二噁英分解装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种二噁英分解装置及其处理方法，其包括外筒，所述外筒的顶部和底部的侧面分别设有进气口和出气口，外筒的内部设有内介质层和外介质层，所述内介质层的内侧设有内电极，外介质层的外侧缠绕有外电极，外筒的内侧上部和下部分别设有上筛孔板和下筛孔板，所述内介质层和外介质层之间填充有填料球，所述填料球填充于上筛孔板和下筛孔板之间。本发明专利技术的一种二噁英的分解方法和设备，在内外电极之间采用双介质阻挡放电方式产生放电区域，放电区域填充填料球，实现流化状态，增加放电区域电子跟废气的碰撞几率，填料球主要含有高硅型ZSM‑5分子筛、钯和锰，兼有吸附催化功能，还可以缓解放电区域的结焦物质的沉积。

Dioxin decomposition device and its treatment method

The invention provides a dioxin decomposition device and a processing method thereof, which comprises an outer cylinder with an air inlet and an air outlet respectively at the top and the bottom sides of the outer cylinder, an inner dielectric layer and an outer dielectric layer inside the outer cylinder, an inner electrode inside the inner dielectric layer and an outer electrode wrapped around the outer dielectric layer. The upper and lower parts of the inner side of the outer cylinder are respectively provided with an upper sieve hole plate and a lower sieve hole plate. A filling ball is filled between the inner and outer media layers, and the filling ball is filled between the upper sieve hole plate and the lower sieve hole plate. A method and equipment for decomposition of dioxins are described. The discharge region is produced by double dielectric barrier discharge between inner and outer electrodes. The discharge region is filled with filler balls to realize fluidization state and increase the probability of collision between electrons and exhaust gases in the discharge region. The filler balls mainly contain high silicon ZSM_5 zeolite, palladium and manganese, and both of them have high silicon content. The adsorption catalysis function can also ease the deposition of coking matter in the discharge area.

【技术实现步骤摘要】
二噁英分解装置及其处理方法
本专利技术涉及一种二噁英分解装置及其处理方法，属于有机污染物处理

技术介绍
二噁英被称为“地球上毒性最强的毒物”，包括210种氯化三环芳烃类化合物组成，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，进入人体后易在脂肪中溶解而积蓄，引起内分泌系统紊乱，故又称为环境荷尔蒙物质，且分解排除相当缓慢，对人体危害严重。其中含氯物料焚烧和炼钢过程是产生二噁英的重要来源，其中城市生活垃圾焚烧产生的二噁英受到的关注程度最高。为了保护我们赖以生存的环境及我们的身体健康，针对分解二噁英的技术一直备受重视。当前二噁英的分解方法主要包括吸附法、光降解法、高温焚烧法、等离子法等。其中等离子体法因简洁高效等优点受到重视，但传统等离子体方法在使用时容易存在能效低，污染物分解不彻底的问题，因而等离子体与催化技术的结合备受关注。目前等离子体中催化单元基本集中在固定床式和表面涂覆式，前者容易引发结焦物沉积和气体放电不均匀，而后者因气固接触面有限，使得装置的整体处理效能一般。
技术实现思路
本专利技术提供了一种等离子体催化分解二噁英的方法与设备。本方法采用等离子体在常温下诱导催化氧化反应，使含二噁英的气体通过反应区时，在羟基自由基的作用下，发生羟基取代氯基团的反应和后续的深度氧化反应，最终使二噁英分子结构破坏，发生分解反应，转化为小分子有机酸或二氧化碳。为提高反应区的电场分布均匀性和反应气体与催化剂的充分接触，本专利技术采用小球状催化剂，并在反应气体通过反应区时，在气流的带动下形成流化状态。在放电区的上下设置筛孔板，阻挡填料球流出。由于烟气中的二噁英含量极低，属于纳克(ng)级别，因此在气体通过等离子放电区时，其碰撞几率非常低。而本专利技术中的催化剂填充小球在750℃下灼烧后，形成带有镂空的结构，该物料镂空结构的孔径一部分为2～50nm，这个孔径范围能有效吸附二噁英，起到一个富集浓缩的作用，同时本小球表面附有催化剂锰和钯，在等离子的协同作用下达到脱氯、开环降解二噁英的目的。另外烟气中含有一定量的水，而水在等离子的作用下，产生OH自由基，OH自由基有很强的氧化性，可以断开C-O和C-Cl的键，达到降解的目的。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供一种二噁英分解装置，其包括外筒，所述外筒的顶部和底部的侧面分别设有进气口和出气口，外筒的内部设有内介质层和外介质层，所述内介质层的内侧设有内电极，外介质层的外侧缠绕有外电极，外筒的内侧上部和下部分别设有上筛孔板和下筛孔板，所述内介质层和外介质层之间填充有填料球，所述填料球填充于上筛孔板和下筛孔板之间。作为优选方案，所述外筒的上部侧面设有绝缘油进口。作为优选方案，所述外筒的下部侧面设有外电极引线出口。作为优选方案，所述外筒的顶部设有内电极引线连接口。作为优选方案，所述内电极为导电金属管。作为优选方案，所述填料球为固载有钯、锰的沸石分子筛。作为优选方案，所述填料球的制备方法包括如下步骤：将沸石分子筛与有机粘合剂混匀后，造粒成粒径为2～10mm的颗粒；将所述颗粒在750℃下灼烧后，形成带有镂空结构的球状物料；将所述球状物料浸渍于含有金属盐的溶液中后，烘干，得到所述填料球。作为优选方案，所述有机粘合剂包括聚丙烯酸酯、石蜡、有机硅等，所述沸石分子筛的粒径为100～200目，硅铝比不低于100。作为优选方案，所述含有金属盐的溶液的制备方法为：将钯盐、锰盐和水按照(1～5):(5～10):100的重量比混合后，超声条件下搅拌30min，所述钯盐为醋酸钯或氯化钯，所述锰盐为硫酸锰。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的一种二噁英的分解方法和设备，在内外电极之间采用双介质阻挡放电方式产生放电区域，放电区域填充填料球，实现流化状态，增加放电区域电子跟废气的碰撞几率，填料球主要含有高硅型ZSM-5分子筛、钯和锰，兼有吸附催化功能，还可以缓解放电区域的结焦物质的沉积；2、外电极外面增加保护罩，且在外电极及保护罩之间添加绝缘油，阻挡外部空气跟外电极的直接接触，可以有效地防止外电极对空气进行拉弧放电，以及产生的臭氧物质扩散到空气中，还能起到隔热降温的双重作用；3、净化效率高、安全稳定等特点可以通过合理布局来处理高浓度，大风量废气；4、适用范围广泛，也可用于污水厂、制药行业、各喷涂车间、化纤厂、皮革厂等，解决各种难降解的异味废气污染问题，具有广泛的市场前景。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术的结构示意图正视图；图2是本专利技术的结构示意图侧视图；图3是本专利技术的结构示意图后视图；图4是本专利技术中的上筛孔板的结构示意图；图5是本专利技术中的内电极的结构示意图；图6是本专利技术未填充填料球时的结构示意图；图7是本专利技术中内介质层和外介质层部分的结构示意图；图中：1、进气口；2、出气口；3、内电极；4、外电极；5、填料球；6、下筛孔板；7、上筛孔板；8、绝缘油进口；9、外电极引线出口；10、内电极引线连接口，11、外筒，12、内介质层，13、外介质层。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1～4所示，本专利技术提供一种二噁英分解装置，其包括外筒11，外筒11的顶部和底部的侧面分别设有进气口1和出气口2，外筒1的内部设有内介质层12和外介质层13，内介质层12的内侧设有内电极3，外介质层13的外侧缠绕有外电极4，外筒11的内侧上部和下部分别设有上筛孔板7和下筛孔板6，内介质层12和外介质层13之间填充有填料球5，填料球5填充于上筛孔板7和下筛孔板6之间。外筒11的上部侧面设有绝缘油进口8。外筒11的下部侧面设有外电极引线出口9。外筒11的顶部设有内电极引线连接口10。内电极3为导电金属管。所述填料球为固载有钯、锰的沸石分子筛。本专利技术中的填料球的制备方法包括如下步骤：将沸石分子筛与有机粘合剂混匀后，造粒成粒径为2～10mm的颗粒；将所述颗粒在750℃下灼烧后，形成带有镂空结构的球状物料；将所述球状物料浸渍于含有金属盐的溶液中后，烘干，得到所述填料球。所述有机粘合剂包括聚丙烯酸酯、石蜡、有机硅等，所述沸石分子筛的粒径为100～200目，硅铝比不低于100。所述含有金属盐的溶液的制备方法为：将钯盐、锰盐和水按照(1～5):(5～10):100的重量比混合后，超声条件下搅拌30min，所述钯盐为醋酸钯或氯化钯，所述锰盐为硫酸锰。使用时，含有二噁英的气体由进风口进风，经过由内电极和外电极进行放电产生的放电区域，然后从出风口排出，其中内电极和外电极放电区域内置内介质层和外介质层，且该区域充催化小球，并呈流化状态，上下由筛孔板阻挡，催化小球兼有吸附催化功能，增加废气在放电区域的碰撞几率，增强降解效率。上筛孔板和下筛孔板均采用带小孔的无机绝缘材料，小孔直径小于填料球的直径，以阻挡填料球漏出，保持填料球的流化状态，来确保填料球带来的净化效果。外电极和外筒之间添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二噁英分解装置，其特征在于，包括外筒，所述外筒的顶部和底部的侧面分别设有进气口和出气口，外筒的内部设有内介质层和外介质层，所述内介质层的内侧设有内电极，外介质层的外侧缠绕有外电极，外筒的内侧上部和下部分别设有上筛孔板和下筛孔板，所述内介质层和外介质层之间填充有填料球，所述填料球填充于上筛孔板和下筛孔板之间。

【技术特征摘要】
1.一种二噁英分解装置，其特征在于，包括外筒，所述外筒的顶部和底部的侧面分别设有进气口和出气口，外筒的内部设有内介质层和外介质层，所述内介质层的内侧设有内电极，外介质层的外侧缠绕有外电极，外筒的内侧上部和下部分别设有上筛孔板和下筛孔板，所述内介质层和外介质层之间填充有填料球，所述填料球填充于上筛孔板和下筛孔板之间。2.如权利要求1所述的二噁英分解装置，其特征在于，所述外筒的上部侧面设有绝缘油进口。3.如权利要求1所述的二噁英分解装置，其特征在于，所述外筒的下部侧面设有外电极引线出口。4.如权利要求1所述的二噁英分解装置，其特征在于，所述外筒的顶部设有内电极引线连接口。5.如权利要求1所述的二噁英分解装置，其特征在于，所述内电极为导电金属管。6.如权利要求1所述的二噁英分解装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏恒，董晓丹，张仁熙，侯剑源，
申请(专利权)人：宝武集团环境资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31