CN112619334A - 一种高温等离子反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温等离子反应装置，包括第一管体、等离子发生器、第二管体、喷淋装置和液体槽。第一管体的上端设有集气口。等离子发生器设于第一管体的上端并与第一管体连通，以向第一管体中输入高温等离子体。第二管体套设于第一管体的外部以在第二管体和第一管体之间形成喷淋腔，第一管体的底端与第二管体连通。喷淋装置设于喷淋腔中以向喷淋腔中喷洒液体。液体槽设于第二管体的底部，液体槽与喷淋装置连通以向喷淋装置中输入液体，液体槽与第二管体连通以排出第二管体中的液体。第二管体设有出气口以排出喷淋腔中洗涤后的气体。本发明实高温等离子反应装置在对气体进行洗涤净化的过程中，同时对装置进行降温，避免高温对反应装置的损坏。

Description

一种高温等离子反应装置

技术领域

本发明涉及了废气净化技术领域，具体的是一种高温等离子反应装置。

背景技术

废气是指人类在生产过程中排出的有毒有害的气体。特别是在半导体、电子、医疗、化工等行业中，都会产生大量废气，对人类生活和健康产生了严重的后果。因此在废气排放时，需要进行净化处理。

采用高温等离子体净化废气是一种高效的废气净化方式。高温等离子体净化废气的同时伴随这上千度的反应温度，较高的温度可能会对反应装置造成破坏。

因此，有必要研发出一种新的高温等离子反应装置，以能够避免高温对反应装置的破坏。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种高温等离子反应装置，其能够在对改性气体进行洗涤的过程中，同时对装置进行降温，避免高温对反应装置的损坏。

本发明公开了一种高温等离子反应装置，包括：

第一管体，所述第一管体沿竖直方向设置，所述第一管体的上端设有集气口以收集废气；

等离子发生器，所述等离子发生器设于所述第一管体的上端并与所述第一管体连通，以向所述第一管体中输入高温等离子体，进而作用于所述第一管体中的废气使得所述第一管体中的废气形成改性气体；

第二管体，所述第二管体套设于所述第一管体的外部以在所述第二管体和所述第一管体之间形成喷淋腔，所述第一管体的底端与所述第二管体连通以使所述第一管体中的改性气体能够进入所述第二管体中；

喷淋装置，所述喷淋装置设于所述喷淋腔中以向所述喷淋腔中喷洒液体，进而对所述第二管体中的改性气体进行洗涤；

液体槽，所述液体槽设于所述第二管体的底部，所述液体槽与所述喷淋装置连通以向所述喷淋装置中输入液体，所述液体槽与所述第二管体连通以排出所述第二管体中的液体；

其中，所述第二管体设有出气口以排出所述喷淋腔中洗涤后的气体；

其中，所述液体的温度低于所述改性气体的温度并低于所述第一管体内的温度。

作为优选，所述第一管体和所述第二管体同轴设置。

作为优选，所述喷淋装置包括多个第一喷淋头以及第一喷淋管路，多个所述第一喷淋头通过所述第一喷淋管路与所述液体槽连通。

进一步优选，任意一个所述第一喷淋头通过支架立设于所述喷淋腔中。

进一步优选，任意一个所述第一喷淋头固定于所述第二管体的内壁上。

作为优选，所述第一管体包括第一分段和与所述第一分段连接的第二分段，所述第二分段设于所述第一分段的下端，所述第一分段的材质为陶瓷，所述第二分段的材质为不锈钢。

进一步优选，所述第二分段的外壁连接有多个第二喷淋头，所述第二喷淋头通过第二喷淋管路与所述液体槽连通。

作为优选，所述第二管体的材质为不锈钢。

本发明的有益效果如下：

本发明高温等离子反应装置通过设置第二管体套设于第一管体的外部，在第二管体和第一管体之间形成喷淋腔，在喷淋腔中设有喷淋装置，从而喷淋装置在对改性气体进行洗涤的过程中，同时也能够对第一管体进行降温，避免高温气体对反应装置的损坏。

本发明高温等离子反应装置通过设置改性气体从第一管体的底端进入喷淋腔中，再由第二管体上端的出气口排出，从而使得改性气体在喷淋腔中是由下至上的运动方式，而喷淋腔中的液体是由上至下的运动，从而改性气体的流动方向和液体的流动方向相反，能够使得改性气体和液体更好的进行热交换，设置气液两相逆流同时能够使改性气体和液体的接触更加充分，进而提高洗涤效果。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

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是本发明实施例中高温等离子反应装置去除液体槽的结构示意图；

图2是本发明实施例中高温等离子反应装置的结构示意图；

以上附图的附图标记：1-第一管体；2-等离子发生器；3-第二管体；4-第一喷淋头；5-第二喷淋头；6-液体槽；7-出气口；8-集气口；

101-第一分段；102-第二分段。

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。

本发明公开了一种高温等离子反应装置，包括：

第一管体1，所述第一管体1沿竖直方向设置，所述第一管体1的上端设有集气口8以收集废气；

等离子发生器2，所述等离子发生器2设于所述第一管体1的上端并与所述第一管体1连通，以向所述第一管体1中输入高温等离子体，进而作用于所述第一管体1中的废气使得所述第一管体1中的废气形成改性气体；

第二管体3，所述第二管体3套设于所述第一管体1的外部以在所述第二管体3和所述第一管体1之间形成喷淋腔，所述第一管体1的底端与所述第二管体3连通以使所述第一管体1中的改性气体能够进入所述第二管体3中；

喷淋装置，所述喷淋装置设于所述喷淋腔中以向所述喷淋腔中喷洒液体，进而对所述第二管体3中的改性气体进行洗涤；

液体槽6，所述液体槽6设于所述第二管体3的底部，所述液体槽6与所述喷淋装置连通以向所述喷淋装置中输入液体，所述液体槽6与所述第二管体3连通以排出所述第二管体3中的液体；

其中，所述第二管体3设有出气口7以排出所述喷淋腔中洗涤后的气体；

其中，所述液体的温度低于所述改性气体的温度并低于所述第一管体1内的温度。

参考附图1-2，本实施例提供了一种高温等离子反应装置，用于对各种废气进行净化处理。

本实施例高温等离子反应装置包括第一管体1、等离子发生器2、第二管体3、喷淋装置和液体槽6。

第一管体1沿竖直方向设置。在第一管体1的上端设有集气口8，用以收集待处理的废气。等离子发生器2设于第一管体1的上端。等离子发生器2的输出通道与第一管体1的内部连通，以向第一管体1中输入高温等离子体。高温等离子体能够作用于第一管体1中的废气，使得废气中的杂质颗粒发生电化学反应，进而得到改性气体。

第二管体3套设于第一管体1的外部。第一管体1和第二管体3是同轴设置的。在第二管体3和第一管体1之间形成了喷淋腔。第一管体1的底端与第二管体3连通，以使得第一管体1中的改性气体能够从第一管体1的底端进入第二管体3中。

在喷淋腔中设有喷淋装置，以向喷淋腔中喷洒液体，进而对第二管体3中的改性气体进行洗涤，改性气体中的杂质颗粒被液体冲洗去除，得到净化后的气体再通过第二管体3的出气口7排出。

本实施例设置从第一管体1的上端进入待处理的废气，废气在第一管体1中经过高温等离子体处理后形成改性气体，改性气体再从第一管体1的底端进入喷淋腔中，从而使得废气能够在第一管体1流动较长时间，进而使得废气能够在第一管体1内与高温等离子体充分发生电化学反应，使得废气处理效果更好。

本实施例通过设置改性气体从第一管体1的底端进入喷淋腔中，再由第二管体3上端的出气口7排出，从而使得改性气体在喷淋腔中是由下至上的运动方式，而喷淋腔中的液体是由上至下的运动，从而改性气体的流动方向和液体的流动方向相反，能够使得改性气体和液体更好的进行热交换，设置气液两相逆流同时能够使改性气体和液体的接触更加充分，进而提高洗涤效果。

在第二管体3的底部设置有液体槽6，液体槽6与喷淋装置连通以向喷淋装置中输入液体，液体槽6同时与第二管体3连通以使得第二管体3中的液体能够排入液体槽6中，从而实现液体循环。本实施例中液体槽6中储备的液体为水。对改性气体进行喷淋水洗，水能够对改性气体中的颗粒进行溶解吸附，以对改性气体达到很好的洗涤净化效果。

液体槽6的底端开设有排污阀，以将液体槽6中因多次使用而被污染的水排出。液体槽6的侧壁还设有进液阀，以向液体槽6中注入洁净的水。

在采用高温等离子体处理废气时，会伴随上千摄氏度的高温。在高温状态下持续反应容易造成设备的损坏。因此本实施例设置第二管体3套设于第一管体1的外部，在第二管体3和第一管体1之间形成喷淋腔，在喷淋腔中设有喷淋装置，从而喷淋装置在对改性气体进行洗涤的过程中，同时也能够对第一管体1进行降温，避免高温气体对反应装置的损坏。

本实施例中第一管体1包括第一分段101和与第一分段101连接的第二分段102。第二分段102设于第一分段101的下端。第一分段101的上端设有集气口8，用以收集待处理的废气。第二分段102底端与喷淋腔连通。第一分段101的上端与等离子发生器2连通，高温电化学反应主要发生在第一分段101中，第一分段101处的反应温度较高，在第一分段101中废气进行高温裂解和电化学反应，本实施例设置第一分段101的材质为陶瓷，陶瓷材料具有很好的耐热耐腐蚀性能，能够保证稳定的电化学反应。第二分段102的材质为不锈钢，在第二段时，废气中杂质颗粒基本已经裂解，废气中的杂质颗粒与等离子体继续电化学反应，在第二段设置不锈钢，能够更好的传热，以使得第二段在喷淋装置的作用下能够更好的降温。

在第一段的内壁还涂覆有耐高温防腐蚀的特氟龙(TEFLON)涂层，以保证第一管体1的第一段能够不被腐蚀以及不被高温所破坏。

本实施例中第二管体3的材质为不锈钢，不锈钢层具有很好的防护效果好，能够使高温等离子反应装置内部与外界相对隔离。

喷淋装置包括多个第一喷淋头4以及第一喷淋管路，多个第一喷淋头4通过第一喷淋管路与液体槽6连通。第一喷淋液头的数量可以根据喷淋腔的体积设置，第一喷淋头4应当均匀分布于喷淋腔中。本实施例中第一喷淋头4固定于第二管体3的内壁上。在另一个可选的实施方案中，第一喷淋头4通过支架立设于喷淋腔中。

在第二分段102的外壁还连接有多个第二喷淋头5。多个第二喷淋头5通过第二喷淋管路与液体槽6连通。多个第二喷淋头5均匀的分布于第二分段102的外壁周侧。

第一喷淋头4和第二喷淋头5能够向喷淋腔中喷洒低温的水，对改性气体进行洗涤、降温以及对高温等离子反应装置进行降温。

本实施例中第一喷淋管路和第二喷淋管路与液体槽6之间均通过液体泵连通，以使液体槽6中的水能够进入第一喷淋管路和第二喷淋管路中。

本实施例中液体槽6中的水温控制在4-15℃，较低的水温能够更好的对改性气体和高温等离子反应装置的内部进行降温。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种高温等离子反应装置，其特征在于，包括：

第一管体，所述第一管体沿竖直方向设置，所述第一管体的上端设有集气口以收集废气；

等离子发生器，所述等离子发生器设于所述第一管体的上端并与所述第一管体连通，以向所述第一管体中输入高温等离子体，进而作用于所述第一管体中的废气使得所述第一管体中的废气形成改性气体；

第二管体，所述第二管体套设于所述第一管体的外部以在所述第二管体和所述第一管体之间形成喷淋腔，所述第一管体的底端与所述第二管体连通以使所述第一管体中的改性气体能够进入所述第二管体中；

喷淋装置，所述喷淋装置设于所述喷淋腔中以向所述喷淋腔中喷洒液体，进而对所述第二管体中的改性气体进行洗涤；

液体槽，所述液体槽设于所述第二管体的底部，所述液体槽与所述喷淋装置连通以向所述喷淋装置中输入液体，所述液体槽与所述第二管体连通以排出所述第二管体中的液体；

其中，所述第二管体设有出气口以排出所述喷淋腔中洗涤后的气体；

其中，所述液体的温度低于所述改性气体的温度并低于所述第一管体内的温度。

2.根据权利要求1所述的高温等离子反应装置，其特征在于，所述第一管体和所述第二管体同轴设置。

3.根据权利要求1所述的高温等离子反应装置，其特征在于，所述喷淋装置包括多个第一喷淋头以及第一喷淋管路，多个所述第一喷淋头通过所述第一喷淋管路与所述液体槽连通。

4.根据权利要求3所述的高温等离子反应装置，其特征在于，任意一个所述第一喷淋头通过支架立设于所述喷淋腔中。

5.根据权利要求3所述的高温等离子反应装置，其特征在于，任意一个所述第一喷淋头固定于所述第二管体的内壁上。

6.根据权利要求1所述的高温等离子反应装置，其特征在于，所述第一管体包括第一分段和与所述第一分段连接的第二分段，所述第二分段设于所述第一分段的下端，所述第一分段的材质为陶瓷，所述第二分段的材质为不锈钢。

7.根据权利要求6所述的高温等离子反应装置，其特征在于，所述第二分段的外壁连接有多个第二喷淋头，所述第二喷淋头通过第二喷淋管路与所述液体槽连通。

8.根据权利要求1所述的高温等离子反应装置，其特征在于，所述第二管体的材质为不锈钢。

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