低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，包括放電裝置，所述放電裝置由外殼和至少一組放電棒構成；所述放電裝置的放電棒垂直設置在所述外殼內(nèi)，所述外殼的后側(cè)壁設置至少一組氣孔。本實用新型將催化劑放在等離子體放電區(qū)域內(nèi)，同時起到了吸附增加反應時間。避免了單純等離子體或者吸附系統(tǒng)對于有機廢氣治理的不夠充分和吸收不完全的問題。大大提高了廢氣治理的效果；本實用新型采用的技術和裝置適用于低濃度、大氣量、成分復雜的有機廢氣的處理；可以在常溫下進行反應，不需要增加燃燒和升溫裝置。
【專利說明】
低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境工程與等離子體科學技術領域，更具體地說涉及一種低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展、工業(yè)化進程的不斷加快，環(huán)境和能源問題日益受到人們的關注。大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ畹呐欧?，會產(chǎn)生大量不同程度的有毒廢氣，對人類的生存環(huán)境造成了嚴重的威脅。目前，大部分工業(yè)有機廢氣具有低濃度、大風量、多組分等特點，傳統(tǒng)的治理工藝已經(jīng)不能達到治理要求。
[0003]傳統(tǒng)的治理方法包括吸收法、吸附法、冷凝法和生物法。活性炭吸附的投資費用較低，并且處理效果好，是最常用的有機廢氣處理工程技術。但是由于活性炭吸附飽和后需要再生，所以采用活性炭吸附的運行費用較高，且操作過程復雜。生物處理方法投資與運行費用均較低，但運行操作復雜，占地面積大，存在二次污染的可能性。催化燃燒方法存在著吸附濃縮一一再脫附燃燒的過程，設備體積較大，貴金屬催化劑價格高，一次投資大等問題。
[0004]近年來，低溫等離子體技術已經(jīng)引起越來越多的關注，等離子體被稱作除固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外的第四種物質(zhì)存在形態(tài)，是由電子、離子、自由基和中性粒子組成的，整體保持電中性。在低溫等離子體內(nèi)，有大量的高能電子及高能電子產(chǎn)生的.0、.0H等活性粒子，然后引發(fā)一系列復雜的物理、化學反應，使復雜的大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚男》肿游镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。低溫等離子體技術具有工藝簡單、處理流程短、投資少、占地小、去除率高、運行費用低(主要表現(xiàn)為電費)、適用范圍廣等特點。
[0005]利用低溫等離子體處理有機廢氣和惡臭廢氣時，也還存在一些問題:1、在較低放電電壓下，對一些結(jié)構穩(wěn)定的有機廢氣去除效率不高;2、污染氣體停留時間短;3、等離子體在凈化過程中可產(chǎn)生毒性更高的中間產(chǎn)物或者是是比原分子更難降解的中間產(chǎn)物，存在氧化不完全和臭氧殘留導致二次污染的問題。
[0006]針對上述單一等離子體處理技術的不足，我們提出了等離子體協(xié)同催化吸附技術。本實用新型是等離子體、催化和吸附三大技術的優(yōu)勢疊加、劣勢互補的高效去除有機廢氣技術。本實用新型的目的是提供一種低溫等離子體和催化劑聯(lián)合去除有機廢氣集成技術和應用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置。
[0008]為了實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采取如下技術方案:低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，包括放電裝置，所述放電裝置由外殼和至少一組放電棒構成；所述放電裝置的放電棒垂直設置在所述外殼內(nèi)，所述外殼的后側(cè)壁設置至少一組氣孔；[0009 ]所述放電棒由內(nèi)、外電極構成，所述外電極由金屬網(wǎng)彎成管狀，所述外電極金屬網(wǎng)管內(nèi)部中心處通過固定件設置介質(zhì)管，所述介質(zhì)管的頂端為開口狀，所述介質(zhì)管和所述外電極之間設置催化劑載體，且催化劑載體填滿壓實在外電極和介質(zhì)管之間的區(qū)域，所述內(nèi)電極嵌套在介質(zhì)管內(nèi)部，所述介質(zhì)管的開口端密封設置，所述外電極和介質(zhì)管之間的區(qū)域的端部通過絕緣材料做成的堵頭進行固定封蓋，所述的放電裝置采用介質(zhì)阻擋放電模式。
[0010]進一步地，所述外殼為耐高溫、耐高壓、不親水絕緣硬質(zhì)材料;所述內(nèi)電極為金屬管，所述介質(zhì)管為石英玻璃管或者陶瓷圓管。
[0011]進一步地，所述放電裝置包括有至少兩組放電棒，所述放電裝置的相鄰兩組放電棒錯位擺放，所述放電裝置的放電棒放電內(nèi)極接線端都位于一側(cè)的同一平面，所有放電棒放電外極接線端都位于另一側(cè)的同一平面。
[0012]進一步地，所述介質(zhì)管為石英玻璃管或者陶瓷管，且所述介質(zhì)管的兩端密封設置。
[0013]進一步地，所述的催化劑載體為顆粒結(jié)構，所述催化劑載體的材質(zhì)為活性氧化鋁、分子篩或堇青石。
[0014]進一步地，所述催化劑為貴金屬催化劑，且所述催化劑均勻附著在催化劑載體表面。
[0015]進一步地，所述放電外電極的網(wǎng)孔小于催化劑載體顆粒。
[0016]本實用新型的技術特點和效果為:
[0017]I)本實用新型將催化劑放在等離子體放電區(qū)域內(nèi)，同時起到了吸附增加反應時間。避免了單純等離子體或者吸附系統(tǒng)對于有機廢氣治理的不夠充分和吸收不完全的問題。大大提高了廢氣治理的效果。
[0018]2)本實用新型采用的技術和裝置適用于低濃度、大氣量、成分復雜的有機廢氣的處理。
[0019]3)可以在常溫下進行反應，不需要增加燃燒和升溫裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的結(jié)構不意圖。
[0021]圖2是本實用新型的結(jié)構圖。
[0022]圖3為本實用新型A-A剖視圖。
[0023]圖4為本實用新型的圖2中B處的放大圖。
[0024]其中，I為外殼;2為放電棒;3為外電極;4為催化劑載體;5為介質(zhì)管;6為內(nèi)電極;7為放電裝置;8為氣孔;9為固定件;10為堵頭。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0026]參照圖1-圖4，本實用新型提供低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，包括放電裝置7，放電裝置7由外殼I和至少一組放電棒2構成;放電裝置7的放電棒2垂直設置在外殼I內(nèi)，外殼I的后側(cè)壁設置至少一組氣孔8;
[0027]放電棒2由內(nèi)、外電極6、3構成，外電極3由金屬網(wǎng)彎成管狀，外電極3金屬網(wǎng)管內(nèi)部中心處通過固定件9設置介質(zhì)管5，介質(zhì)管5的頂端為開口狀，介質(zhì)管5和外電極3之間設置催化劑載體4，且催化劑載體4填滿壓實在外電極3和介質(zhì)管5之間的區(qū)域，內(nèi)電極6嵌套在介質(zhì)管5內(nèi)部，介質(zhì)管5的開口端密封設置，外電極3和介質(zhì)管5之間的區(qū)域的端部通過絕緣材料做成的堵頭10進行固定封蓋，的放電裝置7采用介質(zhì)阻擋放電模式，且所述內(nèi)電極6在介質(zhì)管5開口端引出接線插頭，所述外電極3在介質(zhì)管5底端留有接線插頭，所述放電棒2的內(nèi)、夕卜電極的插座都通過導線連接，且都在在設備外殼I 一端留有接線插口，所述兩個接線插口在處理設備中分別需要連接與放電電源的兩極，催化劑位于低溫等離子體放電區(qū)域。
[0028]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，外殼I為耐高溫、耐高壓、不親水絕緣硬質(zhì)材料；內(nèi)電極6為金屬管，介質(zhì)管5為石英玻璃管或者陶瓷圓管，作為內(nèi)電極的金屬管盡量與介質(zhì)管內(nèi)壁貼合，在一端留有接線頭。
[0029]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，放電裝置7包括有至少兩組放電棒2，放電裝置7的相鄰兩組放電棒2錯位擺放，放電裝置7的放電棒2放電內(nèi)極接線端都位于一側(cè)的同一平面，所有放電棒2放電外極接線端都位于另一側(cè)的同一平面。
[0030]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，介質(zhì)管5為石英玻璃管或者陶瓷管，且介質(zhì)管5的兩端密封設置。
[0031]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，的催化劑載體4為顆粒結(jié)構，充滿在介質(zhì)管和外電極網(wǎng)之間，催化劑載體4的材質(zhì)為活性氧化鋁、分子篩或堇青石。
[0032]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，催化劑為貴金屬催化劑，且催化劑均勻附著在催化劑載體4表面。
[0033]參照圖1-圖4，優(yōu)選地，放電外電極3的網(wǎng)孔小于催化劑載體4顆粒，即所述的放電外電極采用有一定硬度的金屬網(wǎng)彎成管狀，網(wǎng)孔比催化劑載體顆粒小。
[0034]因此該放電裝置外殼I采用耐高壓絕緣材料，主要起到固定支撐放電棒2的作用，同時避免放電裝置與處理設備之間發(fā)生放電擊穿情況產(chǎn)生;放電棒2可以擺放一層或者多層，多層擺放是需要錯位擺放，降低裝置風阻，增加有機廢氣在低溫等離子體協(xié)同催化吸附區(qū)域的停留時間，提尚處理效率。
[0035]放電棒2由外電極3、催化劑載體4、介質(zhì)管5、內(nèi)電極6組成，外電極3由一定硬度的金屬網(wǎng)彎成管狀，介質(zhì)管5采用石英玻璃管或者陶瓷管，一端不開口，介質(zhì)管5固定在外電極3金屬網(wǎng)管中心，通過絕緣材料做成固定件進行固定支撐，催化劑載體4填滿壓實在外電極3和介質(zhì)管5中間區(qū)域，兩端通過絕緣材料做成的堵頭進行固定、封蓋。內(nèi)電極6是定做加工的金屬管，嵌套在介質(zhì)管5內(nèi)部，嵌套盡量貼合，保證內(nèi)電極6和介質(zhì)管5之間的間隙很小，內(nèi)電極6在介質(zhì)管5開口端引出接線插頭，開口端需要密封。外電極3在介質(zhì)管5不開口端留有接線插頭。所有的放電棒2內(nèi)電極6插座通過導線連接，并在設備外殼I一端留有接線插口，所有的放電棒2外電極3插座通過導線連接，并在設備外殼I另一端留有接線插口，兩個插口在處理設備中分別需要連接放電電源的兩級。
[0036]因此本實用新型將催化劑放在等離子體放電區(qū)域內(nèi)，同時起到了吸附增加反應時間。避免了單純等離子體或者吸附系統(tǒng)對于有機廢氣治理的不夠充分和吸收不完全的問題。大大提高了廢氣治理的效果;本實用新型采用的技術和裝置適用于低濃度、大氣量、成分復雜的有機廢氣的處理;可以在常溫下進行反應，不需要增加燃燒和升溫裝置。
[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:包括放電裝置(7),所述放電裝置(7)由外殼(I)和至少一組放電棒(2)構成;所述放電裝置(7)的放電棒(2)垂直設置在所述外殼(I)內(nèi)，所述外殼(I)的后側(cè)壁設置至少一組氣孔(8); 所述放電棒(2)由內(nèi)、外電極(6，3)構成，所述外電極(3)由金屬網(wǎng)彎成管狀，所述外電極(3)金屬網(wǎng)管內(nèi)部中心處通過固定件(9)設置介質(zhì)管(5)，所述介質(zhì)管(5)的頂端為開口狀，所述介質(zhì)管(5)和所述外電極(3)之間設置催化劑載體(4)，且催化劑載體(4)填滿壓實在外電極(3)和介質(zhì)管(5)之間的區(qū)域，所述內(nèi)電極(6)嵌套在介質(zhì)管(5)內(nèi)部，所述介質(zhì)管(5)的開口端密封設置，所述外電極(3)和介質(zhì)管(5)之間的區(qū)域的端部通過絕緣材料做成的堵頭(10)進行固定封蓋，所述的放電裝置(7)采用介質(zhì)阻擋放電模式。2.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:所述外殼(I)為耐高溫、耐高壓、不親水絕緣硬質(zhì)材料;所述內(nèi)電極(6)為金屬管，所述介質(zhì)管(5)為石英玻璃管或者陶瓷圓管。3.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:所述放電裝置(7)包括有至少兩組放電棒(2)，所述放電裝置(7)的相鄰兩組放電棒(2)錯位擺放，所述放電裝置(7)的放電棒(2)放電內(nèi)極接線端都位于一側(cè)的同一平面，所有放電棒(2)放電外極接線端都位于另一側(cè)的同一平面。4.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:所述介質(zhì)管(5)為石英玻璃管或者陶瓷管，且所述介質(zhì)管(5)的兩端密封設置。5.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置:其特征在于:所述的催化劑載體(4)為顆粒結(jié)構，所述催化劑載體(4)的材質(zhì)為活性氧化鋁、分子篩或堇青石。6.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:所述催化劑為貴金屬催化劑，且所述催化劑均勻附著在催化劑載體(4)表面。7.根據(jù)權利要求1所述的低溫等離子體協(xié)同催化吸附治理有機廢氣放電裝置，其特征在于:所述放電外電極(3)的網(wǎng)孔小于催化劑載體(4)顆粒。
【文檔編號】B01D53/04GK205461804SQ201620065575
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】錢黎明, 冮殿亮, 倪國華, 吳金蓮, 趙海燕, 高志斌, 劉大雪, 馬金強, 汪鎏, 鄭瓛, 李超
【申請人】中科新天地（合肥）環(huán)保科技有限公司