CN110227343A - 一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理方法及装置设备领域，尤其涉及一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法，包括有底座，底座的上固定有外壳，外壳的一端为进气口，另一端为出气口，外壳内竖直固定有一块安装板，外壳与安装板之间水平固定有多组双介质低温等离子模块，安装板上还安装有电源，电源与多组双介质低温等离子模块电连，用于驱动多组双介质低温等离子模块，外壳内且位于进气口的一端固定有过滤器，外壳内且位于出气口的另一端固定有VOC催化剂板，采用双介质低温等离子模块来产生低温等离子体，实现大面积的均匀放电，在废气流通的通道里均匀分布着高密度等离子体，极大的提高和保障了废气的去除率。

Description

一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法
技术领域
本发明涉及废气处理方法及装置设备领域，尤其涉及一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法。
背景技术
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。双介质阻挡放电技术(DDBD)可以产生大面积、高密度的低温等离子体，其内部产生富含极高化学活性的粒子，如高能电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为二氧化碳(CO2)和水(H2O)等物质，从而达到净化废气的目的。
目前市场上已有的所谓低温等离子体废气处理设备，使用的是电晕放电技术，其产生的低温等离子体只能出现在裸露的尖端电极附近，密度很低而且在空间的分布是稀疏点状的，极端的不均匀，难以覆盖整个空间。而待处理气体中的废气分子，在空间的分布式是随机状态的，因此该技术方案难以实现等离子体有效的去碰撞废气分子并且去除之。并且，裸露的尖端电极容易出现火花放电，火花放电本质是高温等离子，具有点火功能，存在安全隐患。
发明内容
(一)要解决的技术问题
解决现有技术产生的低温等离子体只能出现在裸露的尖端电极附近，密度很低而且在空间的分布是稀疏点状的，极端的不均匀，难以覆盖整个空间，另外，裸露的尖端电极容易出现火花放电，火花放电本质是高温等离子，具有点火功能，存在安全隐患的问题，提供了一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法。
(二)技术方案
一种双介质等离子协同催化剂一体机，包括有底座，底座的上固定有外壳，外壳的一端为进气口，另一端为出气口，外壳内竖直固定有一块安装板，外壳与安装板之间水平固定有多组双介质低温等离子模块，安装板上还安装有电源，电源与多组双介质低温等离子模块电连，用于驱动多组双介质低温等离子模块，外壳内且位于进气口的一端固定有过滤器，外壳内且位于出气口的另一端固定有VOC催化剂板。
作为优选的技术方案，双介质低温等离子模块每组之间呈水平线性分布，且每组包含有多个双介质低温等离子模块，每个双介质低温等离子模块呈竖直线性分布。
作为优选的技术方案，VOC催化剂板内设置有低温等离子催化剂。
作为优选的技术方案，低温等离子催化剂采用锰、镍、钴、银合金作为活性成分，蜂窝陶瓷作为基材制作而成。
作为优选的技术方案，底座底部固定有脚架。
一种如上所述的装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、打开电源，电源为高压电源，高压电源输出高压脉冲，驱动双介质低温等离子模块，实现大面积均匀放电，双介质低温等离子模块中的高压电极内置在石英玻璃管内，并且采用密封胶灌处理；
步骤2、将废气通入进气口，过滤器先将废气中的大颗粒固体过滤掉，然后废气再进入双介质低温等离子模块；
步骤3、由于双介质低温等离子模块大面积均匀放电，所以废气流通的通道里均匀分布着高密度等离子体，此时双介质低温等离子模块将废气净化处理；
步骤4、净化后的废气再经过VOC催化剂板，将废气中分解不彻底的中间产物和大量副产物臭氧快速分解；
步骤5、最后处理好的废气从出气口流出；
作为优选的技术方案，臭氧在低温等离子催化剂活性成分的催化下，快速变成氧气。
(三)有益效果
本发明的有益效果在于：
(1)采用双介质低温等离子模块来产生低温等离子体，实现大面积的均匀放电，在废气流通的通道里均匀分布着高密度等离子体，极大的提高和保障了废气的去除率。
(2)双介质低温等离子模块中的高压电极内置在石英玻璃管内，并且采用密封胶灌处理；作为绝缘介质的石英玻璃管，可以阻止放电进一步扩展到火花放电或者电弧放电，因此不会产生高温等离子，不具备点火功能，安全性能高。
(3)为了满足不同工况下的现场需求，该双介质低温等离子模块采用了多组线性分布的设计方案，可以根据用户的多样化需求，组合成为不同规格的产品，供客户选择；
(4)低耗节能：运行费用低廉，约为1-5Wh/m3，即处理1千立方米的能耗为1-5度电；并且本设备随用随开，操作简单方便，无需专人管理和日常维护，只需作定期检查。
(5)适应性强：可适应大气量、多种废气种类的净化处理，可在高温和高湿度环境内正常运转。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明内部的结构示意图；
1-底座；2-外壳；3-安装板；4-双介质低温等离子模块；5-电源；6-过滤器；7-VOC催化剂板；8-脚架
具体实施方式
结合附图对本发明一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法，做进一步说明，下面结合实施例对本发明作进一步详述：
一种双介质等离子协同催化剂一体机，包括有底座1，底座1的上固定有外壳2，外壳1的一端为进气口，另一端为出气口，外壳1内竖直固定有一块安装板3，外壳2与安装板3之间水平固定有多组双介质低温等离子模块4，安装板3上还安装有电源5，电源5与多组双介质低温等离子模块4电连，用于驱动多组双介质低温等离子模块4，外壳1内且位于进气口的一端固定有过滤器6，外壳1内且位于出气口的另一端固定有VOC催化剂板7。
进一步的，双介质低温等离子模块4每组之间呈水平线性分布，且每组包含有多个双介质低温等离子模块4，每个双介质低温等离子模块4呈竖直线性分布，为了满足不同工况下的现场需求，该双介质低温等离子模块采用了多组线性分布的设计方案，可以根据用户的多样化需求，选择1至多组组合成为不同规格的产品，供客户选择；
进一步的，VOC催化剂板7内设置有低温等离子催化剂。
进一步的，低温等离子催化剂采用锰、镍、钴、银合金作为活性成分，蜂窝陶瓷作为基材制作而成。
进一步的，底座1底部固定有脚架8。
一种如上所述的装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、打开电源5，电源5为高压电源，高压电源输出高压脉冲，驱动双介质低温等离子模块4，实现大面积均匀放电，双介质低温等离子模块4中的高压电极内置在石英玻璃管内，并且采用密封胶灌处理；
步骤2、将废气通入进气口，过滤器6先将废气中的大颗粒固体过滤掉，然后废气再进入双介质低温等离子模块4；
步骤3、由于双介质低温等离子模块4大面积均匀放电，所以废气流通的通道里均匀分布着高密度等离子体，此时双介质低温等离子模块4将废气净化处理；
步骤4、净化后的废气再经过VOC催化剂板7，将废气中分解不彻底的中间产物和大量副产物臭氧快速分解；
步骤5、最后处理好的废气从出气口流出；
进一步的，臭氧在低温等离子催化剂活性成分的催化下，快速变成氧气。
上面的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法，包括有底座(1)，其特征在于；所述底座(1)的上固定有外壳(2)，所述外壳(1)的一端为进气口，另一端为出气口，所述外壳(1)内竖直固定有一块安装板(3)，所述外壳(2)与安装板(3)之间水平固定有多组双介质低温等离子模块(4)，所述安装板(3)上还安装有电源(5)，所述电源(5)与多组双介质低温等离子模块(4)电连，用于驱动多组双介质低温等离子模块(4)，所述外壳(1)内且位于进气口的一端固定有过滤器(6)，所述外壳(1)内且位于出气口的另一端固定有VOC催化剂板(7)。
2.根据权利要求1所述的双介质等离子协同催化剂一体机，其特征在于：所述双介质低温等离子模块(4)每组之间呈水平线性分布，且每组包含有多个双介质低温等离子模块(4)，每个所述双介质低温等离子模块(4)呈竖直线性分布。
3.根据权利要求1所述的双介质等离子协同催化剂一体机，其特征在于：所述VOC催化剂板(7)内设置有低温等离子催化剂。
4.根据权利要求1所述的双介质等离子协同催化剂一体机，其特征在于：所述低温等离子催化剂采用锰、镍、钴、银合金作为活性成分，蜂窝陶瓷作为基材制作而成。
5.根据权利要求1所述的双介质等离子协同催化剂一体机，其特征在于：所述底座(1)底部固定有脚架(8)。
6.根据权利要求1～5所述的一种双介质等离子协同催化剂一体机及其使用方法的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、打开电源(5)，所述电源(5)为高压电源，高压电源输出高压脉冲，驱动双介质低温等离子模块(4)，实现大面积均匀放电，所述双介质低温等离子模块(4)中的高压电极内置在石英玻璃管内，并且采用密封胶灌处理；
步骤2、将废气通入进气口，所述过滤器(6)先将废气中的大颗粒固体过滤掉，然后废气再进入双介质低温等离子模块(4)；
步骤3、由于双介质低温等离子模块(4)大面积均匀放电，所以废气流通的通道里均匀分布着高密度等离子体，此时双介质低温等离子模块(4)将废气净化处理；
步骤4、净化后的废气再经过VOC催化剂板(7)，将废气中分解不彻底的中间产物和大量副产物臭氧快速分解；
步骤5、最后处理好的废气从出气口流出。
7.根据权利要求6所述的双介质等离子协同催化剂一体机的使用方法，其特征在于：所述臭氧在低温等离子催化剂活性成分的催化下，快速变成氧气。
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