等离子体处理气体中污染物的方法技术

本发明专利技术公开了一种等离子体处理气体中污染物的方法，通过对处理腔内分布式设置的电极独立地进行控制驱动，同时利用部分电极作为气体传感器，采集气体的浓度信息，根据采集到的气体浓度信息调整加载在电极上的驱动电压的参数，使得处理腔内形成的等离子体的处理效率得到持续优化，从而实现等离子体状态与被处理气体中污染物含量的匹配，达到了高效、节能的技术效果；提高了气体中污染物处理的精细化。

A method of plasma treatment of pollutants in gas

The invention discloses a method of plasma treatment of pollutants in gas, which is driven independently by the electrode distributed in the processing cavity. At the same time, a partial electrode is used as a gas sensor to collect the concentration information of the gas, and the driving power loaded on the electrode is adjusted according to the gas concentration information collected. The parameters of pressure make the treatment efficiency of the plasma formed in the treatment cavity continue to be optimized, thus the matching between the plasma state and the content of the pollutants in the treated gas has been achieved, and the technical effect of high efficiency and energy saving is achieved, and the refinement of the treatment of pollutants in the gas is improved.

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理气体中污染物的方法
本专利技术涉及等离子
，尤其涉及一种等离子体处理气体中污染物的方法。
技术介绍
随着我国工业化程度的日益提高，所产生的气体污染也日益严重，尤其是在挥发性有机物(VOCs，volatileorganiccompounds)方面。与之前以火力发电厂集中、大量的含硫含硝的污染物气体不同，挥发性有机物污染气体有排放分散无序、污染物成分复杂、整体浓度较低等技术特点，造成了企业治理和政府管理上很大的困难。现有的处理气体中VOCs的方法主要集中在蓄热式热力焚化法和蓄热式催化燃烧法两种方式上。蓄热式热力焚化法(RegenerativeThermalOxidization，RTO)，其原理是加热有机废气到760摄氏度以上，使废气中的VOCs氧化分解，所产生的高温气体流经并加热陶瓷蓄热体而蓄热，可用于预热后续进入的有机废气以节省燃料消耗，常见于中低浓度VOCs的分解。蓄热式催化燃烧法(RegenerativeCatalyticOxidation，RCO)，具有RTO高效回收热能的特点和催化反应的低温工作的优点，将催化剂置于蓄热材料上方，在200多摄氏度的低温下即可氧化废气，应用于废气浓度高的场合比较多。然而，上述现有气体处理技术主要面向量产的化工生产单位，且主要处理较高浓度的VOCs废气，工程造价、维护成本较高，不适用于大量存在的小排气量、低浓度的VOCs废气处理场合。等离子体处理气体中污染物，尤其是低浓度的VOCs，原理方面有其技术优势，等离子体中的带电粒子在电场下与气体分子发生物理、化学作用，直接将污染物气体分子降解；工程应用方面，也有较大优势如耗材少、维护方便，以及对待处理的气体无选择性，即可同时处理多种污染物气体。然而，传统的等离子体发生器结构多采用平行的平板或同轴圆柱、圆筒等架构，很难保持或控制等离子体在放电空间的产生与输运，易减弱污染物气体处理的效率。因此，为解决公众所面临的日益严峻的气体污染环境，针对等离子体处理气体中VOCs污染物的技术需求，有必要对相关等离子体处理方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术提出了一种等离子体处理气体中污染物的方法，以更有效地对气体中的污染物进行处理。为了解决上述问题，本专利技术提供一种等离子体处理气体中污染物的方法，包括：S1：利用一等离子体设备对气体中的污染物进行等离子体处理；其中，该等离子体设备包括处理腔以及若干电极，所述若干电极分布式地固定于所述处理腔的内壁上；步骤S1具体包括：S101：对设置在处理腔的气流入口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行初始采集；S102：对处理腔内的所有电极独立地加载外部电压驱动信号，在处理腔内形成等离子体，对处理腔内的气体进行等离子体处理；S103：对设置在处理腔的气流出口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行再次采集；S104：根据再次采集到的气体的浓度信息优化加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数；S105：重复以上步骤S103－S104，使得加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数得到持续优化。在本专利技术的一个实施例中，所述外部传感驱动信号通过外部传感驱动电路进行加载。在本专利技术的一个实施例中，所述外部电压驱动信号通过外部电压驱动电路进行加载。在本专利技术的一个实施例中，在步骤S101与步骤S102之间还包括S1011：停止对设置在处理腔的气流入口端的部分电极的外部传感驱动信号的加载。在本专利技术的一个实施例中，在步骤S103与步骤S104之间还包括S1031：将再次采集到的气体的浓度信息发送给外部控制电路。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤S104具体为：外部控制电路根据接收到的再次采集到的气体的浓度信息调整加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤104中的外部电压驱动信号的参数包括驱动电压的幅值、驱动电压的持续加载时间。在本专利技术的一个实施例中，在步骤S103与步骤S104之间还包括S1031：停止对设置在处理腔的气流出口端的部分电极的外部传感驱动信号的加载。在本专利技术的一个实施例中，在所述步骤S1之前还包括S0：对气体进行水洗或滤芯过滤。在本专利技术的一个实施例中，在所述步骤S1之后还包括S2：对等离子体处理后的气体进行臭氧处理。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，存在以下的优点和积极效果：1)本专利技术提供的等离子体处理气体中污染物的方法，通过对处理腔内分布式设置的电极独立地进行控制驱动，同时利用部分电极作为气体传感器，采集气体的浓度信息，根据采集到的气体浓度信息调整加载在电极上的驱动电压的参数，使得处理腔内形成的等离子体的处理效率得到持续优化，从而实现等离子体状态与被处理气体中污染物含量的匹配，达到了高效、节能的技术效果；提高了气体中污染物处理的精细化。附图说明图1是本专利技术实施例提供的处理气体中污染物的等离子体设备的立体结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的处理气体中污染物的等离子体设备的左视图；图3是本专利技术实施例提供的处理气体中污染物的等离子体设备中的各个电极的分布示意图；图4是本专利技术实施例的处理气体中污染物的等离子体设备中的电极的立体结构示意图。图中：1－处理腔，2－电极，21－基底，22－柱状结构，23－针状结构，a1－第一电极，a2－第三电极，a3－第四电极，b1－第二电极，b2－第五电极，b3－第六电极，c1－第七电极，c2－第八电极，c3－第九电极。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的等离子体处理气体中污染物的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在提出本本专利技术之前，本申请的专利技术人对目前可能的等离子体处理气体中污染物的方法进行了充分的研究，具体研究如下：1)已报道的等离子体处理气体中污染物的方法，其采用的离子体设备的电极通常采用平行的平板形状或者同轴心的平行圆筒形状，希望达到与电极范围相匹配的等离子体空间分布；为了进一步降低气体放电产生等离子体的起始电压，传统的电极表面亦设计出宏观尺度的尖端形状，或设置微观尺度的微米纳米针状材料/结构。然而，由于极板间的放电优先在表面凸起尖端或微观尺度针尖处发生放电，同时抑制同电极上等电势的其他位置的放电产生，导致预期的与电极范围相匹配的等离子体空间分布的技术效果难以实现，进而降低气体中污染物的去除效率。2)已报道的等离子体处理气体中污染物的方法，其采用的等离子体设备通常都采用一对电极，即两个相对电极的体系，因此通过驱动电路信号变化来控制电极产生等离子体的技术手段、可控参量种类和控制数值范围都十分有限。比如，假定贯穿整个处理腔的平行电极板，改变驱动电压仅能将入口端至出口端的等离子体密度分布整体地上升和下降，然而由于入口端位置产生的大量中间态和带电粒子随流场迁移至出口端方向，将有助于出口端附近更有效的等离子体生成效率，即造成了等离子体轴向分布的不平衡，不利于气体中污染物的去除。3)已报道的等离子体处理气体中污染物的方法，其采用的等离子体设备的电极结构仅仅设置用于产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体处理气体中污染物的方法，其特征在于，包括：S1：利用一等离子体设备对气体中的污染物进行等离子体处理；其中，该等离子体设备包括处理腔以及若干电极，所述若干电极分布式地固定于所述处理腔的内壁上；步骤S1具体包括：S101：对设置在处理腔的气流入口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行初始采集；S102：对处理腔内的所有电极独立地加载外部电压驱动信号，在处理腔内形成等离子体，对处理腔内的气体进行等离子体处理；S103：对设置在处理腔的气流出口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行再次采集；S104：根据再次采集到的气体的浓度信息优化加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数；S105：重复以上步骤S103－S104，使得加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数得到持续优化。

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理气体中污染物的方法，其特征在于，包括：S1：利用一等离子体设备对气体中的污染物进行等离子体处理；其中，该等离子体设备包括处理腔以及若干电极，所述若干电极分布式地固定于所述处理腔的内壁上；步骤S1具体包括：S101：对设置在处理腔的气流入口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行初始采集；S102：对处理腔内的所有电极独立地加载外部电压驱动信号，在处理腔内形成等离子体，对处理腔内的气体进行等离子体处理；S103：对设置在处理腔的气流出口端的部分电极加载外部传感驱动信号，使这些电极用作气体传感器，对处理腔内的气体的浓度信息进行再次采集；S104：根据再次采集到的气体的浓度信息优化加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数；S105：重复以上步骤S103－S104，使得加载在各个电极上的外部电压驱动信号的参数得到持续优化。2.如权利要求1所述的等离子体处理气体中污染物的方法，其特征在于，所述外部传感驱动信号通过外部传感驱动电路进行加载。3.如权利要求1所述的等离子体处理气体中污染物的方法，其特征在于，所述外部电压驱动信号通过外部电压驱动电路进行加载。4.如权利要求1所述的等离子体处理气体中污染物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨化，
申请(专利权)人：上海睿筑环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31