一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法，將待處理的有機(jī)廢氣引入包括等離子體流化床和高壓電源的等離子體裝置內(nèi)；啟動高壓電源；刀形不銹鋼電極在高壓電的作用下形成非熱電弧等離子體，使有機(jī)廢氣中的空氣轉(zhuǎn)變成含有大量的活性物種的活性氣體，降解和礦化有機(jī)廢氣中的毒性物質(zhì)，未降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物隨活性氣體驅(qū)動不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的顆?；钚蕴苛骰?，形成等離子體流化床，顆?；钚蕴课轿幢坏入x子體降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物，在表面形成毒性物質(zhì)富集區(qū)，另一方面，活性氣體活化顆?；钚蕴勘砻?，同時降解和礦化活性炭表面富集的毒性物質(zhì)，完成活性炭的改性與再生，通過等離子體和活性炭雙重作用達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的。
【專利說明】_種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法。

【背景技術(shù)】
[0002]—般揮發(fā)性有機(jī)物的定義指在常溫20°C、常壓760mmHg下蒸氣壓大于0.1mmHg以上或沸點(diǎn)150°C以下的有機(jī)化合物。揮發(fā)性有機(jī)物種類繁多，目前估計在100萬種以上，而且還在迅速地增加著，按其組成和特性的不同可分為以下五類化合物:(I)烴類:包括烷烴(甲烷除外)、烯烴和芳烴等；(2)含氧有機(jī)物，如醛、醇、酮及酯等；(3)含氮有機(jī)物，如胺、酰胺和腈等；(4)含鹵有機(jī)物，包括鹵代烴、酰氯等；(5)含硫有機(jī)物，包括硫醇、硫醚、硫脲、硫酚及二硫化碳等。某些烴類、含氮有機(jī)物、含齒有機(jī)物及含硫有機(jī)物等物質(zhì)會發(fā)出令人不愉快的臭味，廣生惡臭廢氣。
[0003]大量含揮發(fā)性有機(jī)物廢氣，簡稱有機(jī)廢氣，排入大氣，除使大氣環(huán)境質(zhì)量下降外，同時也給人體健康帶來嚴(yán)重危害，給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。有機(jī)廢氣引起的各類糾紛和上訴的案例舉不勝數(shù)，諸如由于車間有機(jī)物的濃度過高而致工廠的職工發(fā)病率高、喪失勞動能力等的事故在報紙上也屢見不鮮，如福建省就有過由含甲苯廢氣污染造成制鞋工人中毒致死的嚴(yán)重污染事件的報道；廢氣排放和擴(kuò)散后危害周圍居民的身體健康，由此引起的民事糾紛也時有發(fā)生；在蘭州、上海等地的某些大型石化工業(yè)區(qū)都曾出現(xiàn)過化學(xué)煙霧現(xiàn)象。因此控制有機(jī)廢氣排放是重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法。
[0005]本發(fā)明為達(dá)到以上目的，是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]提供一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法，I)將待處理的有機(jī)廢氣通過進(jìn)氣口引入等離子體裝置內(nèi)；2)啟動連接刀形不銹鋼電極的高壓電源；3)刀形不銹鋼電極在高壓電的作用下在電極之間最小距離處形成擊穿放電，有機(jī)廢氣驅(qū)動擊穿放電快速沿著電極表面向下游移動形成非熱電弧等離子體，使有機(jī)廢氣中的空氣轉(zhuǎn)變成含有大量的活性物種(帶電粒子、激發(fā)態(tài)物種、自由基、電子以及光子)的活性氣體，有機(jī)廢氣中的毒性物質(zhì)在活性物種的降解和礦化作用下轉(zhuǎn)變成co2、co和水等小分子物質(zhì)，未降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物隨活性氣體透過錐形不銹鋼網(wǎng)，驅(qū)動不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的顆?；钚蕴苛骰纬傻入x子體流化床，顆?；钚蕴繉τ袡C(jī)廢氣中未被等離子體降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物具有吸附能力，在表面形成毒性物質(zhì)富集區(qū)，另一方面，活性氣體通過擴(kuò)散、吸附、迀移和轟擊作用，能夠活化顆?；钚蕴勘砻?，同時降解和礦化活性炭表面富集的毒性物質(zhì)，完成活性炭的改性與再生，通過等離子體和活性炭雙重作用達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的，凈化后的尾氣從出氣口排出。
[0007]所述的等離子體裝置，包括等離子體流化床和高壓電源；等離子體流化床由進(jìn)氣口、石英容器、四氟乙烯底座、刀形不銹鋼電極、錐形不銹鋼網(wǎng)、顆粒活性炭、石英罩和排氣口組成；石英容器和石英罩相連并構(gòu)成空腔，四氟乙烯底座置于石英容器的底部，至少2個刀形不銹鋼電極對稱固定在四氟乙烯底座上，并通過高壓線與高壓電源相連，進(jìn)氣口置于四氟乙烯底座中心處；錐形不銹鋼網(wǎng)置于石英容器頂部中心軸線處，并固定在電極的正上方，顆粒活性炭置于錐形不銹鋼網(wǎng)內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的有機(jī)廢氣凈化方法，集等離子體和吸附技術(shù)為一體，能有效的降解和礦化有機(jī)廢氣中的毒性物質(zhì)，尤其適合小風(fēng)量、高濃度有機(jī)廢氣的治理。根據(jù)實際情況，可把基于本發(fā)明建立的裝置安裝到一部卡車上，組裝成移動式等離子體與吸附組合流化床凈化有機(jī)廢氣設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:A正視圖，B剖面圖，I等離子體流化床，2高壓電源，3進(jìn)氣口，4石英容器，5四氟乙烯底座，6刀形不銹鋼電極，7等離子體，8錐形不銹鋼網(wǎng)，9顆?；钚蕴浚?0石英罩，11排氣口。

【具體實施方式】
[0011]如附圖所示，本發(fā)明的等離子體裝置，包括等離子體流化床I和高壓電源2 ;等離子體流化床I由進(jìn)氣口 3、石英容器4、四氟乙烯底座5、刀形不銹鋼電極6、錐形不銹鋼網(wǎng)8、顆粒活性炭9、石英罩10和排氣口 11組成；石英容器4和石英罩10相連并構(gòu)成空腔，四氟乙烯底座5置于石英容器4的底部，至少2個刀形不銹鋼電極6對稱固定在四氟乙烯底座5上，并通過高壓線與高壓電源3相連，進(jìn)氣口 3置于四氟乙烯底座5中心處；錐形不銹鋼網(wǎng)8置于石英容器4頂部中心軸線處，并固定在電極6的正上方，顆粒活性炭9置于錐形不銹鋼網(wǎng)8內(nèi)。
[0012]本實施例中選用苯模擬廢氣作為待處理的有機(jī)廢氣，廢氣初始濃度15000mg/m3，氣流量I3m3/h。I)將待處理的13m3/h甲苯廢氣通過進(jìn)氣口引入等離子體裝置內(nèi)；2)啟動連接刀形不銹鋼電極的高壓電源，調(diào)節(jié)輸出電壓到1kV ;3)刀形不銹鋼電極(長165mm，厚3mm)在1kV高壓電的作用下在電極之間最小距離處形成擊穿放電，有機(jī)廢氣驅(qū)動擊穿放電快速沿著電極表面向下游移動形成非熱電弧等離子體，使苯廢氣中的空氣轉(zhuǎn)變成含有大量的帶電粒子、激發(fā)態(tài)物種、自由基、電子以及光子的活性氣體，苯在活性物種的降解和礦化作用下轉(zhuǎn)變成C02、C0和水等小分子物質(zhì)，未降解的苯和苯降解產(chǎn)物隨活性氣體透過錐形不銹鋼網(wǎng)，驅(qū)動不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的顆粒活性炭(柱狀煤質(zhì)活性炭，Φ6.0mm)流化，形成等離子體流化床，顆?；钚蕴课轿幢坏入x子體降解的奔和苯降解產(chǎn)物，在表面形成毒性物質(zhì)富集區(qū)，另一方面，活性氣體活性氣體通過擴(kuò)散、吸附、迀移和轟擊作用，活化顆粒活性炭表面，同時降解和礦化活性炭表面富集的毒性物質(zhì)，完成活性炭的改性與再生，在等離子體和活性炭雙重作用，苯的降解去除率達(dá)到95%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體流化床處理有機(jī)廢氣方法，其特征在于該方法的步驟如下:將待處理的有機(jī)廢氣通過進(jìn)氣口引入等離子體裝置內(nèi)；啟動連接刀形不銹鋼電極的高壓電源；刀形不銹鋼電極在高壓電的作用下在電極之間最小距離處形成擊穿放電，有機(jī)廢氣驅(qū)動擊穿放電快速沿著電極表面向下游移動形成非熱電弧等離子體，使有機(jī)廢氣中的空氣轉(zhuǎn)變成含有大量的活性物種(帶電粒子、激發(fā)態(tài)物種、自由基、電子以及光子)的活性氣體，有機(jī)廢氣中的毒性物質(zhì)在活性物種的降解和礦化作用下轉(zhuǎn)變成co2、co和水小分子物質(zhì)，未降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物隨活性氣體透過錐形不銹鋼網(wǎng)，驅(qū)動不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的顆?；钚蕴苛骰?，形成等離子體流化床，顆?；钚蕴繉τ袡C(jī)廢氣中未被等離子體降解的毒性物質(zhì)和降解產(chǎn)物具有吸附能力，在表面形成毒性物質(zhì)富集區(qū)，另一方面，活性氣體通過擴(kuò)散、吸附、迀移和轟擊作用，能夠活化顆?；钚蕴勘砻?，同時降解和礦化活性炭表面富集的毒性物質(zhì)，完成活性炭的改性與再生，通過等離子體和活性炭雙重作用達(dá)到凈化有機(jī)廢氣的目的，凈化后的尾氣從出氣口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體催化流化床處理有機(jī)廢氣方法，其特征在于所述的等離子體裝置，包括等離子體流化床和高壓電源；等離子體流化床由進(jìn)氣口、石英容器、四氟乙烯底座、刀形不銹鋼電極、錐形不銹鋼網(wǎng)、顆?；钚蕴?、石英罩和排氣口組成；石英容器和石英罩相連并構(gòu)成空腔，四氟乙烯底座置于石英容器的底部，至少2個刀形不銹鋼電極對稱固定在四氟乙烯底座上，并通過高壓線與高壓電源相連，進(jìn)氣口置于四氟乙烯底座中心處；錐形不銹鋼網(wǎng)置于石英容器頂部中心軸線處，并固定在電極的正上方，顆?；钚蕴恐糜阱F形不銹鋼網(wǎng)內(nèi)。
【文檔編號】B01D53/44GK104474854SQ201410850032
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】杜長明 申請人:中山大學(xué)