一种有害物去除装置及其去除气流中有害物的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种有害物去除装置及其去除气流中有害物的方法，所述装置由筒体和气体放电电极组成，所述筒体由上部分直筒体和下部分倒锥体构成，所述的直筒体内部设置有气体放电电极，所述的气体放电电极与高压电源连接，筒体接地或接电源零线；所述的直筒体上部设置有与气体管道连接的气体进口、所述的气体进口还与固体吸收剂进口相接，所述直筒体的下部设有净化后气体出口，所述的直筒体内部电极下端设置有集气罩，所述的集气罩通过管路与净化后气体出口连通，所述筒体下部分倒锥体的底端设置有反应后固体吸收剂出口；本发明专利技术既能达到气体净化的目的，又能提高能量利用效率。

A device for removing harmful substances and a method for removing harmful substances in the air stream

The invention discloses a device and a method for removing harmful substances and harmful compounds removal in gas, the device consists of a gas cylinder and a discharge electrode, wherein the cylinder body is composed of an upper part and the lower part of the straight cylinder cone, cylinder body is arranged in the gas discharge electrode, discharge electrode the cylinder is connected with the high voltage power supply, ground or power zero line; gas straight tube upper is arranged in the gas pipeline is connected with the gas inlet, the inlet and the solid absorbent is imported, the lower part of the cylinder body is provided with a purified gas outlet, the vertical barrel body. Part of the bottom electrode is arranged in the gas collecting hood, gas gathering and the cover connected by a pipeline and a purified gas outlet, the lower part of the cylinder cone is arranged at the bottom end of the reaction after the solid absorbent outlet; the invention can reach a gas The purpose of purification is to increase energy utilization efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种有害物去除装置及其去除气流中有害物的方法(一)
本专利技术涉及一种废气处理方法，特别涉及一种从气流中去除有害物的装置及处理废气中有害物的方法，包括含有氟、氯、硫或氮元素的气态有害物。(二)
技术介绍
化学、制药和涂装等工业生产过程产生各种有害气体，如含氟、氯、硫或氮的气态有害物，包括有机物和无机物。这些污染物不仅对人体有害，有些还是致癌物质，而且大量排放还对局部区域环境产生了严重的影响，还是大气光化学雾形成的原因之一。但是这些物质或者水溶性不好，挥发性强或者化学结构稳定、不易降解的特点，给净化带来很大的困难。处理上述污染物的其他方法有燃烧法和吸附法等。但上述方法都有各自应用的局限性，燃烧法对运行条件要求较高，一般要求在600℃以上运行，投资和运转费高。吸附法对低浓度的污染物脱除效率较高，但无法达到分解有害气体的目的，吸附剂再生和后续处理系统复杂。由脉冲放电或无声放电(又称介质阻挡放电)等产生的非平衡等离子体技术应用于废气治理，其基本原理是利用电晕放电产生大量高能电子、原子和自由基。这些高能电子、原子和自由基与有害分子反应并使其氧化或离解，最终转化为无害物。本专利技术者曾报导了采用放电反应器对有害废气去除实验结果，研究结果请参看黄立维等《高校化学工程学报》(2007，Vol21:689-694)等报道。但是，由于非平衡等离子体化学反应难于控制，很多是可逆反应，特别在处理含氯、氟、硫和氮等气态有害物时易产生新的有害物质，如COCl2和HCN等。因此，虽然国外内也有把该技术应用于工业应用，但实际效果并不理想。主要是有害物去除率低、降解不完全和二次污染物的产生难以解决。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种从气流中去除含氟、氯、硫或氮的气态有害物的反应装置及处理工艺，使气流中含有的这些有害物被气体放电氧化和降解，从气体反应中分解出来有害中间产物被加入的固体吸收剂吸收，气固分离后，达到气体净化的目的。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种有害物去除装置，所述装置由筒体和气体放电电极组成，所述筒体的上部分为直筒体，下部分为倒锥体，所述的筒体的上部分直筒体内部设置有气体放电电极，所述气体放电电极与高压电源连接，筒体接地或接电源零线；所述的直筒体上部设置有与气体管道连接的气体进口、所述的气体进口与固体吸收剂的进口相接，所述筒体的上部分直筒体下部设有净化后气体出口，所述直筒体内部放电电极下端以下设置有集气罩，所述集气罩通过管路与净化后气体出口连通，所述下筒体的底端设置有反应后固体吸收剂出口。进一步，所述集气罩开口朝下，集气罩顶部距离放电电极下端一般50mm及以上，罩口大小设计时一般应使罩口气体流速小于2.0m/s，以便气流不影响筒体内反应后气体和固体吸收剂分离。进一步，所述的筒体直径150mm，筒体高1300mm，其中上部分直筒体高800mm，倒锥体高500mm。进一步，所述气体放电电极包含单根或多根电极，所述多根电极为直线型电极线或环型电极线。本专利技术还提供一种利用所述有害物去除装置去除气流中有害物的方法，所述方法为：将气体放电电极与高压电源连通，再将含有害物的气体从气体进口导入，并将固体吸收剂通过计量进量器加入固体吸收剂进口，气体停留时间为0.5-50s(优选8～16s)，从净化后气体出口收集处理后的气体，从固体吸收剂排出口收集固体吸收剂；所述固体吸收剂与被吸收的有害物的化学计量比(摩尔比，下同)为10-30：1。进一步，所述固体吸收剂为钙、钡、镁、铁、铝或锌的氧化物、氢氧化物或碳酸盐中的一种或多种混合，即钙、钡、镁、铁、铝或锌的氧化物、氢氧化物，钙、钡、镁的碳酸盐中的一种或多种混合，更优选氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氧化锌或氢氧化镁中的一种。进一步，所述固体吸收剂粒径为20μm-1000μm，优选50-400μm。进一步，所述含有害物的气体为有害物(氟、氯、硫或氮)浓度50－450mg/m3，氧气浓度8％(体积，下同)，水分浓度10％(体积，下同)，其余为氮气。进一步，向所述含有害物的气体中添加体积浓度0.1％-10％氩气(体积，下同)。所述的高压电源的供电方式包括脉冲供电和交流供电，其中脉冲供电的电压为±2kV～±200kV(优选40kV)，脉冲重复频率为2Hz～2kHz(优选50-1000Hz)，交流供电的电压为2kV～200kV(优选40kV)，频率为10Hz～10kHz(优选50-1000Hz)。进一步，所述含有害物的气体温度为10～300℃(优选25～120℃)，湿度60％，流量为1～10m3/h。本专利技术所述的一种有害物去除装置的筒体结构的上部分为直筒体，下部分为倒锥体，所述筒体一般为圆筒形，也可以是长方体或正方体，效果大体相当，所述直筒体部分的主要功能是提供气相和气固相反应，倒锥体部分主要功能为收尘和除尘。本专利技术所述的放电电极通常为圆型或芒刺型，放电电极的供电方式包括脉冲和交流，其中脉冲供电的电压一般为±2kV～±200kV，正电压和负电压效果一样，脉冲重复频率为一般2Hz～2kHz，交流供电的电压一般为2kV～200kV，频率为一般10Hz～10kHz。不同供电形式的处理效果大体相当，且与输入的能量成正比，单位处理气量能耗约2-200W·h/m3，具体与去除率和气体性质等操作参数有关。接地极或零线一般为筒体，脉冲供电时筒体接地，交流供电时筒体接零线。电极材料一般为不锈钢、钛、钨或合金等导电材料，筒体材料一般为不锈钢，放电电极与接地电极(或零线)之间的距离一般为5-300mm。反应器内可布置单根或多根电极，具体依据筒体大小设定，一般筒体直径小于100mm时，可采用单根放电电极线沿轴心垂直设置，筒体直径大于100mm时，可采用多根直线型电极线或环型电极线，在筒体内垂直或水平放置或各种组合，效果相当，两相邻放电电极线的距离可依据筒体结构大小等操作参数设计，无特殊要求。本专利技术所述的装置从气流中去除有害气体的处理工艺如下：先把固体吸收剂颗粒加入含有有害气体的气流中，固体吸收剂颗粒投加的形式，可采用固体吸收剂颗粒计量进量器加入，也可采用气流输送等形式，然后把所述的气流导入装置的上筒体，在所述的气体放电电极上连通高压电源后产生电晕放电，使气流中含有的含氯、氟、硫或氮的有害气体在非平衡等离子体反应器内分解的同时，从有害气体分子中离解而生成的如氯化氢、氟化氢、二氧化硫和硫化氢等酸性产物或中间产物被加入的固体吸收剂颗粒吸收，反应后的固体吸收剂颗粒在重力、气流夹带和静电力等作用下同时向筒壁和往下移动，最后通过设置在筒体下部分锥形体底部的固体吸收剂出口排出，净化后的气流通过设置在筒体上部分直筒体下部的净化后气体出口排出。所述的净化后气体出口由集气罩和连接管组成，集气罩开口朝下，罩口顶部应在放电电极下端以下，一般为50mm以上，罩口大小设计时一般应使罩口流速小于2.0m/s，以便气流不影响筒体内反应后气体和固体吸收剂颗粒得分离。本专利技术所述的固体吸收剂为钙或钡或镁或铁或铝或锌的氧化物、氢氧化物和钙或钡或镁的碳酸盐的一种或二种及以上混合物组合，其中以钙、钡和镁的氧化物和氢氧化物为佳，吸收效果大体相当，其次为铁或铝的氢氧化物和氧化锌，相关物料碳酸盐的效果差一些。固体吸收剂与被处理的有害物得化学计量比一般为0.5：100，吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有害物去除装置，其特征在于所述装置由筒体和气体放电电极组成，所述筒体由上部分直筒体和下部分倒锥体构成，所述的直筒体内部设置有气体放电电极，所述的气体放电电极与高压电源连接，筒体接地或接电源零线；所述的直筒体上部设置有与气体管道连接的气体进口、所述的气体进口还与固体吸收剂进口相接，所述直筒体的下部设有净化后气体出口，所述的直筒体内部电极下端设置有集气罩，所述的集气罩通过管路与净化后气体出口连通，所述筒体下部分倒锥体的底端设置有反应后固体吸收剂出口。

【技术特征摘要】
2016.03.18 CN 20161015649411.一种有害物去除装置，其特征在于所述装置由筒体和气体放电电极组成，所述筒体由上部分直筒体和下部分倒锥体构成，所述的直筒体内部设置有气体放电电极，所述的气体放电电极与高压电源连接，筒体接地或接电源零线；所述的直筒体上部设置有与气体管道连接的气体进口、所述的气体进口还与固体吸收剂进口相接，所述直筒体的下部设有净化后气体出口，所述的直筒体内部电极下端设置有集气罩，所述的集气罩通过管路与净化后气体出口连通，所述筒体下部分倒锥体的底端设置有反应后固体吸收剂出口。2.如权利要求1所述有害物去除装置，其特征在于所述集气罩开口朝下，罩口流速小于2.0m/s。3.如权利要求1所述有害物去除装置，其特征在于所述筒体直径150mm，直筒体高800mm，倒锥体高500mm。4.如权利要求1所述有害物去除装置，其特征在于所述气体放电电极包含单根或多根电极，所述多根电极为直线型电极线或环型电极线。5.一种利用权利要求1所述有...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立维，陈金媛，张宏华，陈建孟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33