CN202921165U - 一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 - Google Patents
一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202921165U CN202921165U CN201220570285.9U CN201220570285U CN202921165U CN 202921165 U CN202921165 U CN 202921165U CN 201220570285 U CN201220570285 U CN 201220570285U CN 202921165 U CN202921165 U CN 202921165U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- field electrode
- reactor
- plasma
- temperature plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title abstract description 21
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 title abstract 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003708 ampul Substances 0.000 claims description 26
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 8
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其包括高压电极、石英管、低压电极、石英砂芯、固定套、进气口、出气口、交流高压电源、橡胶塞，当施加在高压电极上的交流电达到一定的电压和频率时，在石英管和高压电极之间的气体被击穿从而产生低温等离子体，催化剂填充于石英砂芯上方的等离子体区域，当含有NO的气体污染物通过进气口进入反应器后可在等离子体和催化剂的协同下分解脱除，本实用新型使等离子体反应和催化反应发生在同一区域，可用于低温等离子体协同催化反应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，属于低温等离子体去除NO领域。
背景技术
低温等离子体协同催化技术结合了低温等离子体反应和催化反应的优点，既有等离子体能量和活性高的特点，又具有催化剂选择性强的优点。同时低温等离子体协同催化技术在处理气体污染物方面存在能耗低、无二次污染、成本低和占地面积小等优点。
介质阻挡放电是较为常用的产生等离子体的方法，介质阻挡放电均匀稳定、操作方便而被广泛的应用于各个领域。介质阻挡放电能够在104-106Pa高气压和50Hz至1MHz宽频率范围内工作。常见的介质阻挡放电反应器有针-板式、板-板式、线-管式和管-管式，其中管-管式反应器由于其结构简单、工作环境适应性强而被广泛应用。
目前国内外常用的等离子体协同催化反应器为“两段式”，即气体污染物先通过等离子体区域，气体污染物经过等离子体活化的再通过催化剂区域进行催化反应。中国专利CN101773780A提出了一种等离子体协同催化氧化NO脱除氮氧化物的方法，其装置由介质阻挡放电发生器和催化剂固定床反应器串联组成。该实用新型首先将含有NO的气体通过等离子体区域对气体进行活化，再将气体通过氧化催化装置进行氧化相催化。中国专利CN102166474A提出了一种低温等离子体协同两相催化装置及有害排放气体处理方法，其装置由氧化相催化装置、等离子体发生器、还原相催化装置串联组成。该实用新型首先将有害气体通过氧化催化装置进行氧化相催化，再将气体通过等离子体区域对气体进行活化，最后通过还原相催化装置对气体进行还原相催化。这种“两段式”反应器的优点是操作和控制方便；缺点是由于等离子体反应和催化反应在不同的区域进行而没有得到充分的协同，即等离子体反应和催化反应没有得到充分的相互作用。
发明内容
为了克服传统反应器等离子体反应与催化反应没得到充分协同的不足，本实用新型提供一种用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，该反应器带有石英砂芯的介质阻挡放电的等离子体反应器；本实用新型能够生成稳定均匀的低温等离子体，其石英砂芯结构可承载催化剂，使催化剂均匀的分布在等离子体区域，移动反应器的低压电极可以调节放电区域的大小，使得等离子体区域体积和催化剂的体积相等。
本实用新型的反应器为同轴管-管式反应器，其包括高压电极1、石英管2、低压电极3、石英砂芯4、固定套5、进气口6、出气口7、交流高压电源8、橡胶塞9，高压电极1通过固定套5安装固定在石英管2内，石英砂芯4固定于石英管2内，并设置在高压电极1的一端，低压电极3设置在石英管2外，进气口6和出气口7分别设置在石英管2两端，交流高压电源8分别与高压电极1和低压电极3连接，橡胶塞9设置在石英管2上。
本实用新型所述的在石英砂芯4上方的高压电极1和石英管2之间填充有催化剂，且催化剂所在区域与低压电极3所覆盖的低温等离子体区域一致。
本实用新型所述的固定套5为不锈钢。
本实用新型所述低压电极3是铝箔，低压电极3的位置可根据催化剂所在区域进行调节。
本实用新型所述高压电极为是不锈钢棒。
所述石英砂芯可以承载直径120目以上的催化剂且允许气体通过，紧贴高压电极的一端，使催化剂能够均匀的填充于等离子体区域。
所述低压电极是铝箔紧密包裹于石英管的外层，调整低压电极位置改变等离子体区域的长度和体积，使等离子体区域和催化剂体积完全匹配。
当施加在高压电极上的交流电达到一定的电压（6~7 kV）和频率（8.6~8.9 kHz）时，在石英管和高压电极之间的气体被击穿从而产生低温等离子体，催化剂填充于石英砂芯上方的等离子体区域，当含有NO的气体污染物通过进气口进入反应器后可在等离子体和催化剂的协同下分解脱除，本实用新型使等离子体反应和催化反应发生在同一区域，可用于低温等离子体协同催化反应。
本实用新型的有益效果：（1）当峰值电压为6~7 kV、频率为8.6~8.9 kHz的高频高压交流电施加在实用新型的高压电极上时，能够击穿气体生成稳定均匀的低温等离子体；（2）在等离子体区域内填充催化剂，可以增加放电的均匀性和提高等离子体协同催化作用；（3）本装置结构简单，操作方便。
附图说明
图1是本实用新型反应器剖面结构示意图。
图2是本实用新型反应器中固定套结构示意图。
图3是本实用新型反应器用于等离子体协同催化出去NO的使用状态示意图。
图中：1是高压电极，2是石英管，3是低压电极，4是石英砂芯，5是不锈钢固定套，6是进气口，7是出气口，8是交流高压电源，9是橡胶塞，10是催化剂。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
本实用新型为同轴单层介质阻挡放电等离子体反应器，其包括高压电极1、石英管2、低压电极3、石英砂芯4、固定套5、进气口6、出气口7、交流高压电源8、橡胶塞9，高压电极1通过固定套5安装固定在石英管2内，石英砂芯4固定于石英管2内，并紧贴在高压电极1的一端，低压电极3设置在石英管2外，进气口6和出气口7分别设置在石英管2两端，交流高压电源8分别与高压电极1和低压电极3连接；其中高压电极1为直径为3mm的不锈钢管，石英管2为介质层，介质层厚度1mm，石英管的内径为10mm；石英管2外层紧密包裹铝箔纸作为低压电极3，不锈钢固定套5与橡胶塞9紧密地固定在高压电极1上，使高压电极能够稳定在石英管的中心位置，石英砂芯上可承载催化剂，且低压电极3覆盖的放电区域---低温等离子体区域与催化剂10所在区域一致。（见图1-2）本反应器长度为350mm，放电区域长度为20~100mm可调。
在图3中，催化剂10填充于石英管2和高压电极1之间，通过调节铝箔纸，使催化剂恰好填充于等离子体放电区域，调节等离子体电源的输出峰值电压为6kV、频率为8.6kHz，气体污染物从进气口6进入反应器，气体同时到达等离子体和催化剂区域，处理后的气体从出气口7排出。实验室研究表明：以直径为1.5mm的活性炭做催化剂，当含有浓度为500ppm的NO、流量为200mL/min的气体通入上述反应器时，出口NO浓度小于50ppm、NO2小于30ppm，一氧化氮的分解效率达到85%以上。
Claims (5)
1.一种用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其特征在于：该反应器为同轴管-管式反应器，其包括高压电极（1）、石英管（2）、低压电极（3）、石英砂芯（4）、固定套（5）、进气口（6）、出气口（7）、交流高压电源（8）、橡胶塞（9），高压电极（1）通过固定套（5）和橡胶塞（9）安装固定在石英管（2）内，石英砂芯（4）固定于石英管（2）内，并设置在高压电极（1）的一端，低压电极（3）设置在石英管（2）外，进气口（6）和出气口（7）分别设置在石英管（2）两端，交流高压电源（8）分别与高压电极（1）和低压电极（3）连接。
2.根据权利要求1所述的用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其特征在于：在石英砂芯（4）上方的高压电极（1）和石英管（2）之间填充有催化剂，且催化剂所在区域与低压电极（3）所覆盖的低温等离子体区域一致。
3.根据权利要求1所述的用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其特征在于：固定套（5）为不锈钢。
4.根据权利要求1所述的用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其特征在于：低压电极（3）是铝箔，其位置可根据催化剂所在区域进行调节。
5.根据权利要求1所述的用于低温等离子体协同催化去除NO的反应器，其特征在于：高压电极（1）为不锈钢棒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201220570285.9U CN202921165U (zh) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | 一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201220570285.9U CN202921165U (zh) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | 一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202921165U true CN202921165U (zh) | 2013-05-08 |
Family
ID=48211159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201220570285.9U Expired - Fee Related CN202921165U (zh) | 2012-11-01 | 2012-11-01 | 一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202921165U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106268222A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 成都信息工程大学 | 氨‑喷淋光催化剂介质阻挡放电法同时脱硫脱硝并资源化的方法 |
| CN107261829A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-20 | 北京京诚科林环保科技有限公司 | 一种燃气锅炉低温等离子烟气脱硝方法和装置 |
| CN113440989A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-28 | 河南三棵树新材料科技有限公司 | 碳纳米管原位净化污染物的介质阻挡放电反应器及应用 |
| CN116078127A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-09 | 浙大城市学院 | 针式电极协同柱体多通道吸附催化剂的介质阻挡放电管 |
-
2012
- 2012-11-01 CN CN201220570285.9U patent/CN202921165U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106268222A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-01-04 | 成都信息工程大学 | 氨‑喷淋光催化剂介质阻挡放电法同时脱硫脱硝并资源化的方法 |
| CN107261829A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-20 | 北京京诚科林环保科技有限公司 | 一种燃气锅炉低温等离子烟气脱硝方法和装置 |
| CN113440989A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-28 | 河南三棵树新材料科技有限公司 | 碳纳米管原位净化污染物的介质阻挡放电反应器及应用 |
| CN116078127A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-09 | 浙大城市学院 | 针式电极协同柱体多通道吸附催化剂的介质阻挡放电管 |
| CN116078127B (zh) * | 2023-03-03 | 2023-11-17 | 浙大城市学院 | 针式电极协同柱体多通道吸附催化剂的介质阻挡放电管 |
| US11968769B1 (en) | 2023-03-03 | 2024-04-23 | Hangzhou City University | Dielectric barrier discharging tube having synergistic column of needle electrodes utilizing multi-channels to adsorb catalysts |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202921165U (zh) | 一种用于低温等离子体协同催化去除no的反应器 | |
| CN102179145B (zh) | 等离子体催化协同治理VOCs的反应器 | |
| CN101462021B (zh) | 一种介质阻挡放电低温等离子体有害气体转化装置 | |
| CN102958264B (zh) | 一种基于催化剂反电晕沿面击穿的等离子体发生装置及方法和应用 | |
| CN101786757A (zh) | 介质阻挡放电等离子体、吸附、光催化协同作用废水处理装置 | |
| CN104548925A (zh) | 矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置 | |
| CN102134116A (zh) | 一种同轴线管式介质阻挡电晕放电反应装置 | |
| CN108097334A (zh) | 一种介质阻挡放电等离子体使失活的Ag/Al2O3催化剂原位再生的方法 | |
| Li et al. | CO2 conversion in a coaxial dielectric barrier discharge plasma reactor in the presence of mixed ZrO2-CeO2 | |
| CN102371888A (zh) | 一种车载式净化汽车尾气中一氧化氮的等离子体发生装置 | |
| CN106902620A (zh) | 电晕-介质阻挡放电低温等离子体净化废气方法及装置 | |
| Bhattacharyya et al. | Biodiesel exhaust treatment with dielectric barrier discharges coupled with industrial waste byproducts | |
| CN107233786A (zh) | 一种螺旋沿面型结构的低温等离子体发生器 | |
| CN204447754U (zh) | 矩阵式介质阻挡等离子体协同吸附/催化分解脱硝装置 | |
| CN209576241U (zh) | 双介质阻挡放电等离子体激励催化气相反应处理有机废气的装置 | |
| CN110482642A (zh) | 一种泡沫类介质阻挡放电等离子体的污染物处理装置 | |
| CN212492881U (zh) | 一种脉冲放电等离子体反应器和有机废水的处理装置 | |
| CN204865485U (zh) | 内嵌紫外灯管的双介质阻挡放电有机废气处理装置 | |
| CN101785951A (zh) | 一种有机废气的净化方法 | |
| CN203886398U (zh) | 一种一体式等离子体催化反应装置 | |
| CN203610027U (zh) | 一种气态污染物一体化净化装置 | |
| CN204583165U (zh) | 用于催化剂表面改性的平行板式低温等离子体反应器 | |
| CN108355486A (zh) | 低温等离子体协同催化装置 | |
| CN202366614U (zh) | 涂装废气净化器 | |
| CN202724994U (zh) | 一种用于治理废气的等离子体催化的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130508 Termination date: 20141101 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |