一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置及方法，涉及有机废气控制领域，废气入口输出端与背景废气通道、电极废气通道相通，一部分废气进入电极废气通道后进入到变径提速通道，剩余废气进入背景废气通道；变径提速通道为渐缩变径管；所述变径提速通道设置在电极绝缘层上；变径提速通道输入端为电极废气通道，输出端为喷嘴电极；网状电极设置在喷嘴电极上方位置处；网状电极上置有催化剂层；网状电极通过网状电极引线与高压电源连通；喷嘴电极通过喷嘴电极引线与接地装置连通。本发明专利技术将有机废气分流，并利用变径管道提速提供电极气，简化了结构。简化了结构。简化了结构。

【技术实现步骤摘要】
一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及有机废气控制领域，尤其涉及到一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置和工作方法。

技术介绍

[0002]有机废气是导致大气环境恶化的主要因素之一，也是形成PM2.5、臭氧和光化学烟雾的重要前驱体。低温等离子体协同催化降解有机废气技术中，等离子体使有机物分解成小分子或自由基，在催化的作用下进一步分解成二氧化碳和水，降低活化能，提高降解效率。电晕放电自由基簇射是一种等离子体发生技术，使用喷嘴结构的电极，对电极气进行高效分解，产生含有丰富自由基的等离子体，其起晕电压低，能耗小，能量利用率高。相对于一般的等离子体发生装置，自由基簇射需要额外的电极气流过喷嘴电极，用于产生等离子体；同时由于需要电极气体，自由基簇射的电极结构较复杂。这些问题限制了自由基簇射在废气处理装置中的应用。

技术实现思路

[0003]针对自由基簇射需要额外的电极气及其结构复杂的问题，本专利技术提供了一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置。本专利技术利用将有机废气分流，通过变径提速提供电极气从而简化结构、降低运行成本。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置，包括废气入口、背景废气通道、电极废气通道、变径提速通道、喷嘴电极和网状电极；
[0006]所述废气入口输出端与背景废气通道、电极废气通道相通，一部分废气进入电极废气通道后进入到变径提速通道，剩余废气进入背景废气通道；所述变径提速通道为渐缩变径管；所述变径提速通道通过电极绝缘层支撑；所述变径提速通道输入端为电极废气通道，输出端为喷嘴电极；所述网状电极设置在喷嘴电极上方位置处；所述网状电极上置有催化剂层；所述网状电极与所述喷嘴电极之间形成高压差。
[0007]进一步的，所述电极绝缘层为数层，电极绝缘层上下分布，且数层所述电极绝缘层上均设置有变径提速通道；所述网状电极为数层，每极所述喷嘴电极的上方位置处都设置有网状电极。
[0008]进一步的，所述电极废气通道输入端为电极废气入口，电极废气入口孔直径与喷嘴电极孔直径比值为1.5～5。
[0009]进一步的，所述电极废气通道输入端为电极废气入口，电极废气入口孔直径与喷嘴电极孔直径比值为2～2.5。
[0010]进一步的，所述网状电极通过网状电极引线与高压电源连通；所述喷嘴电极通过喷嘴电极引线与接地装置连通。
[0011]进一步的，所述废气入口内或者催化剂层设置有加热装置。
[0012]进一步的，所述背景废气通道和电极废气通道输入端的前方设置有带孔的整流板。
[0013]进一步的，处理后的废气经外壳经废气出口排出。
[0014]进一步的，所述喷嘴电极、网状电极和催化剂层均设置在外壳内，外壳外设置有外壳绝缘层。
[0015]变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置的处理方法，包括如下步骤：
[0016]有机废气经废气入口进入背景废气通道和电极废气通道；
[0017]电极废气通道内的有机废气经变径提速通道加速并到达喷嘴电极；
[0018]喷嘴电极和网状电极之间存在的电势差形成自由基簇射放电，使得喷嘴电极喷出的废气被电离形成等离子体簇，并与背景废气通道出来的背景气体混合，在气流的带动下混合气流进入催化剂层，在等离子体和催化剂的共同作用下，有机废气被氧化还原，去除有机物的废气由废气出口排出。
[0019]有益效果：
[0020]1.本专利技术中有机废气经分流，分别进入背景废气通道和电极废气通道，其中，进入电极废气通道内的废气被加速和放电后被电离形成等离子体簇，并与背景废气通道出来的背景气体混合，在气流的带动下混合气流进入催化剂层，在等离子体和催化剂的共同作用下，有机废气被氧化还原得到去除有机物的废气。
[0021]2.变径加速通道对进入电极废气通道的有机废气加速，电极气流速高于背景气体，一方面使更多的气体流过喷嘴电极，使更多的气体被电离，产生更多的自由基；另一方面增强了等离子体流和背景气体的混合，使反应更充分。
[0022]3.在废气入口和出口处设置整流板的目的是为了使废气均匀进入背景废气通道和电极废气通道。
[0023]4.当气体为常温或低温时，在催化剂层外部或废气入口处加加热装置，加热装置可随装置长时间运行，使催化剂层或废气保持一定的温度(50℃～200℃)；也可以间歇运行，在必要时给催化剂层或废气提供一定热量，使催化剂上的吸附水和有机物脱附，保持催化效果。
[0024]5.本专利技术可以一级或者多级设置，多级设置可以使得有机的废气处理的更彻底。
[0025]6.本装置不需要额外提供自由基簇射所需的电极气，节省成本，最大化利用废气和降解废气。
附图说明
[0026]图1为根据本专利技术实施例1涉及到的一种二级变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置结构示意图；
[0027]图2为图1的截面视图；
[0028]图3为根据本专利技术实施例2涉及到的一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置结构示意图；
[0029]图4为图3的B
‑
B截面视图。
[0030]附图标记：
[0031]1‑
废气入口、2
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整流板、3
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电极废气入口、4
‑
背景废气通道、5
‑
电极废气通道、6
‑
电
极绝缘层、7
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变径提速通道、8
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喷嘴电极、9
‑
网状电极、10
‑
催化剂、11
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引线绝缘层、12
‑
喷嘴电极引线、13
‑
网状电极引线、14
‑
高压电源、15
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接地装置、16
‑
废气出口、17
‑
外壳绝缘层、18
‑
外壳、19
‑
加热装置。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置，其特征在于，包括废气入口(1)、背景废气通道(4)、电极废气通道(5)、变径提速通道(7)、喷嘴电极(8)和网状电极(9)；所述废气入口(1)输出端与背景废气通道(4)、电极废气通道(5)相通，一部分废气进入电极废气通道(5)后进入到变径提速通道(7)，剩余废气进入背景废气通道(4)；所述变径提速通道(7)为渐缩变径管；所述变径提速通道(7)通过电极绝缘层(6)支撑；所述变径提速通道(7)输入端为电极废气通道(5)，输出端为喷嘴电极(8)；所述网状电极(9)设置在喷嘴电极(8)上方位置处；所述网状电极(9)上置有催化剂层(10)；所述网状电极(9)与所述喷嘴电极(8)之间形成高压差。2.根据权利要求1所述的变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置，其特征在于，所述电极绝缘层(6)为数层，电极绝缘层(6)上下分布，且数层所述电极绝缘层(6)上均设置有变径提速通道(7)；所述网状电极(9)为数层，每极所述喷嘴电极(8)的上方位置处都设置有网状电极(9)。3.根据权利要求1所述的变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置，其特征在于，所述电极废气通道(5)输入端为电极废气入口(3)，电极废气入口(3)孔直径与喷嘴电极(8)孔直径比值为1.5～5。4.根据权利要求1所述的变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置，其特征在于，所述电极废气通道(5)输入端为电极废气入口(3)，电极废气入口(3)孔直径与喷嘴电极(8)孔直径比值为2～2.5。5.根据权利要求1所述的变径提速自由基簇射协同催化废气处理装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，荣烨烁，吴宇浩，邵广才，许智洋，龚朋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：