低温等离子体协同催化降解VOCs的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其包括预处理机构以及连接于所述预处理机构端部的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括若干平行排列的等离子反应管、设置于所述等离子反应管内部的内电极、绕于所述等离子反应管外表面的线圈式电极以及与所述内电极相连的高压电源，所述等离子反应管包括反应管本体，所述反应管本体外壁设有若干净化腔，所述净化腔和所述反应管本体之间可拆卸设有第一挡片，所述第一挡片上开设若干第一通气孔，每个所述净化腔内填充催化剂。本发明专利技术结构简单、紧凑，具有催化降解VOCs废气效率高、净化彻底的特点。

【技术实现步骤摘要】
低温等离子体协同催化降解VOCs的装置
本专利技术涉及废气处理
，特别涉及一种低温等离子体协同催化降解VOCs的装置。
技术介绍
目前，工业和农业排放的挥发性有机物(VOCs)是重要的大气污染源之一，其危害主要分为两类，一类是直接危害，刺激人类及动物的呼吸系统从而导致病变；另一类是次生危害，VOCs在空气中极易引发一系列光化学反应，造成雾霾以及光化学烟雾等灾害，使人类的健康受到极大威胁。在现有的VOCs处理净化的方法中，较为传统的控制方法例如焚烧法，耗能严重且易产生严重的二次污染；催化燃烧法虽对有机污染有效，但对大流量、高流速废气的处理仍存在气阻大、效率低的问题；吸附-解吸法也存在吸附容量、气阻、普适性的问题。近年来，又衍生了膜分离法、生物降解法、冷凝法等手段，有效地提高了可循环性，但仍未实质上地提升VOCs处理效率。低温等离子体技术是通过气体放电所产生的高活性粒子与污染物分子发生碰撞，使其解离和氧化，从而达到废气净化的目的。近年来低温等离子体技术被较为广泛地应用于低浓度含VOCs废气和恶臭异味气体的处理，总体应用效果良好，但是其发展仍旧具有局限性。该处理技术依然存在容易形成副产物、能量效率低和选择性较差的特点。而催化剂高选择性、高降解效率等特点使研究者将其与催化剂相结合，等离子处理技术与催化剂协同处理有害气体，成功地将催化剂的优点作用应用在等离子体处理VOCs方面。例如，将低温等离子体技术与吸附工艺相结合，利用微孔γ-Al2O3颗粒的吸附作用可大大改善低温等离子体对甲苯和丙烷的处理效果；将具有较高催化活性的Mn、Fe等金属氧化物与等离子体技术结合，可以使苯、甲苯、乙醇、二氯乙烷的去除率提高约20％；将低温等离子体与光催化技术相结合，一方面光催化可以大大提升低温等离子体的VOCs降解效率，另一方面等离子体可以有效抑制催化剂失活，特别适用于处理复合材料生产制造行业的高流量、低浓度VOCs(一般低于300mg/m3)废气。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种降解效率高、净化彻底的低温等离子体协同催化降解VOCs的装置。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其包括预处理机构以及连接于所述预处理机构端部的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括若干平行排列的等离子反应管、设置于所述等离子反应管内部的内电极、绕于所述等离子反应管外表面的线圈式电极以及与所述内电极相连的高压电源，所述等离子反应管包括反应管本体，所述反应管本体外壁设有若干净化腔，所述净化腔和所述反应管本体之间可拆卸设有第一挡片，所述第一挡片上开设若干第一通气孔，每个所述净化腔内填充催化剂。每个所述净化腔顶部设有一加料口和与所述加料口密封连接可拆卸的顶盖。所述预处理机构内部安装有第一填料层以及位于所述第一填料层上方的第二填料层，所述第一填料层与所述第二填料层之间设有喷淋管，所述喷淋管上固定若干上喷淋头和与所述上喷淋头相互错开的下喷淋头，所述第二填料层上方还设有除雾层。预处理机构内壁设有一条螺旋形导流板，螺旋形导流板位于第一填料层下方，螺旋形导流板与第一填料层之间设有一水槽，螺旋形导流板围成一进气通道。所述预处理机构的下部设置有水箱和出水口，所述水箱连接一水泵，所述水箱通过所述出水口与所述预处理机构的内部接通，所述水泵的入口通过水管与所述水箱连接，所述水泵的出口分别通过所述水管与所述喷淋管、所述水槽连接。所述预处理机构与所述等离子发生器之间设有一气体流量计。所述等离子体发生器后端连接一风机，所述风机连接烟囱。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：预处理机构的设置有助于对VOCs废气进行初步净化，除去大颗粒物质；等离子反应管内部的内电极上施加高电压产生高能电子、离子、自由基等活性粒子使VOCs废气分子在极短的时间内激发、电离，转化为无害的CO2和H2O；净化腔内的催化剂协同等离子体对VOCs废气进行催化，反应管本体内的VOCs废气产生的副产物和未处理的VOCs废气可进入净化腔，经催化剂进一步催化，净化腔内的副产物又可以再次进入反应管本体内被催化，VOCs废气经过反复周转被彻底降解，净化效率高，避免二次污染。附图说明图1为本专利技术低温等离子体协同催化降解VOCs的装置整体结构示意图；图2为图1中的预处理机构结构示意图；图3为图1中的等离子体净化组件部分结构示意图；图4为图1中的净化腔结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图4，本专利技术低温等离子体协同催化降解VOCs的装置包括预处理机构10以及连接于预处理机构10端部的等离子体发生器30。预处理机构10与等离子发生器30之间设有一气体流量计20。等离子体发生器30后端连接一风机40，风机40连接烟囱50。参见图1，预处理机构10包括腔体100，腔体100内部安装有第一填料层11以及位于第一填料层11上方的第二填料层12，参见图2，第一填料层11与第二填料层12之间设有喷淋管13，喷淋管13上固定若干上喷淋头14和与上喷淋头14相互错开的下喷淋头15，实现上下同时喷水，上喷淋头14和与下喷淋头15相互错开设计，增大喷水面积。此外，第二填料层12上方还设有除雾层16，螺旋形导流板17沿着内壁向下。腔体100内壁设有一条螺旋形导流板17，所述螺旋形导流板环绕内壁自上而下延伸，螺旋形导流板17位于第一填料层11下方，螺旋形导流板17与第一填料层11之间设有一水槽18，螺旋形导流板17围成一进气通道19。腔体100下部设置有水箱111和出水口112，出水口112设置于腔体100上，所述水箱、所述出水口均位于所述螺旋形导流板下方。水箱111连接一水泵113，水箱111通过出水口112与腔体100的内部接通，水泵113的入口通过水管114与水箱111连接，水泵113的出口分别通过水管114与喷淋管13、水槽18连接。腔体100两端还设有喷淋进气口115和喷淋出气口116。工作时，水槽15内的水溢出而流下，螺旋形导流板17上的水向下流，在进气通道19处形成水帘，从喷淋进气口115进入的VOCs废气经过水帘被初步净化。设置有螺旋形导流板的腔体的内径自上而下逐渐缩小。参见图1及图3，等离子体发生器30包括绝缘壳体31以及收容于绝缘壳体31内的等离子体净化组件32。等离子体净化组件32包括若干平行排列的等离子反应管321、设置于等离子反应管321内部的内电极322、绕于等离子反应管321外表面的线圈式电极323以及与内电极322相连的高压电源324。绝缘壳体31两端设有净化进气口311及净化出气口312。等离子反应管321包括反应管本体3211。本实施例中，参见图4，所述反应管本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其包括预处理机构以及连接于所述预处理机构端部的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括若干平行排列的等离子反应管、设置于所述等离子反应管内部的内电极、绕于所述等离子反应管外表面的线圈式电极以及与所述内电极相连的高压电源，其特征在于：所述等离子反应管包括反应管本体，所述反应管本体外壁设有若干净化腔，所述净化腔和所述反应管本体之间可拆卸设有第一挡片，所述第一挡片上开设若干第一通气孔，每个所述净化腔内填充催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其包括预处理机构以及连接于所述预处理机构端部的等离子体发生器，所述等离子体发生器包括若干平行排列的等离子反应管、设置于所述等离子反应管内部的内电极、绕于所述等离子反应管外表面的线圈式电极以及与所述内电极相连的高压电源，其特征在于：所述等离子反应管包括反应管本体，所述反应管本体外壁设有若干净化腔，所述净化腔和所述反应管本体之间可拆卸设有第一挡片，所述第一挡片上开设若干第一通气孔，每个所述净化腔内填充催化剂。


2.根据权利要求1所述的低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其特征在于：每个所述净化腔顶部设有一加料口和与所述加料口密封连接可拆卸的顶盖。


3.根据权利要求1所述的低温等离子体协同催化降解VOCs的装置，其特征在于：所述预处理机构内部安装有第一填料层以及位于所述第一填料层上方的第二填料层，所述第一填料层与所述第二填料层之间设有喷淋管，所述喷淋管上固定若干上喷淋头和与所述上喷淋头相互错开的下喷淋头...

【专利技术属性】
技术研发人员：周金堂，
申请(专利权)人：苏州金垚淼环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32