CN115121095A - 一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺 - Google Patents

一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空气净化技术领域，公开了一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺，包括电磁场外罩、电极芯柱、电极对、电离子电源以及强磁发生装置。本发明具有以下优点和效果：本申请在反应稳定后，与传统催化燃烧法相比节能三分之二，比传统高温等离子焚烧法节能二分之一。同时本申请相较于天然气加热法，可以更为自动化的运行记录控制，相较于天然气加热法复杂的控制系统故障率也有了极大的降低。基于本申请装置的工作原理，本申请可以处理能够处理高浓度、成份复杂、易燃易爆及含水分、固态杂质、油状物量大的工业废气，工作广谱性较之需要特定光波频率和强度的光解法更强。而本申请的消解结果相较于光解法和低温等离子法更为彻底。

Description

一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺
技术领域
本申请涉及空气净化技术领域，具体涉及一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺。
背景技术
目前，在许多设计树脂原料的工业生产中，树脂中夹带的短链小分子聚合化合物会挥发出来，产生大量的有机废气(以下简称VOCs)。需要进行处理达标后才能进行排放，现有技术中处理VOCs的技术有如下数种：
1.天然气催化焚烧法RTO，是指蓄热式热氧化技术，利用天然气燃烧加热VOCs废气，使之达到760℃以上，使得废气中的VOCs氧化分解成CO2和H2O，这种方式能耗高，间歇工作模式，热能消耗大，碳排放量大。
2.高温等离子催化法，这种工艺所采用的传统高温等离子反应器中心约为3000℃，需要强大的电能电压才能实现，反应中有大量的热量会随着排风系统排出流失造成巨大的热能损失。
3.催化光解+吸附法，这种工艺是利用UV光解，并将光解产物利用活性炭吸附回收，但是这种工艺产生的吸附材料处理起来十分不便，同时也会产生次生污染。
4.低温等离子+吸附法，这种工艺产生温度较低的等离子体离子化VOCs，但是低温等离子体容易产生副产物臭氧，臭氧也是一种污染物，同时低温等离子体消解不充分，仍旧需要活性炭吸附回收，活性炭吸附又会产生固废和次生污染。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺，可以节能、高效、无污染的处理有机废气。
为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：
一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，包括：
电磁场外罩，呈筒型竖直设置；
电极芯柱，其设置在电磁场外罩的轴线上；
多组电极对，竖向等间距排列在电磁场外罩内，每组电极对包括一个结构阳极和一个结构阴极，所述结构阳极包括多个阳极串，每个阳极串为呈直线排列的若干个球形阳极，结构阴极包括多个阴极串，每个阴极串为呈直线排列的若干个球形阴极；所述阳极串和阴极串分别呈放射状均匀设置在电磁场外罩和电极芯柱之间；所述结构阳极和电极芯柱之间电连接，且与电磁场外罩绝缘，所述结构阴极与电磁场外罩电连接，与电极芯柱绝缘；并且，所述电磁场外罩内的结构阳极和结构阴极交替设置；
电离子电源，其分别与电磁场外罩和电极芯柱电连接；
强磁发生装置，其套设在电磁场外罩外侧。
优选的，所述球形阳极为钌铱钛合金；
所述球形阴极为碱性金属合金；
相邻所述球形阳极和球形阴极之间的间距在3-6cm之间。
优选的，所述结构阳极外边缘设置有阳极搪瓷环，所述结构阳极通过阳极搪瓷环固定于电磁场外罩，并与电磁场外罩绝缘；
所述结构阴极内边缘设置有阴极搪瓷环，所述结构阴极通过阴极搪瓷环固定于电极芯柱，并和电极芯柱绝缘。
优选的，所述电离子电源包括：
低功率电源，其分别与电磁场外罩和电极芯柱电连接；
高功率电源，其分别与电磁场外罩和电极芯柱电连接。
本申请还提供一种基于上述装置的MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，包括：
烟气管道收集装置，其设置在VOCs废气产生装置上；
MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其设置在烟气管道收集装置下游；
排气装置，其设置在MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置下游。
优选的，所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和排气装置之间设置有三元催化仓；所述三元催化仓包括：
催化仓外罩，其和电磁场外罩电连接；
架体，其包括设置在催化仓外罩轴线上的催化芯柱和呈放射状周向设置在催化芯柱表面的支撑杆；
发热燃烧块，其架设于架体，并且发热燃烧块和催化仓外罩电连接。
优选的，所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和烟气管道收集装置之间设置有预热仓，所述排气装置和预热仓之间通过余热管道连通。
优选的，所述烟气管道收集装置和VOCs废气产生装置之间设置有静电除尘装置。
本申请还提供一种基于上述系统的MRTO磁控中温等离子VOCs消解工艺，包括以下步骤：
S1.烟气管道收集装置收集VOCs废气产生装置产生的VOCs废气；
S2.将步骤S1中收集到的VOCs废气混入新鲜空气，经过预热后送入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S3.将电离子电源的电压升至20000V以上，在结构阳极和结构阴极之间产生电离子场，将环境温度加热到指定温度；
S4.启动强磁发生装置，使得强磁发生装置和结构阴极之间发生电磁振荡反应产生高温电离现象，使进入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的VOCs废气在高温条件下氧化消解，排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S5.在步骤S4的反应稳定以后，降低电离子电源功率，利用VOCs废气燃烧产热维持环境温度。
优选的，所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的下游设置有三元催化仓；所述三元催化仓包括：催化仓外罩，其和电磁场外罩电连接；架体，其包括设置在催化仓外罩轴线上的催化芯柱和呈放射状周向设置在催化芯柱表面的支撑杆；发热燃烧块，其架设于架体，并且发热燃烧块和催化仓外罩电连接；
所述步骤S3和S4之间还具有如下步骤：
S31：在电磁场外罩通电后，催化仓外罩同时通电，加热发热燃烧块；
所述步骤S4之后增加如下步骤：
S6.步骤S4中排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的废气进入三元催化仓；
S7.步骤S6中进入三元催化仓的废气在发热燃烧块的加热作用下进一步消解，消解后的洁净气体排出三元催化仓。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请的MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置、系统及工艺，有机的结合了天然气焚烧法与高温等离子焚烧法的工艺优点，利用碱性金属在强磁环境中产生电离现象的特点与有机废气在高温下进行电离反应，所需工作温度较低仅300℃，回避了传统高温等离子反应器高达3000℃的温度要求，也无需利用天然气加热，在工作过程中也可以利用VOCs废气自持维持工作温度，使得本申请在反应稳定后，与传统催化燃烧法相比节能三分之二，比传统高温等离子焚烧法节能二分之一。
同时本申请相较于天然气加热法，可以更为自动化的运行记录控制，在紧急情况下切断电源即可快速中止反应，安全性有了极大的提高，同时本申请无运动部件，相较于天然气加热法复杂的控制系统故障率也有了极大的降低。
基于本申请装置的工作原理，本申请可以处理能够处理高浓度、成份复杂、易燃易爆及含水分、固态杂质、油状物量大的工业废气，工作广谱性较之需要特定光波频率和强度的光解法更强。
而本申请的消解结果相较于光解法和低温等离子法更为彻底，二噁英等难处理物质也几乎可以瞬间分解，产物基本上仅为二氧化碳和水，不存在难处理固废物以及次生污染，而本申请产生的固废物也仅仅是阴极氧化产生的氧化物，可以通过还原机制再生，处理简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请中MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统的一个实施例的结构示意图。
图2为本申请中MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的一个实施例的结构示意图。
图3为图2中结构阳极的结构示意图。
图4为图2中结构阴极的结构示意图。
图5为图2中强磁发生装置的电路关系示意图。
图6为图2中电离子电源的电路关系示意图。
图7为本申请中三元催化仓的一个实施例的结构示意图。
图8为图7的俯视示意图。
图9为图8中架体的结构示意图。
附图标记：
1、电磁场外罩；11、电极芯柱；2、结构阳极；21、球形阳极；22、阳极搪瓷环；3、结构阴极；31、球形阴极；32、阴极搪瓷环；4、电离子电源；41、低功率电源；42、高功率电源；5、强磁发生装置；6、烟气管道收集装置；7、排气装置；71、预热仓；72、余热管道；8、三元催化仓；81、催化仓外罩；82、架体；821、催化芯柱；822、支撑杆；83、发热燃烧块；9、静电除尘装置。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实施例中提供一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，即MagnetocaloricRegenerative Thermal Oxidizer，磁致蓄热式氧化装置，如图2、图3和图4所示，包括：电磁场外罩1、电极芯柱11、电极对、电离子电源4和强磁发生装置5。上述电磁场外罩1为筒状竖直设置，电极芯柱11设置在电磁场外罩1的中央。上述电极对有多组，竖向等间距排列在电磁场外罩1内，每组电极对分为结构阳极2和结构阴极3，其中，图2中被遮挡的结构阴极和结构阳极并未示出，而是以正负号的形式指示位置。
如图3所示，上述结构阳极2，包括若干个呈放射性排布的阳极串，如图3所示，每个阳极串上串设有若干个呈直线排列的球形阳极21，应当注意的是，为了防止球形阳极21之间互相接触，越靠近电极芯柱11的球形阳极21直径越小，每个结构阳极2均和电极芯柱11之间电连接，和电磁场外罩1之间绝缘。
如图4所示，上述结构阴极3包括若干个呈放射状排布的阴极串，如图2和图4所示，每个阴极串上设置有若干个呈直线排列的球形阴极31，应当注意的是，为了防止球形阴极31之间互相接触，越靠近电极芯柱11的球形阴极31直径越小，每个结构阴极3均和电磁场外罩1之间电连接，和电极芯柱11之间绝缘。
如图6所示，电离子电源4分别和电磁场外罩1以及电极芯柱11之间电连接，从上述叙述可以看出，电离子电源4将电磁场外罩1以及其电连接的结构阴极3形成阴极部分；将电极芯柱11及其电连接的结构阳极2构成阳极部分；双方在电磁场外罩1与电极芯柱11之间形成电场，VOCs废气在经过装置时会被电场电离，构成稳定的等离子体。而强磁发生装置5设置在电磁场外罩1外侧，提供强磁场，在强磁作用下，阴电极产生强磁共振，同时产生高温高热并与阳电极相互作用形成可控温等离子场，并在千分之一秒的高速反应下使有机物产生电离反应分解同时释放出热量，此工艺段VOCs去除率可达95％以上。
作为上述实施例的进一步优化，上述球形阳极21为钌铱钛合金，上述球形阴极31为碱性金属合金，具体的，在一些实施例中球形阴极31的材质应当为标号36以上的碳钢，相邻球形阳极21和球形阴极31之间的间距在3-6cm之间，碱性金属合金在强磁场的作用下会产生电离现象，促进VOCs废气进一步分解，而钌铱钛合金可以在复杂电磁环境下保持稳定，延长设备寿命，而球形阴极31和球形阳极21之间的间距设置为3-6cm是最大程度提高电磁场分解效率及维持电磁场稳定性能的距离。
如图3和图4所示，作为上述实施例的进一步优化，上述结构阳极2外沿套设有阳极搪瓷环，结构阳极2通过阳极搪瓷环22固定于电磁场外罩1且与电磁场外罩1绝缘。上述结构阴极3内沿套设有阴极搪瓷环32，上述阴极搪瓷环32用于将结构阴极3固定在电极芯柱11上并且和电极芯柱11绝缘，使用阴极搪瓷环32和阳极搪瓷环22作为结构支撑并绝缘是因为搪瓷环廉价，绝缘性更佳。
作为上述实施例的进一步优化，如图6所示的电路示意图，上述电离子电源4包括一个低功率电源41和一个高功率电源42，上述低功率电源41和高功率电源42均分别和电磁场外罩1和电极芯柱11电连接，在初期反应过程中，需要一定的环境温度，因此需要采用高功率电源42提供电力产热，在反应稳定后，VOCs废气消解燃烧的过程中会产生一定的热量，可以使用VOCs气体燃烧维持反应温度，进而将电离子电源4切换为低功率电源41以降低能耗。而VOCs气体的流量要根据上游反应情况而定，并非稳定不变的，所以偶尔会发生VOCs废气消解产热不足以维持反应温度的情况，需要切换回高功率电源42辅助产热。高功率电源42和低功率电源41互相依照环境温度切换，充分利用VOCs气体消解产热，降低能耗。
本实施例还提供一种基于上述装置的MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，如图1所示，包括烟气管道收集装置6、上述的MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置以及排气装置7，由于多数企业存在多个位于不同位置的反应装置，因此采用烟气管道收集装置6将烟气收集合并统一使用更为方便，而MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置消解后的剩余CO2以及H2O也需要高空排放避免影响附近工人健康。
作为上述实施例的进一步优化，如图1、图7、图8和图9所示，上述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和排气装置7之间设置有三元催化仓8，上述三元催化仓8包括催化仓外罩81、架体82和发热燃烧块83。上述催化仓外罩81和电磁场外罩1电连接，通过电磁场外罩1供电，其中图7负号表示催化仓外罩电性，与图2中不同，架体82包括设置在催化仓外罩81中央的催化芯柱821以及周向设置在催化芯柱821外的支撑杆822，用以搭载发热燃烧块83，而发热燃烧块83和催化仓外罩81电连接，通过催化仓外罩81供电放热，在一些实施例中为了推高反应效率可以将发热燃烧块83的材质选用为负载有催化剂的物质。MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的除去率大约在95％，在排气后会有少部分未来得及反应的基团互相结合形成小分子有机化合物，通过三元催化反应仓进一步消除，使得整体消解率达到99％以上。
作为上述实施例的进一步优化，如图1所示，上述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和烟气管道收集装置6之间设置有预热仓71，上述排气装置7和预热仓71之间通过余热管道72连通，排气装置7中进入的气体大约有300℃，将如此巨大的热源直接排入大气中会产生绝大的热量浪费，因此设置预热仓71，在气体排出前先加热入口气体，减小MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置维持反应温度的功耗。
作为上述实施例的进一步优化，如图1所示，上述烟气管道收集装置6和VOCs废气产生装置之间设置有静电除尘装置9，废气进入该系统所在低温静电场作用下吸附可见烟尘颗粒及焦油，VOCs浓度可去除40％-60％，有机物以焦油状吸附在模组片上定期清洗即可，此装置的作用是减少后续高温电离氧化时焦油物质对组件的影响，延长设备寿命。
本实施例还提供一种基于上述系统的MRTO磁控中温等离子VOCs消解工艺，包括以下步骤：
S1.烟气管道收集装置6收集VOCs废气产生装置产生的VOCs废气；
S2.将步骤S1中收集到的VOCs废气混入新鲜空气，经过预热后送入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S3.将电离子电源4的电压升至20000V以上，在结构阳极2和结构阴极3之间产生电离子场，将环境温度加热到指定温度；
S4.启动强磁发生装置5，使得强磁发生装置5和结构阴极3之间发生电磁振荡反应产生高温电离现象，使进入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的VOCs废气在高温条件下氧化消解，排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S5.在步骤S4的反应稳定以后，降低电离子电源4功率，利用VOCs废气燃烧产热维持环境温度。
作为上述实施例的优化，上述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的下游设置有三元催化仓8；上述三元催化仓8包括：催化仓外罩81，其和电磁场外罩1电连接；架体82，其包括设置在催化仓外罩81轴线上的催化芯柱821和呈放射状周向设置在催化芯柱821表面的支撑杆822；发热燃烧块83，其架设于架体82，并且发热燃烧块83和催化仓外罩81电连接；
上述步骤S3和S4之间还具有如下步骤：
S31：在电磁场外罩1通电后，催化仓外罩81同时通电，加热发热燃烧块83；
上述步骤S4之后增加如下步骤：
S6.步骤S4中排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的废气进入三元催化仓8；
S7.步骤S6中进入三元催化仓8的废气在发热燃烧块83的加热作用下进一步消解，消解后的洁净气体排出三元催化仓8。
基于上述装置及系统的实施例时，其中一个实施例在实施时具体的工况和工艺如下：
S1.本实施例的烟气管道收集装置6安装于刹车片制备烘箱，本实施例中烘箱也即上述VOCs废气产生装置，收集烘箱烘烤酚醛胶脂时产生的短链小分子聚合物，视作VOCs废气，表征为非甲烷总烃、甲醛和酚类，掺杂有少量含硫有机物、硫化氢以及氨气，进口VOCs浓度150-550PPm，废气呈自然挥发由排烟风机有组织收集在烟气主管内，风量实际为800m3/h；
S2.将步骤S1中收集到的VOCs废气混入新鲜空气，混入量约为200m3/h，经过预热后送入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S3.启动高功率电源42，将电离子电源4的电压升至20000V以上，在结构阳极2和结构阴极3之间产生涡状电离子场，将环境温度加热到指定温度，本实施例中环境温度为300℃；
S31：在电磁场外罩1通电后，催化仓外罩81同时通电，加热发热燃烧块83，发热燃烧块83为负载有铂基三元催化剂的陶瓷加热体；
S4.启动强磁发生装置5，使得强磁发生装置5和结构阴极3之间发生电磁振荡反应产生高温电离现象，使进入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的VOCs废气在高温条件下氧化消解，排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，排出口VOCs浓度为8-9ppm；
S5.在步骤S4的反应稳定以后，降低电离子电源4功率，即切换为低功率电源41，利用VOCs废气燃烧产热维持环境温度，在VOCs浓度较低时仍需要切换回高功率电源42加热。
S6.步骤S4中排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的废气进入三元催化仓8；
S7.步骤S6中进入三元催化仓8的废气在发热燃烧块83的加热作用下进一步消解，消解后的洁净气体排出三元催化仓8。
在本实施例的具体实施过程中，最终排出的气体中VOCs的含量无法检出，含硫有机物、硫化氢以及氨气含量未检出，排出气体洁净无异味，而在本实施例中MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的运行成本仅7-10元/h，为传统设备的四分之一甚至更低。
本申请不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其特征在于，包括：
电磁场外罩(1)，呈筒型竖直设置；
电极芯柱(11)，其设置在电磁场外罩(1)的轴线上；
多组电极对，竖向等间距排列在电磁场外罩(1)内，每组电极对包括一个结构阳极(2)和一个结构阴极(3)，所述结构阳极(2)包括多个阳极串，每个阳极串为呈直线排列的若干个球形阳极(21)，结构阴极(3)包括多个阴极串，每个阴极串为呈直线排列的若干个球形阴极(31)；所述阳极串和阴极串分别呈放射状均匀设置在电磁场外罩(1)和电极芯柱(11)之间；所述结构阳极(2)和电极芯柱(11)之间电连接，且与电磁场外罩(1)绝缘，所述结构阴极(3)与电磁场外罩(1)电连接，与电极芯柱(11)绝缘；并且，所述电磁场外罩(1)内的结构阳极(2)和结构阴极(3)交替设置；
电离子电源(4)，其分别与电磁场外罩(1)和电极芯柱(11)电连接；
强磁发生装置(5)，其套设在电磁场外罩(1)外侧。
2.根据权利要求1所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其特征在于：
所述球形阳极(21)为钌铱钛合金；
所述球形阴极(31)为碱性金属合金；
相邻所述球形阳极(21)和球形阴极(31)之间的间距在3-6cm之间。
3.根据权利要求1所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其特征在于：
所述结构阳极(2)外边缘设置有阳极搪瓷环(22)，所述结构阳极(2)通过阳极搪瓷环(22)固定于电磁场外罩(1)，并与电磁场外罩(1)绝缘；
所述结构阴极(3)内边缘设置有阴极搪瓷环(32)，所述结构阴极(3)通过阴极搪瓷环(32)固定于电极芯柱(11)，并和电极芯柱(11)绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其特征在于，所述电离子电源(4)包括：
低功率电源(41)，其分别与电磁场外罩(1)和电极芯柱(11)电连接；
高功率电源(42)，其分别与电磁场外罩(1)和电极芯柱(11)电连接。
5.一种基于权利要求1所述装置的MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，其特征在于，包括：
烟气管道收集装置(6)，其设置在VOCs废气产生装置上；
MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置，其设置在烟气管道收集装置(6)下游；
排气装置(7)，其设置在MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置下游。
6.根据权利要求5所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，其特征在于：所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和排气装置(7)之间设置有三元催化仓(8)；所述三元催化仓(8)包括：
催化仓外罩(81)，其和电磁场外罩(1)电连接；
架体(82)，其包括设置在催化仓外罩(81)轴线上的催化芯柱(821)和呈放射状周向设置在催化芯柱(821)表面的支撑杆(822)；
发热燃烧块(83)，其架设于架体(82)，并且发热燃烧块(83)和催化仓外罩(81)电连接。
7.根据权利要求5所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，其特征在于：所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置和烟气管道收集装置(6)之间设置有预热仓(71)，所述排气装置(7)和预热仓(71)之间通过余热管道(72)连通。
8.根据权利要求5所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解系统，其特征在于：所述烟气管道收集装置(6)和VOCs废气产生装置之间设置有静电除尘装置(9)。
9.一种基于权利要求5所述系统的MRTO磁控中温等离子VOCs消解工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.烟气管道收集装置(6)收集VOCs废气产生装置产生的VOCs废气；
S2.将步骤S1中收集到的VOCs废气混入新鲜空气，经过预热后送入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S3.将电离子电源(4)的电压升至20000V以上，在结构阳极(2)和结构阴极(3)之间产生电离子场，将环境温度加热到指定温度；
S4.启动强磁发生装置(5)，使得强磁发生装置(5)和结构阴极(3)之间发生电磁振荡反应产生高温电离现象，使进入MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的VOCs废气在高温条件下氧化消解，排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置；
S5.在步骤S4的反应稳定以后，降低电离子电源(4)功率，利用VOCs废气燃烧产热维持环境温度。
10.根据权利要求9所述的一种MRTO磁控中温等离子VOCs消解工艺，其特征在于，所述MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的下游设置有三元催化仓(8)；所述三元催化仓(8)包括：催化仓外罩(81)，其和电磁场外罩(1)电连接；架体(82)，其包括设置在催化仓外罩(81)轴线上的催化芯柱(821)和呈放射状周向设置在催化芯柱(821)表面的支撑杆(822)；发热燃烧块(83)，其架设于架体(82)，并且发热燃烧块(83)和催化仓外罩(81)电连接；
所述步骤S3和S4之间还具有如下步骤：
S31：在电磁场外罩(1)通电后，催化仓外罩(81)同时通电，加热发热燃烧块(83)；
所述步骤S4之后增加如下步骤：
S6.步骤S4中排出MRTO磁控中温等离子VOCs消解装置的废气进入三元催化仓(8)；
S7.步骤S6中进入三元催化仓(8)的废气在发热燃烧块(83)的加热作用下进一步消解，消解后的洁净气体排出三元催化仓(8)。
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4985213A (en) * 1988-05-26 1991-01-15 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Exhaust gas treating apparatus
JP2001058116A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Nissin Electric Co Ltd 放電ガス処理装置
US20010002242A1 (en) * 1998-07-27 2001-05-31 Lee Yong Hee Method and apparatus for cleaning harmful gas by irradiation with gas laser and electron beams
JP2004154654A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Masuhiro Kokoma プラズマ反応装置および方法
CN2768877Y (zh) * 2004-07-01 2006-04-05 中国科学院广州能源研究所 氮氧化物的脉冲电晕催化分解装置
WO2007102701A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Puripax Co., Ltd. Photolysis and photocatalaysis air pollution treatment system using electrodeless uv lamp
US20080035472A1 (en) * 2004-02-11 2008-02-14 Jean-Pierre Lepage System for Treating Contaminated Gas
US20100322827A1 (en) * 2008-02-18 2010-12-23 Cs Clean Systems Ag Method and device for cleaning the waste gases of a processing system
CN202279743U (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 邓友清 Edro在线净化装置
CN105749745A (zh) * 2016-05-12 2016-07-13 浙江工商大学 一种热电晕放电聚焦催化降解喷漆有机废气的装置与方法
CN205760514U (zh) * 2016-05-20 2016-12-07 天津市远卓环境工程有限公司 低温螺旋电晕等离子体vocs废气处理装置
CN108452646A (zh) * 2017-12-18 2018-08-28 浙江工商大学 等离子体协同电热筒网催化处理VOCs的装置和方法
CN109659212A (zh) * 2018-11-15 2019-04-19 温州职业技术学院 一种阵列孔空心阴极放电离子源
CN109675415A (zh) * 2019-01-08 2019-04-26 薛舒文 一种高效率高密度低温等离子体发生制备器
US20190299157A1 (en) * 2016-06-22 2019-10-03 Bicarbo Sp. Z O.O. Method for the separation of a gas mixture and centrifuge for the separation of a gas mixture
CN111450699A (zh) * 2020-04-21 2020-07-28 东键飞能源科技(上海)有限公司 基于超导磁约束热压释非平衡离子的废气净化装置
AU2020103321A4 (en) * 2020-01-16 2021-01-14 Xuzhou University Of Technology DEVICE FOR TREATING VOCs WITH PULSE CORONA AND CATALYST

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4985213A (en) * 1988-05-26 1991-01-15 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Exhaust gas treating apparatus
US20010002242A1 (en) * 1998-07-27 2001-05-31 Lee Yong Hee Method and apparatus for cleaning harmful gas by irradiation with gas laser and electron beams
JP2001058116A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Nissin Electric Co Ltd 放電ガス処理装置
JP2004154654A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Masuhiro Kokoma プラズマ反応装置および方法
US20080035472A1 (en) * 2004-02-11 2008-02-14 Jean-Pierre Lepage System for Treating Contaminated Gas
CN2768877Y (zh) * 2004-07-01 2006-04-05 中国科学院广州能源研究所 氮氧化物的脉冲电晕催化分解装置
WO2007102701A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Puripax Co., Ltd. Photolysis and photocatalaysis air pollution treatment system using electrodeless uv lamp
US20100322827A1 (en) * 2008-02-18 2010-12-23 Cs Clean Systems Ag Method and device for cleaning the waste gases of a processing system
CN202279743U (zh) * 2011-10-21 2012-06-20 邓友清 Edro在线净化装置
CN105749745A (zh) * 2016-05-12 2016-07-13 浙江工商大学 一种热电晕放电聚焦催化降解喷漆有机废气的装置与方法
CN205760514U (zh) * 2016-05-20 2016-12-07 天津市远卓环境工程有限公司 低温螺旋电晕等离子体vocs废气处理装置
US20190299157A1 (en) * 2016-06-22 2019-10-03 Bicarbo Sp. Z O.O. Method for the separation of a gas mixture and centrifuge for the separation of a gas mixture
CN108452646A (zh) * 2017-12-18 2018-08-28 浙江工商大学 等离子体协同电热筒网催化处理VOCs的装置和方法
CN109659212A (zh) * 2018-11-15 2019-04-19 温州职业技术学院 一种阵列孔空心阴极放电离子源
CN109675415A (zh) * 2019-01-08 2019-04-26 薛舒文 一种高效率高密度低温等离子体发生制备器
AU2020103321A4 (en) * 2020-01-16 2021-01-14 Xuzhou University Of Technology DEVICE FOR TREATING VOCs WITH PULSE CORONA AND CATALYST
CN111450699A (zh) * 2020-04-21 2020-07-28 东键飞能源科技(上海)有限公司 基于超导磁约束热压释非平衡离子的废气净化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李博研;刘芳芳;孙云;林列;: "新型CIGS阻挡层多横向界面Mo的特性及对器件性能的影响" *

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