CN107081057A - 用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，包括反应器、绝缘卡座、第一电极、第二电极和“X”型绝缘体，反应器具有一方形体的反应腔体，反应腔体的前侧腔壁上设有一进气通孔，反应腔体的后侧腔壁上设有一出气通孔，反应腔体的上侧腔壁和下侧腔壁上分别设有绝缘卡座，“X”型绝缘体数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座和下侧腔壁上的绝缘卡座上，每个“X”型绝缘体的上端和上侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第一电极且该第一电极是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体的下端和下侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第二电极且该第二电极是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座中，可提高净化效果。

Description

用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置
技术领域
本发明型专利属于环保领域，具体涉及一种用于医疗废物焚烧尾气处理工艺的冷等离子体催化净化装置。
背景技术
目前，各种有毒有害气体的排放已造成严重的大气环境污染，NOx、二噁英、VOCs等有害气态污染物广泛的产生于工业生产、交通运输、能源转化等过程中。国家正参照国际排放标准，逐步加强对这些有害气体的限制，传统的方法如液体吸收，活性炭吸附，焚烧和催化氧化等已很难满足实际工业应用的需求。
近年来，兴起的冷等离子体催化协同技术解决了传统的净化方法所不能解决的问题。用该技术处理尾气中的NOx和有机废物具有以下优点：1.能耗低。可在室温下与催化剂反应，无需加热，极大的节约了能源；2.使用便利，可以根据风量变化以及现场条件进行调节；3.不产生副产物，催化剂可以选择性的降解等离子体反应中所产生的副产物；4.不产生放射性物质；5.尤其适于处理有异味及低浓度大风量的气体。
国内外大量研究表明，等离子体-催化剂协同作用相比单个作用时能大大增强尾气净化效果。有研究表明，处理苯类气分时，仅使用催化剂转化率为20%，仅使用等离子体脉冲放电，转化率为70%，两者协同，苯类的转化率可以达到90%；同时，其他实验表明，在低于140°C，不经过等离子处理时，NOx几乎没有被去除；而在经过等离子体放电和催化转化后，约有70%的NOx被还原。
但是目前冷等离子体处理工艺和催化反应工艺是由两个独立的装置来完成的，是两个工艺步骤。
发明内容
本发明的目的是提供一种医疗废物焚烧尾气处理中，冷等离子体催化协同净化气体中污染物（如NOx以及VOCs、二噁英等有机污染物）的一体化的反应装置，以进一步提高净化效率效果。
为达到上述目的，本发明具体是这样来实现的：用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，包括反应器、绝缘卡座、第一电极、第二电极和“X”型绝缘体，所述反应器具有一方形体的反应腔体，所述反应腔体的前侧腔壁上设有一进气通孔，所述反应腔体的后侧腔壁上设有一出气通孔，所述反应腔体的上侧腔壁和下侧腔壁上分别设有绝缘卡座，所述“X”型绝缘体数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座和下侧腔壁上的绝缘卡座上， 每个“X”型绝缘体的上端和上侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第一电极且该第一电极是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体的下端和下侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第二电极且该第二电极是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座中，所述“X”型绝缘体用于放置催化剂，从所有的第一电极和第二电极上引出电源线用于连接脉冲等离子体电源。
进一步地，所述反应腔体的上侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座，所述反应腔体的下侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座，所述上侧腔壁的两个绝缘卡座和下侧腔壁的两个绝缘卡座上下一一正对应从而形成了两组上下对应的绝缘卡座组，在每个绝缘卡座组中，所述“X”型绝缘体数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座和下侧腔壁上的绝缘卡座上， 每个“X”型绝缘体的上端和上侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第一电极且该第一电极是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体的下端和下侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第二电极且该第二电极是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座中。
进一步地，所述催化剂采用V2O5、 WO3或者TiO2。
进一步地，所述第一电极和第二电极均采用玻璃碳电极。
进一步地，所述绝缘卡座与反应腔体的腔壁是卡接或者螺钉连接固定。
进一步地，所述反应腔体上侧腔壁和下侧腔壁上的绝缘卡座设有条状的卡槽，所述“X”型绝缘体上下端分别卡接在卡槽中。
进一步地，所述反应器上设有用于控制第一电极和第二电极通断电的开关、用于显示第一电极和第二电极之间的电压的电压表以及用于显示电压是否正常的指示灯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：设备简单，布置方便，体积小，几乎不增加占地面积；采用冷等离子体催化净化装置，耗能低，适用温度范围广，在10~250°C内均可满足工况；等离子体-催化剂协同作用相比单个作用去除效果提升显著，运行工况稳定。
附图说明
图1所示为本发明的正视图（剖视图）。
图2所示为本发明的左视图（剖视图）。
图3所示为本发明的立体示意图。
图中，反应器1、绝缘卡座2、第一电极3、第二电极4、“X”型绝缘体5、进气通孔6、出气通孔7、开关8、电压表9、指示灯10。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1 用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，包括反应器1、绝缘卡座2、第一电极3、第二电极4和“X”型绝缘体5，所述反应器1具有一方形体的反应腔体，所述反应腔体的前侧腔壁上设有一进气通孔6，所述反应腔体的后侧腔壁上设有一出气通孔7，所述反应腔体的上侧腔壁和下侧腔壁上分别设有绝缘卡座2，所述“X”型绝缘体5数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座2和下侧腔壁上的绝缘卡座2上， 每个“X”型绝缘体5的上端和上侧腔壁的绝缘卡座2之间设有一第一电极3且该第一电极3是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座2中，每个“X”型绝缘体5的下端和下侧腔壁的绝缘卡座2之间设有一第二电极4且该第二电极4是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座2中，所述“X”型绝缘体5用于放置催化剂，从所有的第一电极和第二电极上引出电源线用于连接脉冲等离子体电源，优选的，所述“X”型绝缘体5数目在十到十四范围内，以放置适量的催化剂，提高净化效果。
为了增加废气与催化剂的接触几率以提高净化效果，所述反应腔体的上侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座2，所述反应腔体的下侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座2，所述上侧腔壁的两个绝缘卡座和下侧腔壁的两个绝缘卡座上下一一正对应从而形成了两组上下对应的绝缘卡座组，在每个绝缘卡座组中，所述“X”型绝缘体5数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座2和下侧腔壁上的绝缘卡座2上， 每个“X”型绝缘体5的上端和上侧腔壁的绝缘卡座2之间设有一第一电极3且该第一电极3是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体5的下端和下侧腔壁的绝缘卡座2之间设有一第二电极4且该第二电极4是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座2中。
具体的，所述催化剂采用V2O5、 WO3或者TiO2。所述第一电极3和第二电极4均采用玻璃碳电极。所述绝缘卡座2与反应腔体的腔壁是卡接或者螺钉连接固定。所述反应腔体上侧腔壁和下侧腔壁上的绝缘卡座2设有条状的卡槽，所述“X”型绝缘体5上下端分别卡接在卡槽中。
为了实现显示反应器工作状态和控制反应器，在上述技术方案上，所述反应器1上设有用于控制第一电极和第二电极通断电的开关8、用于显示第一电极和第二电极之间的电压的电压表9以及用于显示电压是否正常的指示灯10。从所有的第一电极和第二电极上引出电源线且接在一起， 然后通过开关8连接脉冲等离子体电源。
本装置中，催化工艺和等离子工艺集成于一体，采用了脉冲等离子体放电方式和V2O5、 WO3/TiO2作为催化剂。脉冲等离子体电源功率为：300~800W，脉冲高压：10~30kV，脉冲频率35~50kHz。在急冷和除尘装置后增加一冷等离子体催化净化装置，将焚烧尾气送入冷等离子体电场中，与该电场产生的高能电子和自由基进行反应，随后在催化剂（V2O5、 WO3/TiO2）的参与下，继续对污染分子进行降解反应，形成稳定态的无害气分排出。该方法具有工艺先进，操作简便，能耗低，处理效率高，处理成本比传统方法低，且不会产生二次污染等优点，此装置气体污染物去除率高达80~95%，净化效果均优传统工业方法。工业应用可根据实际需求对放电方式和催化剂进行相应调整。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，包括反应器、绝缘卡座、第一电极、第二电极和“X”型绝缘体，所述反应器具有一方形体的反应腔体，所述反应腔体的前侧腔壁上设有一进气通孔，所述反应腔体的后侧腔壁上设有一出气通孔，所述反应腔体的上侧腔壁和下侧腔壁上分别设有绝缘卡座，所述“X”型绝缘体数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座和下侧腔壁上的绝缘卡座上， 每个“X”型绝缘体的上端和上侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第一电极且该第一电极是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体的下端和下侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第二电极且该第二电极是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座中，所述“X”型绝缘体用于放置催化剂，从所有的第一电极和第二电极上引出电源线用于连接脉冲等离子体电源。
2.如权利要求1所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述反应腔体的上侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座，所述反应腔体的下侧腔壁上并列设置两个绝缘卡座，所述上侧腔壁的两个绝缘卡座和下侧腔壁的两个绝缘卡座上下一一正对应从而形成了两组上下对应的绝缘卡座组，在每个绝缘卡座组中，所述“X”型绝缘体数目大于等于二且它们的上下端分别卡接在上侧腔壁的绝缘卡座和下侧腔壁上的绝缘卡座上， 每个“X”型绝缘体的上端和上侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第一电极且该第一电极是嵌入在上侧腔壁的绝缘卡座中，每个“X”型绝缘体的下端和下侧腔壁的绝缘卡座之间设有一第二电极且该第二电极是嵌入在下侧腔壁的绝缘卡座中。
3.如权利要求1或者2所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述催化剂采用V2O5、 WO3或者TiO2。
4.如权利要求1或者2所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述第一电极和第二电极均采用玻璃碳电极。
5.如权利要求1或者2所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述绝缘卡座与反应腔体的腔壁是卡接或者螺钉连接固定。
6.如权利要求1或者2所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述反应腔体上侧腔壁和下侧腔壁上的绝缘卡座设有条状的卡槽，所述“X”型绝缘体上下端分别卡接在卡槽中。
7.如权利要求1或者2所述的用于处理医疗废物焚烧尾气的冷等离子体催化净化装置，其特征在于，所述反应器上设有用于控制第一电极和第二电极通断电的开关、用于显示第一电极和第二电极之间的电压的电压表以及用于显示电压是否正常的指示灯。
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