CN111871168A - 一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于废气净化领域，涉及一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的方法和装置。所述低温等离子体协同活性炭处理有机废气装置包括装置箱体、低温等离子体协同活性炭吸附单元；所述处理单元以多单元串联、多层并联组合的方式安装于废气处理装置中。本发明可以提高活性炭吸附能力，增加活性炭吸附寿命，有效去除有机废气，解决传统低温等离子体废气净化装置能耗高、过量的O3对环境造成的二次污染问题。
Description
技术领域
本发明属于废气净化领域，涉及一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的装置。
背景技术
在工业生产中，常常单纯以活性炭吸附或者等离子体处理作为处理有机废气（VOCs）的主要处理方式。有机废气不仅是一种对环境污染的气体，而且吸入人体会导致头晕、恶心、晕厥等症状，长期吸入甚至导致生命危险。
现有活性炭吸附法适用于处理低浓度有机废气，需要大量活性炭对污染物进行吸附，在随着活性炭吸附饱和度的增加，吸附能力减弱，废气处理效果降低。而等离子体处理的方式处理有机废气容易产生高浓度臭氧（O3），人长时间吸入O3容易造成呼吸困难及肺功能下降，并且容易造成大气环境的二次污染。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于：针对现有废气处理装置的不足，提出一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的装置，具有能耗低、处理效率高、维护简便、结构简单等特点，并且能有效减少活性炭用量、提高活性炭吸附寿命、减少废气处理成本。
本发明采用的原理是：采用低温等离子体技术，一种在电晕（或介质阻挡）放电作用下产生放电，击穿空气形成高能活性粒子，活性粒子能够与有机物分子发生碰撞、氧化等作用，生成水和CO2，以达到去除有机污染物的效果。
本发明采用的技术方案：采用一种低温等离子体-活性炭协同处理单元串联在废气处置装置箱体中，所述单元包括两块密集孔隙齿状放电板、密集孔隙介质阻挡电极板排列组成的等离子体发生区及活性炭吸附区组成；所述单元采用高压交流电作为电源；所述密集孔隙齿状放电板、密集孔隙介质阻挡电极板有利于废气通过并具有良好的支撑作用；所述活性炭吸附区位于两个低温等离子体发生区中间；所述低温等离子体发生区作为废气处理装置的主要功能部分；所述活性炭吸附区主要作用在于吸附由于停留时间短而未完成处理的废气。
具体的废气降解流程为：
（1）废气中的有机污染物分子进入低温等离子体发生区，通过电晕介质阻挡放电产生大量高能粒子，高能粒子碰撞废气中的有机物分子，将有机污染物分子氧化为CO2和H2O，由于停留时间较短，有机污染物未被完全降解；
（2）剩余的有机污染物通过低温等离子体发生区后被活性炭吸附，少量未被吸附的有机污染物继续随着废气进入下一个低温等离子体发生区被氧化降解；
（3）被吸附于活性炭孔隙表面的有机污染物分子一部分被废气吹脱带走，一部分与废气中携带的由低温等离子体发生区产生的高能粒子发生碰撞被降解，其他有机污染物分子继续吸附于活性炭中；
（4）随着废气中携带的有机污染物分子逐层通过低温等离子体协同活性炭吸附单元，有机污染物分子越来越少，直至被完全降解；
（5）当废气中有机污染物浓度较低时，过量的高能粒子被废气携带撞击活性炭孔隙中吸附的有机污染物，完成对活性炭吸附能力的部分再生。
可选地，所述单元在装置中可以水平安装多个，上下安装多层。
可选地，电极间距、电压大小可以通过废气有机物含量进行科学计算优选。
本发明的有益效果在于：本发明可以对高浓度或不均匀浓度废气进行有效处理并达标排放，减少了相对于单一活性炭吸附处理废气装置活性炭用量、延长了活性炭吸附寿命，方便检修维护，并能够有效降低废气处理的能耗。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述。
图1为本发明的整体结构示意图。
请参阅图1，附图中的标号分别表示：1-进风口、2-出风口、3-密集孔隙齿状电极板、4-密集孔隙介质阻挡电极板、5-低温等离子体发生区、6-活性炭吸附区、7-废气处理装置箱体、8-单元下盖板、9-单元上盖板。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
请参阅图1，附图中的标号分别表示：1-进风口、2-出风口、3-密集孔隙齿状电极板、4-密集孔隙介质阻挡电极板、5-低温等离子体发生区、6-活性炭吸附区、7-废气处理装置箱体、8-单元下盖板、9-单元上盖板。
本发明涉及一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的装置，该装置具体包括由5-低温等离子体发生区及6-活性炭吸附区组成的低温等离子体协同活性炭吸附单元、7-废气处理装置箱体。
所述低温等离子体协同活性炭吸附单元包括3-密集孔隙齿状电极板、4-密集孔隙介质阻挡电极板、8-单元下盖板、9-单元上盖板组成用于降解和吸附废气中的有机污染物。
所述5-低温等离子体发生区由3-密集孔隙齿状电极板、4-密集孔隙介质阻挡电极板组成用于高能粒子的产生，并与有机污染物分子碰撞发生氧化还原反应；所述6-活性炭吸附区用于加入活性炭对废气中未经降解的有机污染物进行吸附。
本发明在使用过程中，有机废气通过进风口1进入低温等离子体发生区5，经低温等离子体氧化还原后剩余污染物进入活性炭吸附区6，随后再进入低温等离子体发生区；如此反复对污染物进行降解-吸附-降解，直至污染物完全降解为CO2和H2O。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气的装置，其特征在于使用低温等离子体协同活性炭吸附单元以垂直串联的方式安装于箱体内，可以是一层或者多层，废气从箱体水平进入，通过多个低温等离子体协同活性炭吸附单元完成净化。
2.根据权利要求1所述低温等离子体发生部分和活性炭吸附部分组成的单元其特征在于低温等离子体发生部分的介质阻挡电极作为活性炭吸附仓的外壳；
所述低温等离子体发生部分采用电晕-介质阻挡放电的方式；
所述密集孔隙齿状电极板及密集孔隙介质阻挡电极板能够通过大量的废气，同时有较强的承载力；
所述密集孔隙介质阻挡电极板，使用电导性良好的多孔隙的金属网经陶瓷或聚四氟乙烯等绝缘材料包裹制成；
所述密集孔隙齿状电极板及密集孔隙介质阻挡电极板平行安装，相对距离为8-16mm；
所述电晕介质阻挡放电方式采用7~14KV高压交流电，两极分通过上下两端可导电的盖板分别接入密集孔隙齿状电极板及密集孔隙介质阻挡电极板放电。
3.根据权利要求2所述的低温等离子体协同活性炭吸附单元两侧为低温等离子体发生区，中间为活性炭吸附区，通过打开上盖板可以加入或更换活性炭。
4.根据权利要求2所述的低温等离子体协同活性炭吸附单元可以通过设置在废气处理装置的左、右、上、下仓门进行检修和替换。
5.根据权利要求1所述的废气处置装置外壳安装有绝缘陶瓷，低温等离子体协同活性炭吸附单元与装置外壳通过减震绝缘橡胶柔性连接安装。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR20040092811A (ko) * | 2003-04-29 | 2004-11-04 | 국방과학연구소 | 공기정화시스템 및 정화방법 |
| CN103933897A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 杭州尊邦科技有限公司 | 一种嵌入式等离子体吸附催化处理VOCs的反应器及方法 |
| CN111167280A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-19 | 苏州爱特维电子科技有限公司 | 多级式介质阻挡放电等离子体协同催化处理废气废水装置 |
| CN212467654U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-02-05 | 重庆三颗草科技有限公司 | 一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气装置 |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040092811A (ko) * | 2003-04-29 | 2004-11-04 | 국방과학연구소 | 공기정화시스템 및 정화방법 |
| CN103933897A (zh) * | 2014-04-09 | 2014-07-23 | 杭州尊邦科技有限公司 | 一种嵌入式等离子体吸附催化处理VOCs的反应器及方法 |
| CN111167280A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-05-19 | 苏州爱特维电子科技有限公司 | 多级式介质阻挡放电等离子体协同催化处理废气废水装置 |
| CN212467654U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-02-05 | 重庆三颗草科技有限公司 | 一种低温等离子体协同活性炭处理有机废气装置 |
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