CN207734842U - 一种低温等离子光催化废气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环保技术领域，更具体地说，它涉及一种低温等离子光催化废气净化设备，包括净化罐，所述净化罐的两端分别设置为进气口和出气口，所述净化罐靠近进气口一端的顶部设有低温等离子发生器，低温等离子发生器上设有用于将低温等离子发生器产生的等离子气体吹散到净化罐内的送风装置；净化罐内靠近低温等离子发生器还设有紫外灯组，紫外灯组和低温等离子发生器之间设有光触媒氧化钢网；光触媒氧化钢网和低温等离子发生器之间还设有第一喷淋装置，第一喷淋装置的喷淋方向朝向光触媒氧化钢网。送风装置将低温等离子发生器产生的等离子气体吹散到净化罐内，有利于增加有机废气和等离子气体的混合接触，反应更加充分。

Description

一种低温等离子光催化废气净化设备

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，更具体地说，它涉及一种低温等离子光催化废气净化设备。

背景技术

工业生产过程中，如化工、合成革、涂装、印刷、塑胶、橡胶、化纤、制鞋、木业等行业产生大量的有机废气，不同行业的有机物废气的毒性也是各不相同的，其中工业废气中10种常见有机的废气对人体的危害主要表现为：

1.有机苯类多损害人的中枢神经，造成神经系统的障碍，当苯蒸气的浓度过高时(空气中含量达2％)，可以引起致死性急性的中毒。

2.多环芳烃有机物有强烈的致癌性。

3.苯酸类有机物能使细胞的蛋白质发生变形或凝固，致使全身中毒。

4.腈类有机物中毒时，可引起呼吸困难、严重窒息、甚至意识的丧失直至死亡。

5.硝基苯类有机物会影响神经系统、血相和肝、脾器官功能，皮肤的大面积吸收可以致人死亡。

6.芳香胺类有机物致癌，二苯胺、联苯胺等进入人体可以造成缺氧的症状。

7.有机氮化合物可致癌。

8.有机磷化合物降低血液中胆碱脂酶的活性，使神经系统发生功能的障碍。

9.有机硫化合物中低浓度的硫醇可引起不适，高浓度的可致人死亡。

10.含氧有机化合物，如吸入高浓度的环氧乙烷可致人死亡；丙烯醛对粘膜有强烈的刺激性；戊醇可以起头痛、呕吐、腹泻等。

目前，国内有机废气特别是工业有机废气利用活性炭吸收，虽然安装初期有较好的吸附效果，但随着时间的推移，吸附效果降低，直至饱和；更换后的饱和活性炭为危废，处理不好会形成二次污染。

虽然市场上也有类似以等离子为主的有机废气净化器，但由于处理技术单一，结构不紧凑，能耗大等缺点，导致用户不能承受。

中国发明专利CN107224849A公开了一种低温等离子废气净化装置，包含机壳以及设在所述机壳内部的第一光触媒处理装置、第二光触媒处理装置和低温等离子处理装置，所述第一光触媒处理装置设在所述低温等离子处理装置的处理区输入前端，所述第二光触媒处理装置设在低温等离子处理装置的处理区输出后端。

上述技术方案通过光触媒处理装置和低温等离子处理装置结合处理效果得到了很大的改善。但是有机废气过滤掉大颗粒污染物后依次流经第一光触媒处理装置、低温等离子处理装置、第二光触媒处理装置进行处理，整个过程中气体在三个处理装置中停留的时间相对比较短，而光触媒反应需要有一定的时间，这对于浓度比较高的有机废气处理效果并不是很理想，很有可能还残留有有害气体。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种低温等离子光催化废气净化设备，能够延长有机废气在净化设备中的停留时间，进而增加反应，有机废气处理的更加彻底。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低温等离子光催化废气净化设备，包括净化罐，所述净化罐的两端分别设置为进气口和出气口，所述净化罐靠近进气口一端的顶部设有低温等离子发生器，低温等离子发生器上设有用于将低温等离子发生器产生的等离子气体吹散到净化罐内的送风装置；净化罐内靠近低温等离子发生器还设有紫外灯组，紫外灯组和低温等离子发生器之间设有光触媒氧化钢网；光触媒氧化钢网和低温等离子发生器之间还设有第一喷淋装置，第一喷淋装置的喷淋方向朝向光触媒氧化钢网。

通过采用上述技术方案，低温等离子发生器设置在净化罐顶部，再用送风装置将低温等离子发生器产生的等离子气体吹散到净化罐内，有利于增加有机废气和等离子气体的混合接触，反应更加充分；而且等离子气体的扩散方向与从进气口进入的有机废气的流动方向基本垂直，只是有一定的减速效果，利于反应，不会明显影响有机废气的流动方向，不会造成有机废气的气流紊乱。有机废气与等离子气体混合反应后，流动到光触媒氧化钢网上，在紫外灯组中紫外灯的照射下发生光催化反应，进一步净化有机废气；第一喷淋装置对有机废气有一定的冷却作用，将有机废气反应过程中的一些水蒸气冷却；同时也有利于降低有机废气的流动速度，使光催化反应更彻底；喷淋方向朝向光触媒氧化钢网也不会造成有机废气的气流紊乱。

本实用新型进一步设置为：所述第一喷淋装置包括第一喷淋头和用于给第一喷淋头输水的第一输水管；所述第一喷淋头设置多行多列形成长度和宽度均与光触媒氧化钢网相等的矩形阵列。

通过采用上述技术方案，第一输水管给第一喷淋头输水完成喷淋，结构简单；第一喷淋头头设置多行多列形成长度和宽度均与光触媒氧化钢网相等的矩形阵列，喷淋范围更大，降温减速效果更好，有机废气在光触媒氧化钢网和紫外灯组之间停留的时间更长，进一步加强了有机废气光催化反应的程度。

本实用新型进一步设置为：所述紫外灯组和光触媒氧化钢网之间设置有第二喷淋装置，第二喷淋装置包括设置于净化罐顶部的第二喷淋头和用于给第二喷淋头输水的第二输水管；第二喷淋头的喷淋方向朝向净化罐底部。

通过采用上述技术方案，第二喷淋装置进一步优化冷却和减速效果，有机废气在光触媒氧化钢网和紫外灯组之间停留的时间更长，延长了气体进行光催化反应的时间，进一步加强了气体光催化反应的程度。

本实用新型进一步设置为：所述净化罐底部设有水箱，净化罐位于紫外灯组和光触媒氧化钢网之间的底部设有与水箱连通的第一回流孔；水箱内设有用于实现水循环使用的水泵。

通过采用上述技术方案，第一回流孔实现了将净化罐内的水排出，水泵实现了水循环使用，节约用水，而且结构简单，便于生产实现。

本实用新型进一步设置为：所述紫外灯组包括若干个平行设置的紫外灯，相邻紫外灯之间的间距为紫外灯长度的1/5-1/6。

通过采用上述技术方案，紫外灯平行设置净化罐内紫外线的照射相对均匀，对有机废气的处理效果更好；相邻紫外灯之间的间距太大会降低处理效果，间距太小需要放置的紫外灯数目更多容易造成浪费，经测试发现，当相邻紫外灯之间的间距为紫外灯长度的1/5-1/6综合效果更好。

本实用新型进一步设置为：所述净化罐内靠近出气口的一端还设有气体缓冲室，气体缓冲室包括两个相对设置的缓冲板，所述缓冲板的侧边与净化罐的内侧壁贴合，两个缓冲板上都均匀分布有缓冲孔，两个缓冲板之间填充有塑料球，塑料球的直径大于缓冲孔的直径。

通过采用上述技术方案，气体缓冲室进一步减缓有机废气的流动速度，进而降低整个净化罐内有机废气的流动速度，反应更加充分。缓冲孔的直径小于塑料球的直径，保证塑料球不会被气流冲出气体缓冲室。

本实用新型进一步设置为：所述净化罐内气体缓冲室和紫外灯组之间设有第三喷淋装置，所述第三喷淋装置包括第三喷淋头和用于给第三喷淋头输水的第三输水管；第三喷淋头的喷水方向朝向气体缓冲室。

通过采用上述技术方案，第三喷淋装置进一步降低有机废气的流动速度，同时降低有机废气的温度。第三喷淋头的喷水方向朝向气体缓冲室也不会造成有机废气的气流紊乱。有机废气中还可能残留部分杂质沾附在塑料球上，长期的累积可能导致塑料球上的杂质过多，杂质可能会跟随流经气体缓冲室内的气体从缓冲孔流出，影响设备的净化效果。第三喷淋装置可以将沾附在塑料球上的杂质冲走，净化效果更好。

本实用新型进一步设置为：所述净化罐底部设有水箱，净化罐位于气体缓冲室底部开设有第二回流孔；水箱内设有用于实现水循环使用的水泵；第二回流孔的直径小于塑料球的直径。

通过采用上述技术方案，第二回流孔和水泵实现了缓冲室内水流与水箱内水的循环使用，节约用水。

本实用新型进一步设置为：两个缓冲板相背离的两侧底部开设有与水箱连通的回流槽。

通过采用上述技术方案，回流槽有利于加快水流的回流速度，冷却和减速效果更好。

本实用新型进一步设置为：所述净化罐靠近出气口一侧设有用于过滤水汽的过滤网。

通过采用上述技术方案，由于第三喷淋装置对有机废气的喷淋，处理后的有机废气中会含有比较多的水汽，过滤网过滤处理后的有机废气中含有的大量水汽，可以对水汽进行回收利用，有利于节约水源。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，低温等离子发生器设置在净化罐顶部，再用送风装置将低温等离子发生器产生的等离子气体吹散到净化罐内，有利于增加有机废气和等离子气体的混合接触，反应更加充分；而且等离子气体的扩散方向与从进气口进入的有机废气的流动方向基本垂直，只是有一定的减速效果，利于反应，不会明显影响有机废气的流动方向，不会造成有机废气的气流紊乱。

其二，有机废气与等离子气体混合反应后，流动到光触媒氧化钢网上，在紫外灯组中紫外灯的照射下发生光催化反应，进一步净化有机废气。

其三，几个喷淋装置对有机废气有很好的冷却作用，将有机废气反应过程中的一些水蒸气冷却；同时也有利于降低有机废气的流动速度，使光催化反应更彻底；喷淋方向朝向光触媒氧化钢网也不会造成有机废气的气流紊乱。

其四，多处回流孔的设置实现了水循环使用，有利于节约用水。

附图说明

图1为本实施例中净化罐内部的结构示意图；

图2为本实施例中的紫外灯组、光触媒氧化钢网和第二喷淋装置的连接关系示意图；

图3为本实施例中的气体缓冲室的结构示意图。

图中：1、净化罐；11、进气口；12、出气口；13、水箱；2、过滤网；3、气体缓冲室；31、缓冲板；311、缓冲孔；32、塑料球；33、第二回流孔；34、回流槽；41、紫外灯组；411、紫外灯；42、光触媒氧化钢网；43、第一回流孔；5、滤油板；51、通风孔；6、低温等离子发生器；61、通风管；62、送风装置；71、第一喷淋装置；711、第一输水管；712、第一喷淋头；72、第二喷淋装置；721、第二输水管；722、第二喷淋头；73、第三喷淋装置；731、第三输水管；732、第三喷淋头；74、第四喷淋装置；741、第四输水管；742、第四喷淋头；8、水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种低温等离子光催化废气净化设备，如图1所示，包括净化罐1，净化罐1的两端分别设置为进气口11和出气口12，净化罐1内从进气口11开始到出气口12依次设有滤油板5、低温等离子发生器6、第一喷淋装置71、光触媒氧化钢网42、第二喷淋装置72、紫外灯组41、第三喷淋装置73、气体缓冲室3、过滤网2。

滤油板5上开设有通风孔51，有机废气气体可以通过，有机废气在管道中流通的过程中会降温，有些气体会变为液体，滤油板5可以初步隔挡部分有机物液体，减轻后期的净化负担。

低温等离子发生器6设置在净化罐1靠近进气口11一端的顶部，而且低温等离子发生器6上设有送风装置62和通风管61。外界空气通过通风管进入送风装置62，送风装置62将低温等离子发生器6产生的等离子气体吹散到净化罐1内，有利于增加有机废气和等离子气体的混合接触，反应更加充分；而且等离子气体的扩散方向与从进气口11进入的有机废气的流动方向基本垂直，只是有一定的减速效果，利于反应，不会明显影响有机废气的流动方向，不会造成有机废气的气流紊乱。同时送风装置62和通风管也使得大量的新空气进入电离区，使低温等离子发生器6产生更多的等离子体，对有机废气的处理效果更好。

有机废气与等离子气体混合反应后，流动到光触媒氧化钢网42上，在紫外灯组41中紫外灯411的照射下发生光催化反应，进一步净化有机废气。

第一喷淋装置71的喷淋方向朝向光触媒氧化钢网42，第一喷淋装置71对有机废气有一定的冷却作用，将有机废气反应过程中的一些水蒸气冷却；同时也有利于降低有机废气的流动速度，使光催化反应更彻底；喷淋方向朝向光触媒氧化钢网42也不会造成有机废气的气流紊乱。

如图1和图2所示，净化罐1底部设有水箱13，净化罐1位于紫外灯组41和光触媒氧化钢网42之间的底部设有与水箱13连通的第一回流孔43；水箱13内设有用于实现水循环使用的水泵8。第一回流孔43便于将净化罐1内的水排出，水泵8实现了水循环使用，节约用水。

第一喷淋装置71包括第一喷淋头712和用于给第一喷淋头712输水的第一输水管711；第一喷淋头712设置多行多列形成长度和宽度均与光触媒氧化钢网42相等的矩形阵列。喷淋范围更大，降温减速效果更好，有机废气在光触媒氧化钢网42和紫外灯组41之间停留的时间更长，进一步加强了有机废气光催化反应的程度。

第二喷淋装置72包括设置于净化罐1顶部的第二喷淋头722和用于给第二喷淋头722输水的第二输水管721，第二输水管721和第一输水管711相连通；第二喷淋头722的喷淋方向朝向净化罐1底部。进一步优化冷却和减速效果，有机废气在光触媒氧化钢网42和紫外灯组41之间停留的时间更长，延长了气体进行光催化反应的时间，进一步加强了气体光催化反应的程度。

第一喷淋装置71和第二喷淋装置72也可对紫外灯411进行清洗，减少沾染到紫外灯411上的杂质，使紫外灯411管可以长期保持良好的发射状态和散热，提高灯管的使用寿命。

紫外灯组41包括若干个平行设置的紫外灯411，紫外灯411平行设置两层，紫外线的照射相对均匀，对有机废气的处理效果更好；每层内相邻紫外灯411之间的间距为紫外灯411长度的1/5-1/6。净化罐1内相邻紫外灯411之间的间距太大会降低处理效果，间距太小需要放置的紫外灯411数目更多容易造成浪费，经测试发现，当相邻紫外灯411之间的间距为紫外灯411长度的1/5-1/6综合效果更好。

如图3所示，气体缓冲室3靠近净化罐1内出气口12的一端，气体缓冲室3包括两个相对设置的缓冲板31，缓冲板31的侧边与净化罐1的内侧壁贴合，两个缓冲板31上都均匀分布有缓冲孔311，两个缓冲板31之间填充有塑料球32，塑料球32的直径大于缓冲孔311的直径。气体缓冲室3进一步减缓有机废气的流动速度，进而降低整个净化罐1内有机废气的流动速度，反应更加充分。缓冲孔311的直径小于塑料球32的直径，保证塑料球32不会被气流冲出气体缓冲室3。

第三喷淋装置73包括第三喷淋头732和用于给第三喷淋头732输水的第三输水管731；第三喷淋头732的喷水方向朝向气体缓冲室3。

气体缓冲室3顶部设有第四喷淋装置74，第四喷淋装置74包括第四喷淋头742和用于给第四喷淋头742输水的第四输水管741，第四输水管741和第三输水管731相连通；第四喷淋装置74的喷水方向朝向气体缓冲室3底部，

第三喷淋装置73和第四喷淋装置74进一步降低有机废气的流动速度，同时降低有机废气的温度。有机废气中还可能残留部分杂质沾附在塑料球32上，长期的累积可能导致塑料球32上的杂质过多，杂质可能会跟随流经气体缓冲室3内的气体从缓冲孔311流出，影响设备的净化效果。第三喷淋装置73和第四喷淋装置74可以将沾附在塑料球32上的杂质冲走，净化效果更好。

如图1和图3所示，气体缓冲室3底部开设有与水箱13第二回流孔33，第二回流孔33实现了缓冲室内水流入水箱13内，并通过水泵8实现了缓冲室内水流与水箱13内水的循环使用，更利于节约用水。两个缓冲板31相背离的两侧底部开设有与水箱13连通的回流槽34，有利于加快水流的回流速度，冷却和减速效果更好，气体缓冲室3内也不容易积存水。

过滤网2设置在净化罐1靠近出气口12一侧，用于过滤水汽，并通过水箱13回收利用，更利于节约水资源。

工作原理：气体由进气口11经滤油板5进入净化罐1内，与低温等离子发生器6产生的等离子体相互作用，初步净化空气，再在光触媒氧化钢网42和紫外灯组41的作用下发生光催化反应，第一喷淋装置71和第二喷淋装置72具有很好的冷却和减速作用，延长了有机废气的光催化时间，净化更加彻底；经过光催化处理后的有机废气进入气体缓冲室3降温减速，最后经过过滤网2过滤水汽后从出气口12排出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温等离子光催化废气净化设备，包括净化罐(1)，所述净化罐(1)的两端分别设置为进气口(11)和出气口(12)，其特征在于：所述净化罐(1)靠近进气口(11)一端的顶部设有低温等离子发生器(6)，低温等离子发生器(6)上设有用于将低温等离子发生器(6)产生的等离子气体吹散到净化罐(1)内的送风装置(62)；净化罐(1)内靠近低温等离子发生器(6)还设有紫外灯组(41)，紫外灯组(41)和低温等离子发生器(6)之间设有光触媒氧化钢网(42)；光触媒氧化钢网(42)和低温等离子发生器(6)之间还设有第一喷淋装置(71)，第一喷淋装置(71)的喷淋方向朝向光触媒氧化钢网(42)。

2.根据权利要求1所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述第一喷淋装置(71)包括第一喷淋头(712)和用于给第一喷淋头(712)输水的第一输水管(711)；所述第一喷淋头(712)设置多行多列形成长度和宽度均与光触媒氧化钢网(42)相等的矩形阵列。

3.根据权利要求1所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述紫外灯组(41)和光触媒氧化钢网(42)之间设置有第二喷淋装置(72)，第二喷淋装置(72)包括设置于净化罐(1)顶部的第二喷淋头(722)和用于给第二喷淋头(722)输水的第二输水管(721)；第二喷淋头(722)的喷淋方向朝向净化罐(1)底部。

4.根据权利要求2或3所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述净化罐(1)底部设有水箱(13)，净化罐(1)位于紫外灯组(41)和光触媒氧化钢网(42)之间的底部设有与水箱(13)连通的第一回流孔(43)；水箱(13)内设有用于实现水循环使用的水泵(8)。

5.根据权利要求1所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述紫外灯组(41)包括若干个平行设置的紫外灯(411)，相邻紫外灯(411)之间的间距为紫外灯(411)长度的1/5-1/6。

6.根据权利要求1所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述净化罐(1)内靠近出气口(12)的一端还设有气体缓冲室(3)，气体缓冲室(3)包括两个相对设置的缓冲板(31)，所述缓冲板(31)的侧边与净化罐(1)的内侧壁贴合，两个缓冲板(31)上都均匀分布有缓冲孔(311)，两个缓冲板(31)之间填充有塑料球(32)，塑料球(32)的直径大于缓冲孔(311)的直径。

7.根据权利要求6所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述净化罐(1)内气体缓冲室(3)和紫外灯组(41)之间设有第三喷淋装置(73)，所述第三喷淋装置(73)包括第三喷淋头(732)和用于给第三喷淋头(732)输水的第三输水管(731)；第三喷淋头(732)的喷水方向朝向气体缓冲室(3)。

8.根据权利要求7所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述净化罐(1)底部设有水箱(13)，净化罐(1)位于气体缓冲室(3)底部开设有第二回流孔(33)；水箱(13)内设有用于实现水循环使用的水泵(8)；第二回流孔(33)的直径小于塑料球(32)的直径。

9.根据权利要求8所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：两个缓冲板(31)相背离的两侧底部开设有与水箱(13)连通的回流槽(34)。

10.根据权利要求9所述的一种低温等离子光催化废气净化设备，其特征在于：所述净化罐(1)靠近出气口(12)一侧设有用于过滤水汽的过滤网(2)。