[發(fā)明專(zhuān)利]旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體有機(jī)廢氣凈化裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710031534.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101239269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜長(zhǎng)明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/74
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/74;B01J19/08;H05H1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體有機(jī)廢氣凈化裝置，屬于環(huán)境技術(shù)和廢氣處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

從1990年后，應(yīng)用低溫等離子體技術(shù)控制空氣污染物的研究在國(guó)際學(xué)術(shù)界蓬勃發(fā)展，相關(guān)的低溫等離子體技術(shù)陸續(xù)出現(xiàn)，如電子束、輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、微波放電、滑動(dòng)弧放電等。低溫等離子體的原理是施加電能將氣體電離以加速氣相化學(xué)反應(yīng)，特別是生成高氧化性的自由基來(lái)進(jìn)行氣態(tài)氧化反應(yīng)，將有害氣體污染物氧化成無(wú)害物或低毒物，已被證實(shí)能可有效的用于含氮氧化物NO_x、二氧化硫SO₂、揮發(fā)性有機(jī)物VOCs等多種氣態(tài)污染物的去除。黃立維提出一種有機(jī)廢氣的凈化方法，利用電暈放電凈化含氯、硫、氮和氟的有機(jī)物(中國(guó)專(zhuān)利00116307.8)；侯惠奇等提出一種低溫等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)，主要利用介質(zhì)阻擋放電來(lái)降解有機(jī)污物以及硫化氫H₂S、二硫化碳CS₂、氟里昂等物質(zhì)(中國(guó)專(zhuān)利97106747.3)。1988年法國(guó)人Lesueur?H.和Czemichowski?A.等提出了用氣流驅(qū)動(dòng)和冷卻電弧的滑動(dòng)弧放電裝置(法國(guó)專(zhuān)利2639172)，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)該種滑動(dòng)弧放電可處理氣態(tài)有機(jī)污物，如凈化含甲醛、甲苯、庚烷、四氯化碳、多環(huán)芳烴、碳黑顆粒等物質(zhì)的有機(jī)廢氣(CzemichowskiA.，et?al.Chemtech.1996，26(4)：45-49.；Krawczyk?K.，et?al.Plasma?Chem.PlasmaProcess.2003，24(2)：155-167.；杜長(zhǎng)明，等.中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào).2006，26(1)：77-81.)，他們的產(chǎn)生技術(shù)是在至少2個(gè)電極間加上高電壓并通過(guò)氣流，利用氣動(dòng)力來(lái)推動(dòng)電弧，使它向下游移動(dòng)并形成脈沖放電，這種方法的缺點(diǎn)是電弧在放電空間分布不均勻、電弧放電與氣流之間摻混不充分、形成的放電等離子體區(qū)域較小，從而導(dǎo)致有機(jī)廢氣處理能力小、凈化率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種放電空間分布均勻、放電等離子體區(qū)域大、處理能力強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體有機(jī)廢氣凈化裝置。

本發(fā)明的所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體有機(jī)廢氣凈化裝置，包括旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體發(fā)生器、給低溫等離子體發(fā)生器電極供電的交流高壓電源4、向電極之間輸入有機(jī)廢氣流的氣路和動(dòng)力風(fēng)機(jī)2等。旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體發(fā)生器電極包括一圓錐狀中心電極8、及環(huán)繞中心電極并與中心電極間隔的圓筒狀外電極9，在外電極外設(shè)置的一個(gè)磁場(chǎng)線(xiàn)圈11；在兩電極之間距離最小處13，外電極上設(shè)置一切向?qū)夤?，致使有機(jī)廢氣流沿切線(xiàn)方向進(jìn)入電極之間；為了提高有機(jī)廢氣的凈化效率，可在中心電極的下游設(shè)置一附著光催化劑二氧化鈦TiO₂的催化劑載體15。

所述的交流高壓電源4，為具有升壓和限流功能的變壓器，輸出的電壓控制在6-10kV范圍內(nèi)。

所述的中心電極8和外電極9之間的最小距離在1-5mm范圍內(nèi)；制作電極的材料可選用紫銅、黃銅等金屬；兩電極通過(guò)絕緣支座7來(lái)固定；分別通過(guò)螺桿6和5與高壓線(xiàn)相連，接通交流高壓電源4；兩電極的具體尺寸根據(jù)低溫等離子體產(chǎn)生裝置功率及廢氣處理量的大小來(lái)確定。

所述的磁場(chǎng)線(xiàn)圈11通過(guò)直流磁場(chǎng)電源12供電，磁場(chǎng)電流可以連續(xù)調(diào)節(jié)，從而改變磁場(chǎng)強(qiáng)度；它采用螺旋管形狀，套裝在低溫等離子體發(fā)生器的外9電極上。

所述的附著TiO₂的載體，可以選用蜂窩陶瓷、玻璃球等材料。

旋轉(zhuǎn)放電低溫等離子體有機(jī)廢氣處理方法是：

1)打開(kāi)動(dòng)力風(fēng)機(jī)2，利用管路中的閥門(mén)控制有機(jī)廢氣1的流量和流速，然后有機(jī)廢氣通過(guò)外電極上的切向?qū)夤?沿切線(xiàn)方向進(jìn)入電極之間；