CN204338016U - 一种等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置，其包括温湿度控制仪、气溶胶发生器、高频交流电源、等离子体反应器、催化剂回收槽，温湿度控制仪通过气溶胶发生器与等离子体反应器连接，气溶胶发生器上设有催化剂入口，等离子体反应器与催化剂回收槽连接，催化剂回收槽上设置有气体出口和催化剂回收出口，催化剂回收出口与气溶胶发生器上的催化剂入口连通，高频交流电源与等离子体反应器连接；本装置充分利用气固活气液分散系体和等离子体的特性，对有害物质进行净化，可以实现协同高效的效果。适用范围广、净化方式灵活、净化效率高、净化耗时短。
Description
技术领域
本实用新型属于气态污染物处理工艺技术领域，尤其涉及一种等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置。
背景技术
随着世界经济的快速发展，人类的生产和生活活动正在向大气排放大量的废气。这些有害气体的排放使得大气质量日益恶化，已经成为影响人类可持续发展的重大问题，因此大力开展气体污染物处理技术的研究意义重大。
介质阻挡放电 (DBD) 可以在常温常压条件下产生低温(非平衡态)等离子体，等离子体中富含的大量活性粒子如离子、电子、激发态的原子和分子及自由基等，与各种有机、无机气体污染物分子发生反应，被广泛应用于气态污染物的处理领域。已有研究表明，该技术可用于处理多种气态污染物，如挥发性有机物VOCs、苯系物、全氟碳、碳卤烃化合物、 二恶英类、H2S、COS、CS2、PH3、HCN、甲硫醇物质等。
气固分散系是固体和气体的均匀分布体，气液分散系是液体颗粒和气体的均匀分布体，其中的颗粒物具有一定物理特性。例如可以提供较大的比表面积，可以成为发生反应的载体，提供反应位点。颗粒物本身具有一定化学特性，可以和目标气体充分接触，发生反应。
目前工业所用催化剂处理废气中，催化剂多固定在反应器内，造成气体与催化器接触不充分，反应时间长等问题。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置，该装置包括温湿度控制仪1、气溶胶发生器2、高频交流电源4、等离子体反应器5、催化剂回收槽7，温湿度控制仪1通过气溶胶发生器2与等离子体反应器5连接，气溶胶发生器2上设有催化剂入口3，等离子体反应器5与催化剂回收槽7连接，催化剂回收槽7上设置有气体出口和催化剂回收出口，催化剂回收出口与气溶胶发生器2上的催化剂入口3连通，高频交流电源4与等离子体反应器5连接。
所述等离子体反应器5上部设置有气体均布板6，气体均布板6使得进入等离子反应器5气流均匀分布。
气溶胶发生器2使气体和催化剂形成气固或气液分散系，结合等离子体发生器5强化污染物去除效率。
所述催化剂回收器7可以为静电除尘器或布袋除尘器等，可以根据具体情况自由配置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：形成气固和气液分散系后，充分利用气固活气液分散系体和等离子体的特性，对有害物质进行净化，可以实现协同高效的效果。适用范围广、净化方式灵活、净化效率高、净化耗时短。
附图说明
图1为本实用新型装置结构示意图；
图中：1-温湿度控制仪，2-气溶胶发生器，3-催化剂入口，4-高频交流电源，5-等离子体反应器，6-气体均布板，7-催化剂回收器。
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，但本实用新型保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置包括温湿度控制仪1、气溶胶发生器2、高频交流电源4、等离子体反应器5、催化剂回收器7，温湿度控制仪1通过气溶胶发生器2与等离子体反应器5连接，气溶胶发生器2上设有催化剂入口3，等离子体反应器5与催化剂回收器7连接，催化剂回收器7上设置有气体出口和催化剂回收出口，催化剂回收出口与气溶胶发生器2上的催化剂入口3连通，高频交流电源4与等离子体反应器5连接。
所述等离子体反应器5距离顶部十厘米处设置有气体均布板6，气体均布板6使得进入等离子反应器5气流均匀分布。
所述催化剂回收装置7采用高压静电除尘器。
待净化气体成分为CS2（1600ppm），氮气为平衡气，等离子体反应器为介质阻挡放电产生等离子体，放电极为金属管，放电介质为石英管。
第一步使待净化气体通过温湿度控制仪1， 流速为0.9m/s，调解废气相对湿度至60%，温度至30℃。
第二步使气体进入气溶胶发生器2，从催化剂入口3添加利活性炭用浸渍法负载Cu2+的活性炭粉磨后制成40-60目的活性炭催化剂颗粒，形成气固分散系，其中催化剂颗粒浓度为3 g/m3。
第三步使气体进入等离子体反应器5，形成分散系和等离子体的共存态，气体停留时间为15s，使等离子活性物质和有害气体以及气固分散系中的颗粒物发生反应。
第四步使气体进入高压静电除尘器7，回收催化剂并返回至气溶胶发生器2中重新利用，净化后气体通过高压静电除尘器7上的气体出口排出。
反应后，HS2浓度为18-25 ppm，活性炭催化剂的回收率为97.5%。
实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于所述催化剂回收器7为电除雾器，待净化气体成分为HCN（1000ppm），氮气为平衡气，放电极为钨电极。
第一步使待净化气体通过温湿度控制仪1，流速为0.6m/s，调解废气相对湿度至50%，温度至40℃。
第二步使气体进入气溶胶发生器2，将含有Fe2+的溶液雾化后与待净化气体混合，制成的气液分散系通入等离子体反应器5。
第三步使气体进入等离子体反应器5，形成分散系和等离子体的共存态，气体停留时间为12，使等离子活性物质和有害气体以及气液分散系中的催化剂发生反应。
第四步使气体进入电除雾器，回收催化剂并返回至气溶胶发生器2中重新利用，净化后气体通过电除雾器7上的气体出口排出。
反应后，出口的HCN浓度为25-30 ppm，溶液的回收率为98%。
Claims (3)
1.一种等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置，其特征在于：包括温湿度控制仪（1）、气溶胶发生器（2）、高频交流电源（4）、等离子体反应器（5）、催化剂回收器（7），温湿度控制仪（1）通过气溶胶发生器（2）与等离子体反应器（5）连接，气溶胶发生器（2）上设有催化剂入口（3），等离子体反应器（5）与催化剂回收器（7）连接，催化剂回收器（7）上设置有气体出口和催化剂回收出口，催化剂回收出口与气溶胶发生器（2）上的催化剂入口（3）连通，高频交流电源（4）与等离子体反应器（5）连接。
2.根据权利要求1所述等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置，其特征在于：所述等离子体反应器（5）上部设置有使得进入等离子反应器（5）的气流均匀分布的气体均布板（6）。
3.根据权利要求1或2所述等离子体与气固或气液分散系协同净化污染物的装置，其特征在于：催化剂回收器（7）为静电除尘器或布袋除尘器。
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