[實用新型]一種用于低溫等離子體協同催化去除NO的反應器

有效

• 申請號: 201220570285.9
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN202921165U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 唐曉龍;王建根;易紅宏;李凱;向瑛;彭瀟;馬潔云;陳晨
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/56
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本實用新型涉及一種用于低溫等離子體協同催化去除NO的反應器，屬于低溫等離子體去除NO領域。

背景技術

低溫等離子體協同催化技術結合了低溫等離子體反應和催化反應的優點，既有等離子體能量和活性高的特點，又具有催化劑選擇性強的優點。同時低溫等離子體協同催化技術在處理氣體污染物方面存在能耗低、無二次污染、成本低和占地面積小等優點。

介質阻擋放電是較為常用的產生等離子體的方法，介質阻擋放電均勻穩定、操作方便而被廣泛的應用于各個領域。介質阻擋放電能夠在10⁴-10⁶Pa高氣壓和50Hz至1MHz寬頻率范圍內工作。常見的介質阻擋放電反應器有針-板式、板-板式、線-管式和管-管式，其中管-管式反應器由于其結構簡單、工作環境適應性強而被廣泛應用。

目前國內外常用的等離子體協同催化反應器為“兩段式”，即氣體污染物先通過等離子體區域，氣體污染物經過等離子體活化的再通過催化劑區域進行催化反應。中國專利CN101773780A提出了一種等離子體協同催化氧化NO脫除氮氧化物的方法，其裝置由介質阻擋放電發生器和催化劑固定床反應器串聯組成。該實用新型首先將含有NO的氣體通過等離子體區域對氣體進行活化，再將氣體通過氧化催化裝置進行氧化相催化。中國專利CN102166474A提出了一種低溫等離子體協同兩相催化裝置及有害排放氣體處理方法，其裝置由氧化相催化裝置、等離子體發生器、還原相催化裝置串聯組成。該實用新型首先將有害氣體通過氧化催化裝置進行氧化相催化，再將氣體通過等離子體區域對氣體進行活化，最后通過還原相催化裝置對氣體進行還原相催化。這種“兩段式”反應器的優點是操作和控制方便；缺點是由于等離子體反應和催化反應在不同的區域進行而沒有得到充分的協同，即等離子體反應和催化反應沒有得到充分的相互作用。

發明內容

為了克服傳統反應器等離子體反應與催化反應沒得到充分協同的不足，本實用新型提供一種用于低溫等離子體協同催化去除NO的反應器，該反應器帶有石英砂芯的介質阻擋放電的等離子體反應器；本實用新型能夠生成穩定均勻的低溫等離子體，其石英砂芯結構可承載催化劑，使催化劑均勻的分布在等離子體區域，移動反應器的低壓電極可以調節放電區域的大小，使得等離子體區域體積和催化劑的體積相等。

本實用新型的反應器為同軸管-管式反應器，其包括高壓電極1、石英管2、低壓電極3、石英砂芯4、固定套5、進氣口6、出氣口7、交流高壓電源8、橡膠塞9，高壓電極1通過固定套5安裝固定在石英管2內，石英砂芯4固定于石英管2內，并設置在高壓電極1的一端，低壓電極3設置在石英管2外，進氣口6和出氣口7分別設置在石英管2兩端，交流高壓電源8分別與高壓電極1和低壓電極3連接，橡膠塞9設置在石英管2上。

本實用新型所述的在石英砂芯4上方的高壓電極1和石英管2之間填充有催化劑，且催化劑所在區域與低壓電極3所覆蓋的低溫等離子體區域一致。

本實用新型所述的固定套5為不銹鋼。

本實用新型所述低壓電極3是鋁箔，低壓電極3的位置可根據催化劑所在區域進行調節。

本實用新型所述高壓電極為是不銹鋼棒。

所述石英砂芯可以承載直徑120目以上的催化劑且允許氣體通過，緊貼高壓電極的一端，使催化劑能夠均勻的填充于等離子體區域。

所述低壓電極是鋁箔緊密包裹于石英管的外層，調整低壓電極位置改變等離子體區域的長度和體積，使等離子體區域和催化劑體積完全匹配。

當施加在高壓電極上的交流電達到一定的電壓（6~7?kV）和頻率（8.6~8.9?kHz）時，在石英管和高壓電極之間的氣體被擊穿從而產生低溫等離子體，催化劑填充于石英砂芯上方的等離子體區域，當含有NO的氣體污染物通過進氣口進入反應器后可在等離子體和催化劑的協同下分解脫除，本實用新型使等離子體反應和催化反應發生在同一區域，可用于低溫等離子體協同催化反應。

本實用新型的有益效果：（1）當峰值電壓為6~7?kV、頻率為8.6~8.9?kHz的高頻高壓交流電施加在實用新型的高壓電極上時，能夠擊穿氣體生成穩定均勻的低溫等離子體；（2）在等離子體區域內填充催化劑，可以增加放電的均勻性和提高等離子體協同催化作用；（3）本裝置結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型反應器剖面結構示意圖。

圖2是本實用新型反應器中固定套結構示意圖。

圖3是本實用新型反應器用于等離子體協同催化出去NO的使用狀態示意圖。