[發(fā)明專利]等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310734058.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103759275A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 高翔;鄭成航;駱仲泱;岑可法;倪明江;張涌新;施正倫;周勁松;方夢祥;程樂鳴;王勤輝;王樹榮;余春江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F23G7/06
• 分類號: F23G7/06;B01D53/44;B01D53/00;B01D53/32
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 王桂名

1.一種等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述裝置包括用于去除有機廢氣中顆粒物的過濾器、用于熱力氧化和等離子體氧化以實現(xiàn)有機廢氣降解的反應器、用于提供等離子體的高壓電源、以及用于對反應器進行流量和溫度控制的控制器，所述過濾器與反應器相連，反應器分別與控制器及高壓電源相連。

2.根據(jù)權利要求1所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述反應器包括反應器殼體、多孔介質(zhì)填充區(qū)和等離子體發(fā)生器，所述多孔介質(zhì)填充區(qū)和等離子體發(fā)生器均位于反應器殼體內(nèi)，等離子體發(fā)生器與控制器相連；所述反應器殼體一端設有進氣口，反應器殼體另一端設有出氣口；反應器殼體外層包覆有保溫層。

3.根據(jù)權利要求1所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述等離子體發(fā)生器包括設置在多孔介質(zhì)填充區(qū)內(nèi)的第一高壓電極以及設置在多孔介質(zhì)填充區(qū)外圍的第一接地電極；所述第一高壓電極一端通過第一固定板與靠近出氣口端的反應器殼體固定，另一端通過第二固定板與靠近進氣口端的反應器殼體固定，第一固定板與反應器殼體之間通過凸臺固定；所述第一高壓電極與高壓電源相連；所述第一高壓電極和第一接地電極之間的距離為15～100mm，第一高壓電極與第一接地電極的長度為100～2000mm。

4.根據(jù)權利要求2所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述多孔介質(zhì)填充區(qū)沿進氣口至出氣口方向順次設有預熱區(qū)、反應區(qū)和蓄熱區(qū)，反應區(qū)位于多孔介質(zhì)填充區(qū)的中部，預熱區(qū)和蓄熱區(qū)分別位于反應區(qū)兩端。

5.根據(jù)權利要求4所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述預熱區(qū)的填充介質(zhì)由孔隙率及孔徑均勻或者逐漸變化或者分層變化的泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷組成，孔徑變化范圍為0.1～5mm，孔隙率變化范圍為0.15～0.85；燃燒區(qū)的填充介質(zhì)采用石英玻璃、絕緣陶瓷、碳化硅、氧化鋯或堇青石中的一種；蓄熱區(qū)的填充介質(zhì)采用堆積型多孔介質(zhì)、泡沫陶瓷，平板陶瓷或蜂窩陶瓷中的一種，所述堆積型多孔介質(zhì)為不帶尖角球形顆粒、帶尖角的規(guī)則顆粒或帶尖角的不規(guī)則顆粒。

6.根據(jù)權利要求1所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述高壓電源為高壓高頻交流電源或高壓高頻脈沖電源，高壓高頻交流電源的頻率為50Hz～20kHz，，峰值電壓為10kV～60kV，高壓高頻脈沖電源脈沖頻率為50Hz～20kHz，峰值電壓為10kV～80kV，脈沖寬度為20μs～10ms。

7.根據(jù)權利要求1所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述反應器內(nèi)設有傳感器，所述傳感器與控制器相連；所述反應器還與換熱器相連。

8.根據(jù)權利要求1所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：所述反應器包括若干個并聯(lián)的反應器單元，每個反應器單元均包括第二高壓電極、第二接地電極和多孔介質(zhì)，第二高壓電極通過電極固定板、第三固定板和第四固定板與反應器殼體固定。

9.根據(jù)權利要求8所述的等離子體強化多孔介質(zhì)燃燒處理有機廢氣的裝置，其特征在于：多孔介質(zhì)與第二高壓電極、第二接地電極的布置方式為多層平板布置，多孔介質(zhì)平板的厚度為2～8mm，多孔介質(zhì)平板之間的距離為2～10mm，多孔介質(zhì)平板的數(shù)量為1～10塊。

10.一種利用權利要求1所述裝置處理有機廢氣的方法，其特征在于包括下述步驟：

（1）將收集的有機廢氣經(jīng)過濾器后去除顆粒物；

（2）經(jīng)步驟（1）過濾后的有機廢氣經(jīng)進氣口進入預熱區(qū)預熱；

（3）經(jīng)過預熱的有機廢氣進入反應區(qū)內(nèi)，在反應區(qū)內(nèi)經(jīng)過熱力氧化和等離子體氧化實現(xiàn)有機廢氣降解，有機廢氣降解釋放的熱量通過多孔介質(zhì)將熱量傳遞給預熱區(qū)，實現(xiàn)余熱利用；期間，通過控制器對反應區(qū)進行流量和溫度控制；

（4）經(jīng)過降解的高溫凈煙氣通過蓄熱區(qū)將熱量儲存在蓄熱區(qū)多孔介質(zhì)材料中，高溫凈煙氣變成低溫凈煙氣后經(jīng)出氣口排出。