CN210079212U - 自清洗等离子微波废气处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自清洗等离子微波废气处理设备，包括反应腔，设置在反应腔两侧的进气管和出气管，设置在反应腔内的紫外灯组件、水蒸气发生器以及电子源，设置在反应腔侧壁外侧的微波源，以及设置在反应腔下侧的储水池。废气从进气管进入反应腔，同时，电子源发射电子使废气中的有害颗粒成为电中性颗粒，电中性颗粒和废气中的有害气体在反应腔中，在紫外、等离子光以及微波的作用下被处理为二氧化碳、水等无机物以及其它杂质颗粒，杂质颗粒带上负电后降落至储水池中。另外，水蒸气发生器可以向反应腔内喷水，对反应腔内的紫外灯组件进行清理。本实用新型实现了对废气有效快速处理，并且设备易清洗。

Description

自清洗等离子微波废气处理设备

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及自清洗等离子微波废气处理设备。

背景技术

近40年以来，随着中国工业制造的高速发展，也带来了大量的空气污染物的排放。到目前为止，我国大部分印刷、喷涂以及机加工等行业的生产设备基本没有进行废气收集处理，也没有针对生产时所产生的废气采用何种方法进行处理的国家技术标准，不仅造成生产车间有害废气浓度高，影响员工身体健康，还将大量废气污染物直接排放的大气中形成雾霾，因此，废气治理问题迫在眉睫。

目前废气处理技术主要有：吸附吸收法、催化氧化法以及生物处理法等。吸附吸收法是利用具有吸附或者吸收能力的吸附吸收剂来吸收转移废气中的有毒有害物质，该方法简单易行，但是吸附剂的消耗量大且难重复利用，后期会产生大量的工业固废，不仅增加了处理成本还存在污染物二次释放的潜在危害。催化氧化法是在氧化催化剂作用下使有机废气发生氧化反应彻底降解为二氧化碳、水等无机小分子，但由于大部分生产过程中排放的是大风量、低浓度有机废气，处理效率较低。生物处理法是一项新的技术，由于反应器涉及到气、液、固相传质，以及生化降解过程，影响因素多且难以控制。

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自清洗等离子微波废气处理设备，以解决现有的设备不能有效快速处理废气并且设备不易清理的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

自清洗等离子微波废气处理设备，包括反应腔以及设置在所述反应腔两侧的进气管和出气管，还包括设置在所述反应腔内的紫外灯组件、水蒸气发生器以及电子源，所述水蒸气发生器和电子源设置在所述紫外灯组件的上侧。

所述反应腔的侧壁外侧设置有微波源，所述反应腔的侧壁上设置有波导，所述微波源与反应腔通过波导相通。

所述反应腔的下侧设置有与反应腔相通的储水池，所述储水池的相对两侧分别设置有进液管道和出液管道。

采用上述技术方案，废气从进气管进入反应腔，同时，电子源发射电子使得废气中的有害颗粒成为电中性颗粒，电中性颗粒和废气中的有害气体进入反应腔中，在反应腔中，微波激发紫外灯产生紫外线和等离子光，紫外线将废气中的氧气光解为臭氧，电中性颗粒和废气中的有害气体在紫外线、等离子光、臭氧以及微波的作用下被处理为二氧化碳、水等无机物和其它杂质颗粒，废气中原有的杂质颗粒和有害颗粒经过处理过后产生的杂质颗粒带上负电后进入反应腔下部的储水池中。另外，水蒸气发生器可以向反应腔内喷水，对反应腔内的紫外灯组件进行清理，将紫外灯组件表面沉积的杂质颗粒冲洗掉，水蒸气带着杂质颗粒掉落进储水池内，完成设备的自清洗。

作为本实用新型再进一步的方案：所述紫外灯组件包括灯管架和固定设置在所述灯管架上的紫外灯。

所述灯管架固定设置在所述反应腔内，所述灯管架带有固定圆环，所述紫外灯固定设置于固定圆环中。

采用上述技术方案，通过将紫外灯固定安装在灯管架上的固定圆环中，可以使紫外灯固定安装在反应腔内。

作为本实用新型再进一步的方案：所述紫外灯在所述反应腔内竖直设置。

采用上述技术方案，将紫外灯竖直设置在反应腔内，减少了反应腔中杂质颗粒的沉积，避免了因杂质颗粒沉积造成的反应速率下降的问题。

作为本实用新型再进一步的方案：所述水蒸气发生器和电子源在所述反应腔内呈并列均匀相间设置。

采用上述技术方案，水蒸气发生器和电子源并列均匀相间设置，可以最大限度的节省反应腔内的空间，增大废气的处理效率，同时增大水蒸气的清洗面积，能使水蒸气发生器更好地对紫外灯进行清洁，也增大了电子源对废气中的有害颗粒的工作效率。

作为本实用新型再进一步的方案：所述出气管设置在所述紫外灯组件下侧的反应腔侧壁上。

采用上述技术方案，使得进入反应腔中的废气能够在紫外灯组件的作用下，废气中的有害物质完成分解，最终从位于紫外灯组件下侧的反应腔侧壁上排出。

作为本实用新型再进一步的方案：所述进气管的下方，位于水蒸气发生器和电子源的上方设置有第一金属网。

采用上述技术方案，通过在进气管的下方，水蒸气发生器和电子源的上方设置第一金属网，金属网可以反射微波，避免反应腔中的微波从进气管中泄漏，减少对工作人员身体的伤害。

作为本实用新型再进一步的方案：所述水蒸气发生器和电子源的下方，位于紫外灯组件的上方设置有第二金属网。

采用上述技术方案，通过在水蒸气发生器和电子源的下方，紫外灯组件的上方设置第二金属网，金属网可以反射微波，可以减少反应腔中的微波从进气管中泄漏，也减少了灰尘颗粒堵塞金属网现象的发生。同时，第二金属网也减少了微波造成水蒸气发生器和电子源损坏现象发生的可能性。

作为本实用新型再进一步的方案：所述反应腔的底部，位于所述储水池的上方设置有第三金属网。

采用上述技术方案，通过在反应腔的底部，储水池的上方设置第三金属网，金属网可以反射微波，可以减少反应腔中的微波进入储水池中，减少了灰尘颗粒堵塞金属网现象的发生，也减少了大颗粒物进入储水池的可能性。

作为本实用新型再进一步的方案：所述出气管连接所述反应腔的出气口设置有第四金属网。

采用上述技术方案，通过在出气管连接反应腔的出气口设置第四金属网，金属网可以反射微波，避免反应腔中的微波从出气管中泄漏，减少对工作人员身体的伤害。

作为本实用新型再进一步的方案：所述进液管道和出液管道连接所述储水池的进液口和出液口设置有第五金属网。

采用上述技术方案，通过在进液管道和出液管道连接储水池的进液口和出液口设置第五金属网，金属网可以反射微波，避免反应腔中的微波从进液管道和出液管道中泄漏，减少对工作人员身体的伤害。

本实用新型的有益效果：

(1)废气从进气管经过第一金属网进入反应腔，同时，电子源发射电子使得废气中的有害颗粒成为电中性颗粒，然后通过第二金属网进入反应腔。在反应腔中，微波激发紫外灯产生紫外线和等离子光，紫外线将废气中的氧气光解为臭氧，电中性颗粒和废气中的有害气体进入在反应腔中在紫外线、等离子光、臭氧和微波的作用下被处理为二氧化碳、水等无机物以及其它杂质颗粒，废气中原有的杂质颗粒和有害颗粒经过处理过后产生的杂质颗粒带上负电后经过第三金属网进入反应腔下部的储水池中，最终从出液管道排出，完成了对废气的净化处理。

(2)水蒸气发生器可以向反应腔内喷水，对反应腔内的紫外灯进行清理，将紫外灯表面沉积的杂质颗粒冲洗掉，水蒸气带着杂质掉落进储水池内，完成了对设备的自清洗。

(3)本设备在电子源、微波、紫外的共同作用下对废气中的有害气体和有害颗粒进行处理，处理效果好，性能稳定，运营成本低，且设备可以进行自清洗，维护容易，使用时间长。

附图说明

图1为本实用新型提供的自清洗等离子微波废气处理设备结构示意图；

图2为本实用新型提供的自清洗等离子微波废气处理设备的紫外灯组件的结构示意图；

图中：1-反应腔；2-进气管；3-出气管；4-储水池；5-进液管道； 6-出液管道；7-微波源；8-波导；9-紫外灯；10-灯管架；11-水蒸气发生器；12-电子源；13-第一金属网；14-第二金属网；15-第三金属网； 16-第四金属网；17-第五金属网；18-紫外灯组件；19-固定圆环。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右方向即视为本说明书中所述的自清洗等离子微波废气处理设备的上、下、左、右。

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例：

参照图1，自清洗等离子微波废气处理设备，包括反应腔1以及设置在反应腔1两侧的进气管2和出气管3，还包括设置在反应腔1 内的紫外灯组件18、水蒸气发生器11以及电子源12。

紫外灯组件18包括灯管架10和固定设置在灯管架10上的紫外灯9。灯管架10固定设置在反应腔1内，灯管架10带有固定圆环19，紫外灯9固定设置于固定圆环19中，如图2所示。为了减少废气中的固体颗粒以及反应过程中产生的杂质颗粒沉积在紫外灯9上，造成反应速率下降的问题，本实用新型特将紫外灯9竖直设置在反应腔1 中。

水蒸气发生器11和电子源12设置在紫外灯组件18的上侧。为了节省反应腔1内的空间，同时也为了增大电子源12对废气的处理效率，增大水蒸气发生器11产生的水蒸气对反应腔1内紫外灯9的清洁作用，水蒸气发生器11和电子源12在反应腔1内呈并列均匀相间设置。其中，电子源12为负电子电子源。本实用新型中的电子源和水蒸气发生器为现有技术。

反应腔1的侧壁外侧设置有微波源7，微波源7包括微波电源，磁控管以及波导8，波导8设置在反应腔1的侧壁上，微波源7与反应腔1通过波导8相通，微波电源连接磁控管产生微波，通过波导8 传输进入反应腔1内。

反应腔1的下侧设置有与反应腔1相通的储水池4，储水池4的相对两侧分别设置有进液管道5和出液管道6。

为了避免反应腔1中的微波从进气管2中泄漏，从而对工作人员身体造成伤害，本实用新型在进气管2的下方，位于水蒸气发生器 11和电子源12的上方设置有可以反射微波的第一金属网13，孔径范围设置为3-5毫米。

另外，为了减少反应腔1中的微波泄漏造成水蒸气发生器11和电子源12损坏现象发生的可能性，在水蒸气发生器11和电子源12 的下方，位于紫外灯组件18的上方设置有孔径范围为10-15毫米的第二金属网14，设置较大的孔径，可以减少灰尘颗粒堵塞金属网现象的发生。

为了防止反应腔1中的微波从储水池4泄漏，在反应腔1的底部，位于储水池4的上方设置有第三金属网，优选设置该金属网的孔径范围为10-15毫米，设置较大的孔径，可以减少灰尘颗粒堵塞金属网现象的发生，颗粒物可以降落至储水池4中后排出，另外也减少了较大颗粒进入储水池4而对出液管道6造成堵塞。

为了防止反应腔1内的微波从出气管3中泄漏出去，在出气管3 连接反应腔1的出气口设置有孔径范围为3-5毫米的第四金属网16。另外，为了防止进入储水池4中的少量的微波从进液管道5和出液管道6中泄漏出去，在进液管道5和出液管道6连接储水池4的进液口和出液口设置有孔径范围为3-5毫米的第五金属网17。

本实用新型中，为了使进入反应腔1中的废气能够在紫外灯9和微波的作用下，废气中的有害物质完全分解，将出气管3设置在紫外灯组件18下侧的反应腔1侧壁上，这样增大了废气中的有害物质与紫外线、微波的接触面积，加快了反应速率。

实施例2：

水蒸气发生器11是利用燃料或者其他能源的热能把水加热成为热水或者蒸气的机械装置。水蒸气发生器11可以定时向反应腔1内喷水，将反应腔1内紫外灯9表面沉积的杂质颗粒冲洗掉，水蒸气带着杂质可以掉落进储水池4内。

电子源12为负电子电子源，空气中的大部分颗粒物都带正电，为了使得带正电颗粒物易于沉降，在废气进入反应腔前使其颗粒成为电中性，负电子电子源可以使空气中带正电子的废气颗粒变成电中性，进一步加快废气的处理效率。

微波源产生的微波能直接打断有机废气的长链，形成二氧化碳、水、氧气等小分子物质。

微波激发紫外灯9产生紫外线，波长在200nm以下的紫外线可以使得空气中的氧分子产生游离态的氧，即活性氧。因游离氧所携正负电子不平衡，所以需要与氧分子结合，进而产生臭氧。臭氧在微波的驱动下，运动速度加快，能快速得与废气结合，产生反应，将打断长链的有机废气氧化成二氧化碳和水等有机化合物。另外，微波激发紫外灯9产生等离子光，等离子光具有催化降解废气中有害物质的作用。

本实用新型的工作原理如下：废气从进气管2经过第一金属网 13进入反应腔1，同时，电子源12发射电子使得废气中的有害颗粒成为电中性颗粒，然后通过第二金属网14，电中性颗粒和废气中的有害气体进入反应腔1中。在反应腔1中，微波激发紫外灯9产生紫外线和等离子光，紫外线将废气中的氧气光解为臭氧。电中性颗粒和废气中的有害气体在紫外线、等离子光、臭氧以及微波的作用下被处理为二氧化碳、水等无机物和其它杂质颗粒，废气中原有的杂质颗粒和废气经过处理过后产生的杂质颗粒带上负电后可以经过第三金属网15进入反应腔1下部的储水池4中，继而从出液管道6中排出，净化后的气体通过第四金属网16后，从出气管3排出，完成对废气的净化处理。另外，使用一段时间后，水蒸气发生器11可以向反应腔1内喷水，对反应腔1内的紫外灯9进行清理，将紫外灯9表面沉积的杂质颗粒冲洗掉，水蒸气带着杂质掉落进储水池4内，完成对设备的自清洗。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.自清洗等离子微波废气处理设备，包括反应腔(1)以及设置在所述反应腔(1)两侧的进气管(2)和出气管(3)，其特征在于，还包括设置在所述反应腔(1)内的紫外灯组件(18)、水蒸气发生器(11)以及电子源(12)，所述水蒸气发生器(11)和电子源(12)设置在所述紫外灯组件(18)的上侧；

所述反应腔(1)的侧壁外侧设置有微波源(7)，所述反应腔(1)的侧壁上设置有波导(8)，所述微波源(7)与反应腔(1)通过波导(8)相通；

所述反应腔(1)的下侧设置有与反应腔(1)相通的储水池(4)，所述储水池(4)的相对两侧分别设置有进液管道(5)和出液管道(6)。

2.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述紫外灯组件(18)包括灯管架(10)和固定设置在所述灯管架(10)上的紫外灯(9)；

所述灯管架(10)固定设置在所述反应腔(1)内，所述灯管架(10)带有固定圆环(19)，所述紫外灯(9)固定设置于固定圆环(19)中。

3.根据权利要求2所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述紫外灯(9)在所述反应腔(1)内竖直设置。

4.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述水蒸气发生器(11)和电子源(12)在所述反应腔(1)内呈并列均匀相间设置。

5.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述出气管(3)设置在所述紫外灯组件(18)下侧的反应腔(1)侧壁上。

6.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述进气管(2)的下方，位于水蒸气发生器(11)和电子源(12)的上方设置有第一金属网(13)。

7.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述水蒸气发生器(11)和电子源(12)的下方，位于紫外灯组件(18)的上方设置有第二金属网(14)。

8.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述反应腔(1)的底部，位于所述储水池(4)的上方设置有第三金属网(15)。

9.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述出气管(3)连接所述反应腔(1)的出气口设置有第四金属网(16)。

10.根据权利要求1所述的自清洗等离子微波废气处理设备，其特征在于，所述进液管道(5)和出液管道(6)连接所述储水池(4)的进液口和出液口设置有第五金属网(17)。

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