CN110496529A - 一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，包括进风通道、若干个并联设置的废气处理模块以及排风通道，废气处理模块包括若干个串联设置的湿法低温等离子催化裂解模块；湿法低温等离子催化裂解模块包括机芯和位于机芯正上方中央的高压螺旋喷头，机芯包括两个电极体板，两个电极体板之间设有机芯壳体，上端的电极体板上方以及下端的电极体板下方均设有一个极棒板，两个极棒板之间设有若干个并联的低温螺旋电晕等离子体反应器，两个电极体板与电源装置的负极相连，两个极棒板与电源装置的正极相连，每个极棒板的四角与相邻的电极体板的四角之间均设有高压绝缘瓷柱，高压绝缘瓷柱上设有防水隔离罩。本发明废气处理效果好。

Description

一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置
技术领域
本发明涉及废气处理设备的技术领域，尤其涉及一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置。
背景技术
低温等离子技术用于食品发酵行业废气处理、除臭具有较好的应用效果和应用前景。低温等离子催化裂解技术使用过程中常常会遇到一个问题，由于废气含粉尘、颗粒物过高，水洗除雾后仍然残留一定的颗粒物会对设备造成污染，导致要频繁清洗设备机芯。也会造成设备运行故障。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，包括进风通道、若干个并联设置的废气处理模块以及排风通道，所述进风通道分别和每一个废气处理模块的进风端相连，所述排风通道分别和每一个废气处理模块的排风端相连，所述进风通道和每个废气处理模块的连接端上均设有控制开关，所述废气处理模块包括若干个串联设置的湿法低温等离子催化裂解模块；
所述湿法低温等离子催化裂解模块包括机芯和位于机芯正上方中央的高压螺旋喷头，所述高压螺旋喷头连有清洗液管道和输送泵装置，所述机芯包括两个电极体板，两个电极体板之间设有机芯壳体，上端的电极体板上方以及下端的电极体板下方均设有一个极棒板，两个极棒板之间设有若干个并联的低温螺旋电晕等离子体反应器，两个电极体板与电源装置的负极相连，两个极棒板与电源装置的正极相连，每个极棒板的四角与相邻的电极体板的四角之间均设有高压绝缘瓷柱，所述高压绝缘瓷柱上设有防水隔离罩。
所述低温螺旋电晕等离子体反应器由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体构成，所述螺旋式芒刺极棒设置在圆管电极体内，所述螺旋式芒刺极棒外壁均布有芒刺，每个低温螺旋电晕等离子体反应器的圆管电极体的两端分别与两个电极体板相连接并位于机芯壳体内，每个低温螺旋电晕等离子体反应器的螺旋式芒刺极棒的两端分别与两个极棒板相连。
所述螺旋式芒刺极棒和圆管电极体均采用不锈钢材料制成。
所述防水隔离罩为顶部封闭、底部开口的半开放式圆柱形结构。
所述高压螺旋喷头的旋喷角度为120°。
本发明的有益效果是：本发明采用立式串并联，湿法低温等离子催化裂解模块串联形成废气处理模块，废气处理模块并联，形成一个大的通道，既解决了设备作业时间，又能处理大风量，是工业废气处理的一个较为理想的解决方案。湿法旋喷，水膜在这里会隔离颗粒物，以便于冲洗，去除电极体板、低温螺旋电晕等离子体反应器上表面颗粒物，设有防水隔离罩，高压绝缘瓷柱冲洗后不失效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为湿法低温等离子催化裂解模块的主视图；
图3为湿法低温等离子催化裂解模块的俯视图；
图4为机芯的结构示意图；
图5为高压绝缘瓷柱、防水隔离罩的结构示意图；
图6为低温螺旋电晕等离子体反应器的结构示意图；
图中：1-进风通道；2-废气处理模块；3-排风通道；4-湿法低温等离子催化裂解模块；5-机芯；6-高压螺旋喷头；7-电极体板；8-低温螺旋电晕等离子体反应器；9-机芯壳体；10-极棒板；11-高压绝缘瓷柱；12-防水隔离罩；13-螺旋式芒刺极棒；14-圆管电极体；15-芒刺；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1至图6所示，一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，包括进风通道1、若干个并联设置的废气处理模块2以及排风通道3，所述进风通道1分别和每一个废气处理模块2的进风端相连，所述排风通道3分别和每一个废气处理模块2的排风端相连，所述进风通道1和每个废气处理模块2的连接端上均设有控制开关，所述废气处理模块2包括若干个串联设置的湿法低温等离子催化裂解模块4；
所述湿法低温等离子催化裂解模块4包括机芯5和位于机芯5正上方中央的高压螺旋喷头6，所述高压螺旋喷头6连有清洗液管道和输送泵装置，所述机芯5包括两个电极体板7，两个电极体板7之间设有机芯壳体9，上端的电极体板7上方以及下端的电极体板7下方均设有一个极棒板10，两个极棒板10之间设有若干个并联的低温螺旋电晕等离子体反应器8，两个电极体板7与电源装置的负极相连，两个极棒板10与电源装置的正极相连，每个极棒板10的四角与相邻的电极体板7的四角之间均设有高压绝缘瓷柱11，所述高压绝缘瓷柱11上设有防水隔离罩12。
所述低温螺旋电晕等离子体反应器8由螺旋式芒刺极棒13和圆管电极体14构成，所述螺旋式芒刺极棒13设置在圆管电极体14内，所述螺旋式芒刺极棒13外壁均布有芒刺15，每个低温螺旋电晕等离子体反应器8的圆管电极体14的两端分别与两个电极体板7相连接并位于机芯壳体9内，每个低温螺旋电晕等离子体反应器8的螺旋式芒刺极棒13的两端分别与两个极棒板10相连。
所述螺旋式芒刺极棒13和圆管电极体14均采用不锈钢材料制成。
所述防水隔离罩12为顶部封闭、底部开口的半开放式圆柱形结构。
所述高压螺旋喷头6的旋喷角度为120°。
低温螺旋电晕等离子体反应器8放电产生的电子能量很高，低温等离子体密度大，达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍，几乎可以和所有的VOCs及恶臭异味气体分子作用；VOCs及恶臭异味气体去除率达80％-98％。
众所周知，螺旋波等离子体虽然具有电子密度高而均匀、约束磁场低、有超常的电离效率等特点，但是，因其发生方式是由电磁波的作用使得磁力线发生扰动，变为螺旋形的线，存在应用条件受限的问题，不宜作为废气处理使用。低温螺旋电晕等离子体反应器8由螺旋式芒刺极棒13和圆管电极体14构成，在交直流叠加电源的作用下产生高密度、宽带离子束，通过等离子体发生方式及通道参数结构，由螺旋式芒刺极棒13和圆管电极体14结构产生螺旋形磁力线，最终形成低温螺旋电晕等离子体反应器8。等离子体发生具有电子密度高而均匀，约束磁场低有超常的电离效率等特点。
本发明的工作过程为：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。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。该等离子体反应区富含极高的物质，如高能电子、离子、自由基和激发态分子等，废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应，使污染物质在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。
本发明去除污染物的基本过程如下：
(1)高能电子的直接轰击
(2)O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
(3)OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
(4)分子碎片+氧气的反应。
本发明采用立式串并联，湿法低温等离子催化裂解模块4上下叠加形成独立的通道，即串联，应用时根据风速确定串联单元的数量；废气处理模块2并联，形成一个大的通道，并联可以提高系统风量。串并联组合应用，既解决了设备作业时间，又能处理大风量，是工业废气处理的一个较为理想的解决方案。
本发明采用立式结构，气流由上向下通过每个湿法低温等离子催化裂解模块4，每个湿法低温等离子催化裂解模块4设置有一个高压螺旋喷头6，喷淋清洗。
本发明是要在电极体板7表面形成一层水膜，水膜在这里会隔离颗粒物，以便于冲洗；通过定时水流冲洗；去除电极体板7、低温螺旋电晕等离子体反应器8上表面颗粒物。要使本发明冲洗时断电，冲洗后瞬时能启动运行，关键点在于高压绝缘瓷柱11冲洗后不能失效。在高压绝缘瓷柱11上加防水隔离罩12，遮挡喷淋水雾，使得高压绝缘瓷柱11相对干燥，不能形成水膜，避免沿高压绝缘瓷柱11水膜爬弧。防水隔离罩12为伞形，开口朝背水一侧。
每个湿法低温等离子催化裂解模块4进口中心位置安装一个120°的高压螺旋喷头6，覆盖整个机芯5。每个通道可单独喷淋清洗，各个通道可交替喷淋清洗。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，其特征在于，包括进风通道(1)、若干个并联设置的废气处理模块(2)以及排风通道(3)，所述进风通道(1)分别和每一个废气处理模块(2)的进风端相连，所述排风通道(3)分别和每一个废气处理模块(2)的排风端相连，所述进风通道(1)和每个废气处理模块(2)的连接端上均设有控制开关，所述废气处理模块(2)包括若干个串联设置的湿法低温等离子催化裂解模块(4)；
所述湿法低温等离子催化裂解模块(4)包括机芯(5)和位于机芯(5)正上方中央的高压螺旋喷头(6)，所述高压螺旋喷头(6)连有清洗液管道和输送泵装置，所述机芯(5)包括两个电极体板(7)，两个电极体板(7)之间设有机芯壳体(9)，上端的电极体板(7)上方以及下端的电极体板(7)下方均设有一个极棒板(10)，两个极棒板(10)之间设有若干个并联的低温螺旋电晕等离子体反应器(8)，两个电极体板(7)与电源装置的负极相连，两个极棒板(10)与电源装置的正极相连，每个极棒板(10)的四角与相邻的电极体板(7)的四角之间均设有高压绝缘瓷柱(11)，所述高压绝缘瓷柱(11)上设有防水隔离罩(12)。
2.根据权利要求1所述的一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，其特征在于，所述低温螺旋电晕等离子体反应器(8)由螺旋式芒刺极棒(13)和圆管电极体(14)构成，所述螺旋式芒刺极棒(13)设置在圆管电极体(14)内，所述螺旋式芒刺极棒(13)外壁均布有芒刺(15)，每个低温螺旋电晕等离子体反应器(8)的圆管电极体(14)的两端分别与两个电极体板(7)相连接并位于机芯壳体(9)内，每个低温螺旋电晕等离子体反应器(8)的螺旋式芒刺极棒(13)的两端分别与两个极棒板(10)相连。
3.根据权利要求2所述的一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，其特征在于，所述螺旋式芒刺极棒(13)和圆管电极体(14)均采用不锈钢材料制成。
4.根据权利要求3所述的一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，其特征在于，所述防水隔离罩(12)为顶部封闭、底部开口的半开放式圆柱形结构。
5.根据权利要求4所述的一种湿法自清洗低温等离子催化裂解集成废气处理装置，其特征在于，所述高压螺旋喷头(6)的旋喷角度为120°。
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