CN105944530A - 一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物(VOCs)的装置，由壳体、风机、过滤层、等离子体管、紫外灯构成。净化原理为：含VOCs的废气在风机作用下，经过滤层除去颗粒物后，先进入等离子体管，被等离子体管部分降解为二氧化碳和水，后在臭氧及紫外光的协同作用下完全分解成二氧化碳和水，同时臭氧被紫外光分解为氧气，最终气体达到排放要求。

Description

一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置
技术领域
本发明涉及一种环境技术领域，特别涉及一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，可应用于含挥发性有机物的工业废气净化。
背景技术
随着我国经济的快速发展，环境污染也越来越日益突出，尤其是近几年来我国出现的大面积雾霾现象，对生态环境和人类健康造成了巨大的危害。值得注意的是，挥发性有机物(VOCs)作为大气污染物重要的物质不仅可以直接对人体健康和环境造成伤害，而且还会进一步导致臭氧和光化学烟雾的产生，这些二次污染会对人体和环境造成更巨大的威胁和危害。因此，控制VOCs的排放有助于改善环境空气质量和保障人体健康，也是实现环境保护和可持续发展的目标。
目前等离子体联合紫外光处理VOCs是人们正在研究的一个方向。发明专利CN105032144A公开了一种内嵌紫外灯管的双介质阻挡放电有机废气处理装置及方法，特点是将紫外灯内嵌入介质阻挡放电反应器内，但其缺点是产生的臭氧用分解臭氧催化剂去除。本发明在没有分解臭氧催化剂的情况下，在等离子体后端引入波长为254nm的紫外灯，既有效去除VOCs，又可以去除二次污染物臭氧。
本发明提出了一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，含有挥发性有机物的废气先被等离子体管产生的臭氧、自由基、活性组分部分降解为二氧化碳和水，剩余少量的有机物在臭氧及紫外光协同作用下进一步降解，最终VOCs与臭氧浓度均达到工业排放要求。
发明内容
本发明提供了一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，其优点为装置简单，去除VOCs和臭氧效率高，本发明由如下技术方案实施：
1.所述的一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，由壳体、风机、过滤层、等离子体管、紫外灯构成。含挥发性有机物(VOCs)的空气经过滤层除去颗粒物后，进入等离子体管，VOCs被等离子体部分降解为二氧化碳和水，剩余的有机物在臭氧及其紫外光的协同作用下进一步降解为二氧化碳和水，同时臭氧被紫外光分解为氧气。
2.所述的一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，核心部件在于等离子体管和紫外灯。所述的壳体由不锈钢制成。所述的过滤层由棉滤网或活性碳滤网构成。所述的等等离子体管采用多管并联，且用固定板固定，等离子体管放电形式采用介质阻挡放电，介质阻挡放电的绝缘介质管由石英玻璃或陶瓷构成，长度50-300mm，内径15-60mm。所述的高压电极用不锈钢或金属丝构成，内径4-15mm，接地电极采用金属丝或金属网。所述的交流高压电源电压为0-50kV，频率为1-10KHz。所述的紫外灯由多支紫外灯并联，波长≤254nm，优选254nm，紫外灯排列方式与气流方向垂直，紫外灯末端采用密封材料密封。
附图说明
图1为本发明一种等离子体放电协同紫外光处理挥发性有机物的装置的结构示意图。
图中：1.壳体；2.废气；3.风机；4.过滤层；5.固定板；6.等离子体放电系统.；7.绝缘介质管；8.高压电极；9.接地电极；10.紫外灯11.净化气
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细阐述：
如图1所示，一种等离子体放电协同紫外灯处理挥发性有机物的装置包括壳体1、废气2、风机3、过滤层4、等离子体放电系统6、紫外灯10、净化气11。等离子体放电系统6是由绝缘介质管7、高压电极8、接地电极9构成。含挥发性有机物(VOCs)的空气2在风机3的动力输送下，经过过滤层4的除尘净化后，进入等离子体放电系统6中，VOCs被等离子体部分氧化降解为二氧化碳和水，然后废气进入紫外灯，在臭氧及紫外灯协同作用下完全降解为二氧化碳和水。实施按例中，壳体由不锈钢制成，过滤层采用活性炭滤网，1个等离子体管，绝缘介质管由石英玻璃管构成，长度200mm，内径6mm，高压电极由不锈钢管构成，内径1mm，接地电极用铜网构成，网孔5mm，交流高压电源输入功率为33W，频率为9KHz，紫外灯一支，波长为254nm，功率15W，对2L/min废气，其中甲苯浓度为462mg.m-3的净化率可达96％以上且无臭氧检出。

Claims (4)

1.一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物(VOCs)的装置，其特征在于，由壳体、风机、过滤层、等离子体管、紫外灯构成。含VOCs的废气在风机作用下，经过滤层除去颗粒物后，先进入等离子体管，被等离子体部分降解为二氧化碳和水，后在臭氧及紫外光的协同作用下完全分解成二氧化碳和水，同时臭氧被紫外光分解为氧气，最终气体达到排放要求。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，其特征在于，所述的壳体由不锈钢制成，壳体进口与等离子体管之间为过滤层，除去废气中的颗粒物，所述的紫外灯和等离子体管构成装置的核心部件，所述的壳体顶部为排风口。
3.根据权利要求1所述的一种等离子体协同紫外光处理挥发性有机物的装置，其特征在于，壳体内部前端安装有等离子体管，后端安装有紫外灯，等离子体管排列方式与气流方向平行，紫外灯排列方式与气流方向垂直。
4.根据权利要求1所述的紫外灯，其特征在于，紫外灯包括一支或多支，紫外灯波长≤254nm，优选254nm，紫外灯功率0-300W。
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