[發明專利]基于低溫等離子體與活性炭作用的廢氣處理裝置與方法

無效

• 申請號: 201010124933.3
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101797476A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 孫新成;呂斯濠;黎效崇;范洪波
• 申請（專利權）人: 東莞市環順環保器材有限公司;東莞理工學院
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/72
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 彭長久

技術領域

本發明屬于環境保護技術領域，尤其是指一種基于低溫等離子體催化與活性炭協同作用的廢氣處理裝置和方法。

背景技術

有機廢氣主要來自于工業生產過程和污染防治場所，主要包括噴漆廢氣、玩具與制鞋車間廢氣等工業廢氣以及垃圾中轉站、污水處理廠、水果貯存庫等場產生的有機廢氣。該有機廢水中含有苯系物、甲醛、乙烯等揮發性有機物(VOC)以及惡臭氣體成份，對環境質量和人體健康造成了巨大的危害，其環境污染問題已引起各國政府及環保部門的高度重視。

國內外對于有機廢氣的處理方法主要有吸附(主要采用活性炭)、吸收、催化燃燒、生物方法以及等離子體技術等。其中活性炭吸附、催化燃燒、生物方法是常用的處理方式。對于有機廢氣的處理，其關鍵問題是如何實現良好的處理效果與較低的投資和運行費用之間的統一，以及操作過程的簡單易行性。活性炭吸附的投資費用較低，并且處理效果良好，是最常用的有機廢氣處理工程技術。但是，由于活性炭吸附飽和后需要再生，而目前常用的熱再生等技術一般無法對活性炭進行原位再生，所以采用活性炭吸附的運行費用較高，且操作過程復雜。生物處理方法投資與運行費用均較低，但運行操作復雜，占地面積大，存在二次污染的可能性。催化燃燒方法存在著吸附濃縮—再脫附燃燒的過程，設備體積較大，貴金屬催化劑價格高，一次投資大等問題。

近年來，采用低溫等離子體技術處理有機廢氣越來越受到業界的關注，該技術處理效果較好，運行費用低，操作管理簡便，占地少。不過采用低溫等離子體技術處理有機廢氣的工程投資較高，而且脈沖放電過程中處理后廢氣中污染物濃度瞬時變化較大，處理效果的穩定性不足，另外還會產生臭氧，造成二次污染，顯然不利于實際應用。

發明內容

本發明針對上述現有技術所存在之不足，主要目的在于提供一種基于低溫等離子體催化與活性炭協同作用的廢氣處理裝置和方法，可有效地解決活性炭再生操作復雜，運行費用高以及低溫等離子體技術處理效果瞬時波動大且有二次污染之問題。

為實現上述之目的，本發明采取如下技術方案：

一種基于低溫等離子體與活性炭的廢氣處理裝置，包括依次連接的低溫等離子體催化模塊、活性炭模塊、風機；該低溫等離子體催化模塊在放電過程激發催化劑的活性，以降解有機廢氣污染物，同時對活性炭模塊進行原位再生。

所述低溫等離子體催化模塊與活性炭模塊緊密相連并且一體式組裝于同一腔室中。

所述低溫等離子體催化模塊采用流光放電低溫等離子體發生器，該發生器包括高壓脈沖電源以及金屬制成針狀放電正極和板狀負極，該板狀負極上負載有催化劑。

所述板狀負極上的催化劑采用納米催化材料或者含Pd、Pt、Ag的貴金屬催化劑。

所述活性炭模塊采用顆粒活性炭、粉末活性炭、或活性炭纖維。

所述風機與活性炭模塊是一體式組裝或者通過管道連接。

所述低溫等離子體催化模塊的進氣端一體式組裝或者通過管道連接有一對廢氣預處理的除塵模塊。

所述除塵模塊采用布袋除塵器、靜電除塵或重力除塵。

一種基于低溫等離子體催化與活性炭協同作用的廢氣處理方法，其中，廢氣在風機的抽吸作用下，依次經過低溫等離子體催化模塊、活性炭模塊，最后排入大氣；該低溫等離子體催化模塊在放電過程激發催化劑的活性，以達到降解有機廢氣污染物，同時對活性炭模塊進行原位再生。進一步所述低溫等離子體催化模塊采用流光放電低溫等離子體發生器，該發生器包括高壓脈沖電源以及金屬制成針狀放電正極和板狀負極，所述催化劑負載于該板狀負極上，在高壓脈沖電源開啟后，正極進行放電，使負極上的催化劑活性被激發。

本發明優點在于：將低溫等離子體與催化降解、活性炭吸附結合，協同處理有機廢氣；利用低溫等離子體所產生的高能電子、離子、自由基(如O、OH、H)等高能粒子，首先可以對有機廢氣進行直接降解；其次流光放電低溫等離子體發生器放電過程所產生的紫外光和高能粒子可以激發催化劑的活性，降解有機廢氣污染物；并且低溫等離子體催化可以對活性炭進行原位再生。采用催化劑可以充分利用低溫等離子體發生器放電過程所產生的紫外光和高能粒子，顯著提高低溫等離子體對廢氣污染物的降解能力；利用活性炭的吸附能力，一方面對低溫等離子體處理后的殘余廢氣進行深度凈化，保證處理效果，另一方面消除低溫等離子體所產生的臭氧及高能粒子對大氣質量的影響。三者有機結合，協同作用處理有機廢氣，可以取得高處理效率、無需活性炭異位再生、一次投資和運行費用低、操作簡便、無二次污染等效果。本發明可以廣泛用于處理工業生產車間、垃圾中轉站、污水處理廠、水果貯存庫等場所產生的有機廢氣。

附圖說明