【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大气污染控制，具体涉及一种工业废气的净化装置及方法。
技术介绍
1、工业废气是指在燃料燃烧和生产过程中排放到空气中的各种含有污染物的气体。工业废气通常包含油烟、粉尘等颗粒物；三氯乙烯、甲苯等vocs；硫化氢、氨气、甲硫醇等恶臭分子；nox、so2等一种或者多种混合污染物。工业废气中有害物质种类繁多，对人体健康产生巨大影响，当工业废气排放达到一定浓度时，吸入者会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等不适，严重时会出现抽搐、昏迷，甚至伤害肝脏、肾脏、大脑和神经系统。
2、工业废气常用处理方法包括催化燃烧法、活性炭吸附法、酸碱中和法、催化氧化法和等离子体法等。针对工业废气中多种混合污染物净化，通常采用串联式组合工艺，其带来的问题为系统协调性差、占地面积大、投资及运行成本高、净化效率低等，因此研发短流程工业废气净化装置及净化方法迫在眉睫。
3、中国专利cn108067174a公开了一种等离子体耦合超重力反应器装置及应用，将等离子体耦合进超重力反应器，利用等离子体放电产生的高能电子和活性基团将废气废液氧化、分解、反应，同时借助超重力旋转床技术，增大气体或者液体与自由基和高能电子碰撞频率，提高等离子体能量利用效率，从而实现深度脱除氮氧化物和废水中难降解组分的处理。虽然该专利中提及可将该装置应用到工业废气中氮氧化物深度脱除。然而该装置的等离子体发生方式采用介质阻挡放电，其产生的高能电子和活性基团仅能对废气废液进行氧化、分解、反应，可对工业废气中的氮氧化物具有一定净化效果，原理是活性基团将氮氧化物氧化为高价态含氮物质
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种净化效率更高能耗更低的工业废气的净化装置。
2、为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种工业废气的净化装置，包括壳体、电机、由所述电机驱动转动的转轴、设置在所述转轴上且位于所述壳体内的转动机构、液体入口、液体出口、气体入口和气体出口，所述转动机构包括设置在所述转轴上的转盘、设置在所述转盘上的多个环形超重力填料床及设置在所述转盘上的多个环形电极单元，多个所述环形超重力填料床与多个所述环形电极单元交替分布，且相邻所述环形超重力填料床和环形电极单元之间形成间隙；
4、每个所述环形超重力填料床和每个所述环形电极单元分别沿所述转轴的周向延伸设置，所述转盘还作为接地电极；
5、所述气体入口、气体出口分别设置在所述壳体上，所述液体入口、液体出口分别设置在所述转轴上。
6、在一些实施方式中，所述环形超重力填料床具有n个，所述环形电极单元具有n-1个，所述n为2以上的整数。具体如n为2、3、4或5。
7、在一些实施方式中，每个所述环形电极单元包括多个沿所述转轴的周向间隔分布的放电电极。
8、在一些具体实施方式中，所述放电电极为锯齿形电极、芒刺型电极或绞笼型电极。
9、在一些具体实施方式中，相邻所述环形超重力填料床和环形电极单元之间形成的间隙距离为3～30cm。
10、在一些实施方式中，所述转动机构还包括设置在所述转轴上的且具有中空内腔的分液盘，所述液体出口与所述分液盘的中空内腔连通，所述分液盘位于所述环形超重力填料床的上方，所述分液盘上对应所述环形超重力填料床的位置沿所述转轴的周向分布多个喷嘴，所述分液盘的侧壁和所述转盘的侧壁分别与所述壳体的内壁滑动且密封接触；
11、液体经所述液体入口进入所述转轴，然后经所述液体出口进入所述分液盘的中空内腔，再经所述喷嘴喷入所述环形超重力填料床，然后在所述转盘上收集；
12、所述分液盘上开设供工业废气通过的第一通孔，工业废气经所述气体入口进入所述壳体内，然后穿过所述环形超重力填料床和环形电极单元后经所述第一通孔流出，再经所述气体出口排出所述壳体。
13、在一些具体实施方式中，所述净化装置还包括排液口，所述排液口设置在所述壳体底部，所述液体经所述排液口排出壳体。
14、在一些实施方式中，所述放电电极的供电电源为负高压直流脉冲电源。
15、本专利技术中，所述工业废气可以包含油烟、粉尘等颗粒物；三氯乙烯、甲苯等vocs；硫化氢、氨气、甲硫醇等恶臭分子；nox、so2等一种或者多种混合污染物。
16、本专利技术中，所述环形超重力填料床和环形电极单元交替分布，在高速旋转状态下，环形超重力填料床、环形电极单元分别呈现环形带，环形超重力填料床形成超重力填料床环形带，环形电极单元形成脉冲电晕等离子体反应区环形带，工业废气依次穿过超重力填料床环形带和脉冲电晕等离子体反应区环形带。
17、液体经所述喷嘴喷入环形超重力填料床后，在高速旋转下，超重力填料床环形带产生的雾滴弥漫在整个壳体内，弥漫的雾滴能够与脉冲电晕等离子体相互作用产生雾化脉冲电晕等离子环形带(或称之为雾化脉冲电晕等离子通道)。在雾化脉冲电晕等离子体环形带内，弥漫的雾滴可以与等离子体进一步发生相互反应生成·oh、·o等高活性自由基和o3等强氧化性分子，其能氧化分解硫化氢、氨气等恶臭气相分子以及三氯乙烯、甲苯等vocs气相分子生成co2、h2o等无毒无害小分子物质。
18、与此同时，雾化脉冲电晕等离子体环形带内的·oh、·o等高活性自由基和o3等强氧化性分子可以渗入扩散至超重力填料床内，与吸收液雾化液滴、填料相互作用，在气液传质过程中发生化学反应，使得恶臭气相分子，三氯乙烯、甲苯等vocs气相分子以及nox、so2等酸性气体在超重力填料床的滤料表面氧化分解或者转化生成易溶性物质溶解于吸收液雾化液滴。
19、此外，所述放电电极在放电过程中，等离子体体系中的高速离子流引起二次流即离子风，其能对气流产生驱动动力，气体出口处连接的引风机同时产生强大抽吸力，在两股动力的相互作用下，气流可在雾化脉冲电晕等离子体环形带形成涡流，弥漫的雾滴可以在雾化脉冲电晕等离子体环形带与工业废气发生物理撞击和化学反应，使得工业废气得到深度净化。
20、在一些具体实施方式中，所述喷嘴喷射出的液滴的直径为2～90μm；所述喷嘴的喷射角度为20～160°。所述喷射角为水平面和喷射液之间形成的夹角。
21、在一些具体实施方式中，所述喷嘴为雾化喷嘴，具体为空心锥形喷嘴，喷射区域为锥形，根据处理风量可以调节喷射角度、喷射压力以及流量大小，以实现加湿雾化效果。加湿雾化工业废气一方面可以快速传递工业废气中的热量达到降温效果，另一方面可以达到良好的气载液滴撞击效果实现工业废气吸收捕集效果或者形成水包本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种工业废气的净化装置，包括壳体、电机、由所述电机驱动转动的转轴、设置在所述转轴上且位于所述壳体内的转动机构、液体入口、液体出口、气体入口和气体出口，其特征在于：所述转动机构包括设置在所述转轴上的转盘、设置在所述转盘上的多个环形超重力填料床及设置在所述转盘上的多个环形电极单元，多个所述环形超重力填料床与多个所述环形电极单元交替分布，且相邻所述环形超重力填料床和环形电极单元之间形成间隙；
2.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述环形超重力填料床具有n个，所述环形电极单元具有n-1个，所述n为2以上的整数。
3.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：每个所述环形电极单元包括多个沿所述转轴的周向间隔分布的放电电极；和/或，所述间隙距离为3～30cm；和/或，所述电极单元的供电电源为负高压直流脉冲电源。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述转动机构还包括设置在所述转轴上的且具有中空内腔的分液盘，所述液体出口与所述分液盘的中空内腔连通，所述分液盘位于所述环形超重力填料床的上方，所述
5.根据权利要求4所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述净化装置还包括排液口，所述排液口设置在所述壳体底部，所述液体经所述排液口排出壳体；和/或，所述喷嘴喷射出的液滴的直径为2～90μm；和/或，所述喷嘴的喷射角度为20～160°。
6.根据权利要求4所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述转动机构设置多个，多个所述转动机构沿所述转轴的轴向依次分布，每个所述转动机构对应设置有所述液体入口和液体出口；
7.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：每个所述环形超重力填料床的面向所述环形电极单元的壁面上设有填充材料层和/或催化材料层。
8.根据权利要求7所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述填充材料层的材质为铁电体材料、Al2O3、TiO2中的一种或几种的组合；和/或，所述催化材料层的材质为具有核壳结构的CeMnZrOx@TiO2催化剂，其中，所述TiO2作为壳层，所述CeMnZrOx作为核层；和/或，所述填充材料层、催化材料层在所述壁面上交替分布。
9.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述气体入口开设在所述壳体下侧部，所述气体出口开设在所述壳体顶部。
10.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：每个所述环形超重力填料床包括网孔外壳及填充在所述网孔外壳内的填料，所述网孔外壳的孔径为30～200μm，所述填料为鲍尔环填料、拉西环填料、阶梯环填料、弧鞍填料、矩鞍形填料、多面空心球形填料中的一种或几种的组合。
11.一种采用权利要求1～10中任一项所述的净化装置净化工业废气的方法，其特征在于，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：控制所述转轴的转速为500～7000r/min；和/或，
...【技术特征摘要】
1.一种工业废气的净化装置，包括壳体、电机、由所述电机驱动转动的转轴、设置在所述转轴上且位于所述壳体内的转动机构、液体入口、液体出口、气体入口和气体出口，其特征在于：所述转动机构包括设置在所述转轴上的转盘、设置在所述转盘上的多个环形超重力填料床及设置在所述转盘上的多个环形电极单元，多个所述环形超重力填料床与多个所述环形电极单元交替分布，且相邻所述环形超重力填料床和环形电极单元之间形成间隙；
2.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述环形超重力填料床具有n个，所述环形电极单元具有n-1个，所述n为2以上的整数。
3.根据权利要求1所述的工业废气的净化装置，其特征在于：每个所述环形电极单元包括多个沿所述转轴的周向间隔分布的放电电极；和/或，所述间隙距离为3～30cm；和/或，所述电极单元的供电电源为负高压直流脉冲电源。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述转动机构还包括设置在所述转轴上的且具有中空内腔的分液盘，所述液体出口与所述分液盘的中空内腔连通，所述分液盘位于所述环形超重力填料床的上方，所述分液盘上对应所述环形超重力填料床的位置沿所述转轴的周向分布多个喷嘴，所述分液盘的侧壁和所述转盘的侧壁分别与所述壳体的内壁滑动且密封接触；
5.根据权利要求4所述的工业废气的净化装置，其特征在于：所述净化装置还包括排液口，所述排液口设置在所述壳体底部，所述液体经所述排液口排出壳体；和/或，所述喷嘴喷射出的液滴的直径为2～90μm；和/或，所述喷嘴...
【专利技术属性】
技术研发人员：张星，蒋昀阳，迟玉斌，王志钢，于海波，侍红伟，陶文剑，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：发明
国别省市：
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