CN209020152U - 自清洗等离子废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废气处理领域，具体涉及一种自清洗等离子废气处理装置及方法。该装置包括箱体(4)、等离子电源(5)、设备电源(6)、蒸汽管道(10)、蒸汽发生器(11)、气压式物理清除器(13)以及等离子放电体(17)。该装置使用时能够保持满功率运行，使得废气处理效率大幅度提高。本实用新型的装置具有处理效果好，运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点，其自动清洗功能提高了整体工作效率，节省了繁杂的人工清理过程。

Description

自清洗等离子废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理领域，具体涉及一种自清洗等离子废气处理装置。

背景技术

低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。

传统的低温等离子废气处理设备在运行期间会被废气中的粉尘以及有机物附着于放电体表面，不但影响放电功率，还使清洗存在困难。但是，如果不经常清洗会引起内部燃烧起火，甚至爆炸。上述问题使得现有的设备在运行时无法实现满功率运行，处理效率有所降低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有避免处理设备内部燃烧起火甚至爆炸的风险、保持满功率运行，废气处理效率高、处理效果好、运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用的自清洗等离子废气处理装置。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：

自清洗等离子废气处理装置，包括箱体4、等离子电源5、蒸汽管道10、蒸汽发生器11、气压式物理清除器13以及等离子放电体17。

所述箱体4上分别设有进气口1和出气口2。

箱体4的内部自进气口1至出气口2依次间隔布置均流板15、防尘罩16、多个等离子放电体17以及催化网18。

所述等离子放电体17与等离子电源5电连接。

所述等离子放电体17为多个水平层结构，每个水平层为水平布置的电极管171。

箱体4的内部还设有蒸汽管道10以及蒸汽发生器11；等离子放电体17的一侧外部设有蒸汽管道10，另一侧设有气压式物理清除器13；所述蒸汽管道10的底端连通蒸汽发生器11；蒸汽管道10通过多个分支管道水平布置在等离子放电体17的相邻层的电极管171之间，蒸汽管道10的多个分支管道与等离子放电体17的电极管171位于同一竖直平面内；蒸汽管道10的每个分支管道上设有多个蒸汽喷头。

气压式物理清除器13上设有多个孔，每个孔对应等离子放电体17的一层电极管171。

每层电极管171的阳极接入等离子放电体17的等离子高压端7，电极管171的阴极接入等离子放电体17的等离子低压端8；等离子放电体17的等离子高压端7和等离子低压端8分别与等离子电源5的阳极和阴极电连接。

等离子放电体17的顶部和底部设有气压式物理清除器支撑杆14，气压式物理清除器13的上下两端与气压式物理清除器支撑杆14可滑动地连接。

所述气压式物理清除器13的材质为聚四氟乙烯。

所述每个蒸汽管道10的分支管道上设有2～6个蒸汽喷头；蒸汽管道10的每个分支管道中，朝向位于其上方的电极管171的蒸汽喷头多于朝向位于其下方的电极管171的蒸汽喷头。

所述箱体4底部设有多个污水收集槽，每个污水收集槽的位置与一个等离子放电体17对应。

所述箱体4上还设有排污口3，排污口3与污水收集槽连通。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型的自清洗等离子废气处理装置，使用高温水蒸气对放电体表面进行自动清理工作，避免了内部燃烧起火甚至爆炸的风险；

2)本实用新型的自清洗等离子废气处理装置，使用时能够保持满功率运行，使得废气处理效率大幅度提高；

3)本实用新型的自清洗等离子废气处理装置，将低温等离子体技术应用于恶臭气体治理，具有处理效果好，运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。

4)本实用新型的自清洗等离子废气处理装置，在传统等离子废气处理技术上增加了自动清洗功能，特别是自动清洗功能内置，与等离子主体相结合，不但清洗方便，还不在结构层次形成阻碍，提高了整体工作效率，节省了繁杂的人工清理过程。

附图说明

图1为本实用新型的自清洗等离子废气处理装置的箱体俯视图；

图2为本实用新型的自清洗等离子废气处理装置的自清洗系统的部件连接示意图；

图3为本实用新型的自清洗等离子废气处理装置的均流板、防尘罩、等离子放电体以及催化网在自清洗等离子主体内的布置示意图；

图4为本实用新型的自清洗等离子废气处理装置的等离子放电体阴极和阳极布置示意图。

其中的附图标记为：

1 进气口 2 出气口

3 排污口 4 箱体

5 等离子电源 6 设备电源

7 等离子高压端 8 等离子低压端

9 电源及设备接地保护装置 10 蒸汽管道

11 蒸汽发生器 13 气压式物理清除器

14 气压式物理清除器支撑杆 15 均流板

16 防尘罩 17 等离子放电体

18 催化网 171电极管

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的自清洗等离子废气处理装置，包括箱体4、等离子电源5、设备电源6、电源及设备接地保护装置9、蒸汽管道10、蒸汽发生器11、内部污水收集器12、气压式物理清除器13、气压式物理清除器支撑杆14以及等离子放电体17。

如图1所示，所述箱体4的前、后两端分别设有进气口1和出气口2。

如图3所示，箱体4的内部自进气口1至出气口2依次间隔布置均流板15、防尘罩16、多个等离子放电体17以及催化网18。

所述等离子放电体17为多个水平层结构，每个水平层为水平布置的电极管171。进一步参阅图4，电极管171的阳极接入等离子放电体17的等离子高压端7，电极管171的阴极接入等离子放电体17的等离子低压端8。优选地，所述电极管171的管壁材质为玻璃。

所述等离子放电体17与等离子电源5电连接；连接方式为通过等离子高压端7和等离子低压端8分别与等离子电源5的阳极和阴极电连接。

如图2所示，箱体4的内部还设有蒸汽管道10、蒸汽发生器11以及气压式物理清除器13。所述等离子放电体17的一侧外部设有蒸汽管道10，另一侧设有气压式物理清除器13。所述蒸汽管道10的底端连通蒸汽发生器11。蒸汽管道10通过多个分支管道水平布置在等离子放电体17的相邻的电极管171之间，蒸汽管道10的多个分支管道与等离子放电体17的电极管171位于同一竖直平面内。蒸汽管道10的每个分支管道上设有多个蒸汽喷头。

优选地，每个蒸汽管道10的分支管道上设有2～6个蒸汽喷头。优选地，蒸汽管道10的每个分支管道中，朝向位于其上方的电极管171的蒸汽喷头多于朝向位于其下方的电极管171的蒸汽喷头。

等离子放电体17的顶部和底部设有气压式物理清除器支撑杆14，气压式物理清除器13的上下两端与气压式物理清除器支撑杆14可滑动地连接，从而使气压式物理清除器13安装于等离子放电体17上。优选地，气压式物理清除器13上设有多个孔，每个孔对应等离子放电体17的一层电极管171，所述每个孔的孔径与电极管171的管径相配合；当气压式物理清除器13沿气压式物理清除器支撑杆14滑动时，可实现沿电极管171的轴向对电极管171的管壁擦拭。

优选地，所述气压式物理清除器13的材质为聚四氟乙烯。

所述箱体4的底部设有多个污水收集槽，每个污水收集槽的位置与每个等离子放电体17相对应。箱体4上还设有排污口3，排污口3与污水收集槽连通。

等离子电源5、蒸汽发生器11以及气压式物理清除器13与设备电源6连接，等离子电源5还与电源及设备接地保护装置9连接。

利用本实用新型的自清洗等离子废气处理装置进行等离子废气处理和自清洗的方法，包括以下步骤：

a)废气处理：

开启设备电源6，废气由进气口1进入箱体4。平衡气体的流体两分钟后，开启等离子电源5，等离子电源5向等离子放电体17通电，在等离子放电体17区域形成等离子电场。

废气经过均流板15分配、稳定废气的气体流速和均质，防止废气局部浓度过大或废气形成冲击束；再经过防尘罩16进行除尘。除尘后的废气进入在等离子放电体17区域形成的等离子电场。在等离子电场区域内部自由经过时，废气被激发成等离子态，同时废气中含有的氧气被电离成臭氧及氧原子，在此状态下，废气中的部分有机物迅速被分解成二氧化碳、水和氮气等无污染成分。同时，废气中不能被分解的污垢附着在每个等离子放电体17的每层电极管171的管壁上。

废气中未被分解的有机物和臭氧混合后经过催化网18，在催化网18的作用下，臭氧自动分解为氧气和单原子氧，单原子氧会对废气中未被分解的残余有机物进行最后氧化。处理后的废气由出气口2排出。

当设备运行满12小时时，关闭等离子电源5停止工作。

b)自动清洗：

开启蒸汽发生器11，蒸汽发生器11产生的蒸汽通过蒸汽管道10的每个分支管道喷洒到等离子放电体17的电极管171的管壁上，对电极管171的管壁上附着的废气中不能被分解的污垢进行高温热解，使其活化及湿润松动。此步骤能够防止污垢在等离子电场内燃烧甚至爆炸。

然后气压式物理清除器13沿气压式物理清除器支撑杆14滑动，从而沿电极管171的管壁滑动擦拭，进行物理清除。气压式物理清除器13的材质为聚四氟乙烯，具有抗腐蚀和绝缘性能非常好的特点。

自动清洗后，污垢及少量污水由污水收集槽收集后再通过排污口3排出。

所述电源及设备接地保护装置9保证不会在直接接触时触电。

设备每运行168小时，自动清洗一次。

使用本实用新型的自清洗等离子废气处理装置时，根据废气种类和颗粒物以及气体凝胶浓度来调节清洗频率及时间。当废气中的颗粒物以及气体凝胶浓度高时，例如喷涂废气、焦化废气、烟尘废气、沥青废气、餐饮废气或高VOC废气，需要清洗的频率可根据情况提高；当废气中的颗粒物以及气体凝胶浓度低时，例如烟气脱硝、污水处理废气或除臭时，需要清洗的频率可根据情况降低。

Claims (7)

1.自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：包括箱体(4)、等离子电源(5)、蒸汽管道(10)、蒸汽发生器(11)、气压式物理清除器(13)以及等离子放电体(17)；

所述箱体(4)上分别设有进气口(1)和出气口(2)；

箱体(4)的内部自进气口(1)至出气口(2)依次间隔布置均流板(15)、防尘罩(16)、多个等离子放电体(17)以及催化网(18)；

所述等离子放电体(17)与等离子电源(5)电连接；

所述等离子放电体(17)为多个水平层结构，每个水平层为水平布置的电极管(171)；

箱体(4)的内部还设有蒸汽管道(10)以及蒸汽发生器(11)；等离子放电体(17)的一侧外部设有蒸汽管道(10)，另一侧设有气压式物理清除器(13)；所述蒸汽管道(10)的底端连通蒸汽发生器(11)；蒸汽管道(10)通过多个分支管道水平布置在等离子放电体(17)的相邻层的电极管(171)之间，蒸汽管道(10)的多个分支管道与等离子放电体(17)的电极管(171)位于同一竖直平面内；蒸汽管道(10)的每个分支管道上设有多个蒸汽喷头；

气压式物理清除器(13)上设有多个孔，每个孔对应等离子放电体(17)的一层电极管(171)。

2.根据权利要求1所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：每层电极管(171)的阳极接入等离子放电体(17)的等离子高压端(7)，电极管(171)的阴极接入等离子放电体(17)的等离子低压端(8)；等离子放电体(17)的等离子高压端(7)和等离子低压端(8)分别与等离子电源(5)的阳极和阴极电连接。

3.根据权利要求1所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：等离子放电体(17)的顶部和底部设有气压式物理清除器支撑杆(14)，气压式物理清除器(13)的上下两端与气压式物理清除器支撑杆(14)可滑动地连接。

4.根据权利要求1所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：所述气压式物理清除器(13)的材质为聚四氟乙烯。

5.根据权利要求1所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：所述每个蒸汽管道(10)的分支管道上设有2～6个蒸汽喷头；蒸汽管道(10)的每个分支管道中，朝向位于其上方的电极管(171)的蒸汽喷头多于朝向位于其下方的电极管(171)的蒸汽喷头。

6.根据权利要求1所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：所述箱体(4)底部设有多个污水收集槽，每个污水收集槽的位置与一个等离子放电体(17)对应。

7.根据权利要求6所述的自清洗等离子废气处理装置，其特征在于：所述箱体(4)上还设有排污口(3)，排污口(3)与污水收集槽连通。