小分子，同時產(chǎn)生許多短鏈的自由基碎片;能量較高的電子激發(fā)空氣中氧分子、水分子電離產(chǎn)生的大量.0H、.H02、.0自由基和氧化性強(qiáng)的03等活性物種。③高能自由基碎片之間、高能自由基配合催化氧化劑與低害或鍵能更高的有害分子發(fā)生強(qiáng)氧化反應(yīng)，使其進(jìn)一步降解，生產(chǎn)COdPH2O，達(dá)到凈化目的。通過高頻脈沖等離子體電場、催化氧化裝置的有機(jī)廢氣廢氣，大部分有害分子被祛除，少部分有害分子進(jìn)入微放電等離子體電場，在高壓脈沖等離子體電源的作用下，于電場中發(fā)生更高強(qiáng)度的電離，或被同時產(chǎn)生高濃度、更高活性的自由基強(qiáng)氧化而被針對性地降解，生成無害分子、0)2和H2O,實(shí)現(xiàn)廢氣凈化目的。因此，本實(shí)用新型是真正能在常溫常氣壓下，同時地有效降解多種有機(jī)廢氣氣體分子，多級、針對性地高效分解各種有毒有害氣體分子，是真正具有凈化效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低、無二次污染、操作維護(hù)簡單特點(diǎn)，支持即開即停工作模式的有機(jī)廢氣凈化設(shè)備。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖(a)高頻脈沖等離子體電場；(b)微放電等離子體電場。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1、圖2所示，一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，包括機(jī)殼1、均流板2、粗效過濾裝置3、高頻脈沖等離子體電場4、催化氧化裝置5、微放電等離子體電場6及電控系統(tǒng)(未標(biāo)出)，所述的機(jī)殼I設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)氣口 11、出氣口 12，所述的均流板2、粗效過濾裝置3、高頻脈沖等離子體電場4、微放電等離子體電場6依次垂直布設(shè)于機(jī)殼I內(nèi)有機(jī)廢氣進(jìn)氣口 11與出氣口 12之間，所述的催化氧化裝置5分為兩組分別垂直布設(shè)于高頻脈沖等離子體電場4與微放電等離子體電場6之間、微放電等離子體電場6與出氣口 12之間。
[0018]所述的高頻脈沖等離子體電場包括捕集板41、陰極刺板42，所述的捕集板41、陰極刺板42通過連接桿43與高頻脈沖等離子體電源(未標(biāo)出)的兩極連接。
[0019]所述的高頻脈沖等離子體電源(未標(biāo)出)采用高頻脈沖波形占空比可變式電源，其脈沖電壓和占空比可根據(jù)凈化機(jī)的功率和凈化對象變化。
[0020]所述的催化氧化裝置5包括催化劑51、氧化劑52、W型網(wǎng)狀裝置53，所述的催化劑51、氧化劑52填充在W型網(wǎng)狀裝置53內(nèi)。
[0021 ]所述的微放電等離子體電場6包括放電桿61、介質(zhì)涂布桿62，所述的放電桿61、介質(zhì)涂布桿62平行布設(shè)，所述的放電桿61均勻間隔布設(shè)為三維放電桿陣列，所述的介質(zhì)涂布桿62均勻布設(shè)于三維放電桿陣列單元中的中心軸線位。
[0022 ]所述的放電桿61、介質(zhì)涂布桿6 2通過連接桿63與微放電等離子體電源(未標(biāo)出)的兩極連接。
[0023]所述的微放電等離子體電源(未標(biāo)出)采用高壓脈沖電源，其脈沖占空比可根據(jù)凈化機(jī)的功率和凈化對象變化。
[0024]所述的機(jī)殼1、電控系統(tǒng)(未標(biāo)出)均支持即開即停及工作、維修、故障的工作模式。
[0025]本實(shí)用新型可靈活地為大風(fēng)量、中高濃度有機(jī)廢氣廢氣提供凈化效率高、祛除異味、無二次污染、低功耗、即開即停的凈化裝置，給人們帶來潔凈的工作場所，也保護(hù)了大氣環(huán)境。
【主權(quán)項】
1.一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，包括機(jī)殼、均流板、粗效過濾裝置、高頻脈沖等離子體電場、催化氧化裝置、微放電等離子體電場及電控系統(tǒng)，所述的機(jī)殼設(shè)有有機(jī)廢氣進(jìn)氣口、出氣口，所述的均流板、粗效過濾裝置、高頻脈沖等離子體電場、微放電等離子體電場依次垂直布設(shè)于機(jī)殼內(nèi)有機(jī)廢氣進(jìn)氣口與出氣口之間，所述的催化氧化裝置分為兩組分別垂直布設(shè)于高頻脈沖等離子體電場與微放電等離子體電場之間、微放電等離子體電場與出氣口之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，所述的高頻脈沖等離子體電場包括捕集板、陰極刺板，所述的捕集板、陰極刺板通過連接桿與高頻脈沖等離子體電源的兩極連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，所述的催化氧化裝置包括催化劑、氧化劑、W型網(wǎng)狀裝置，所述的催化劑、氧化劑填充在W型網(wǎng)狀裝置內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，所述的微放電等離子體電場包括放電桿、介質(zhì)涂布桿，所述的放電桿、介質(zhì)涂布桿平行布設(shè)，所述的放電桿均勻間隔布設(shè)為三維放電桿陣列，所述的介質(zhì)涂布桿均勻布設(shè)于三維放電桿陣列單元中的中心軸線位。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙等離子體有機(jī)廢氣處理裝置，其特征在于，所述的放電桿、介質(zhì)涂布桿通過連接桿與微放電等離子體電源的兩極連接。
【文檔編號】B01D46/00GK205495309SQ201620025583
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月12日
【發(fā)明人】李濱, 朱家興, 謝祖國
【申請人】福建光耀嘉頓生態(tài)環(huán)境科技有限公司