[實用新型]一種一體式等離子體催化反應裝置

有效

• 申請號: 201420132931.2
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN203886398U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 丁晨舒;鄭建明;侯培;葛耀花;薛佳鳳;呂建璋;吳祖良
• 申請（專利權）人: 杭州尊邦科技有限公司;浙江工商大學
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/32;B01D53/44
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及等離子體催化治理氣態污染物的反應系統，具體涉及一種治理有機廢氣的一體式等離子體催化反應裝置。

背景技術

等離子體多相吸附催化反應器一般分為一段式（IPC）和兩段式（PPC），例如，公開號為CN102179145A的中國發明專利申請公開了一種等離子體催化協同治理VOCs的反應器，包括筒體，筒體為石英玻璃管，石英玻璃管的外壁面包裹金屬導電物，金屬導電物接交流高壓電源作為介質阻擋放電的外電極；筒體內部正中間設置不銹鋼管，不銹鋼管接地作為介質阻擋放電的內電極；不銹鋼管管壁開孔，并連接外部氣源；石英玻璃管和不銹鋼管之間形成放電氣隙，放電氣隙內填充吸附劑和催化劑；筒體的一端為進氣口端，另一端為出氣口端，進氣口端和出氣口端分別設有氣流均布板。

公開號為CN101920156A公開了一種能夠有效降低能耗和控制副產物的兩段式低溫等離子體廢氣凈化裝置，包括高速等離子體氧化器、氣溶膠生長器和低速等離子體收集處理器，所述高速等離子體氧化器包括第一反應器和第一電源，所述低速等離子體收集處理器包括第二反應器和第二電源，所述氣溶膠生長器前后與第一反應器和第二反應器分別連接。廢氣進入第一反應器進行氧化處理，得到的初步凈化后的氣體和固相副產物進入氣溶膠生長器，固相副產物在氣溶膠生長器中凝并、成長后被收集在第二反應器中，從而達到充分利用活性物質和去除副產物的目的，實現能耗低，無二次污染的效果。

對于一段式等離子體催化反應器在工程化應用過程中存在難以克服的缺點，就是催化劑的鈍化和吸附劑的飽和問題。在等離子體多相吸附催化反應器中，由于長時間的氣態污染物及其副產物在吸附劑和催化劑表層堆積，吸附劑開始慢慢飽和，催化劑也將逐漸鈍化，后續污染物的處理效率開始慢慢降低，直至系統中污染物的尾氣排放濃度超過一定值。因而需要定期更換反應器中的催化劑和吸附劑，而期間氣態污染物尾氣濃度將有超標的風險，甚至在更換吸附劑和催化劑時廢氣處理裝置需要停運一段時間。然而，二段式等離子體催化反應器吸附催化劑一般置于放電等離子體反應器之后，通過對吸附催化段的改造，可以做到易于催化劑和吸附劑的更換，保證了吸附催化效果，不僅節約了運行成本，而且簡化了工程操作。

實用新型內容

本實用新型提供了一種一體式等離子體催化反應裝置，解決了廢氣的凈化效率低、吸附催化劑的壽命短且不便于更換的問題。

一種一體式等離子體催化反應裝置，包括殼體，還包括：

等離子體反應段，位于殼體內的下半部，該等離子體反應段內沿豎直向并列設置若干個放電單元，所有放電單元構成電暈放電區；

兩塊均布板，分別位于所述等離子體反應段的底部和頂部；

吸附催化段，位于殼體內的上半部，所述吸附催化段內設有若干層可拆卸吸附催化層；

進氣口，位于所述殼體的底部；

出氣口，位于所述殼體的頂部。

廢氣由殼體底部送入，依次經過等離子體反應段和吸附催化段，最后由殼體頂部排除，本實用新型基于等離子體空間富集了大量極活潑的高活性物種，如離子、電子、激發態的原子、分子及自由基等，這些高活性物種在普通的熱化學反應中不易得到，但在等離子體中可源源不斷地產生。這些活性物種（特別是高能電子）含有巨大的能量，可以引發位于等離子體附近的催化劑，并可降低反應的活化能。同時，催化劑還可選擇性地促進等離子體產生的副產物反應，得到無污染的物質。兩個反應段集于一個反應殼體內，等離子體反應和吸附催化反應之間相互協同，共同促進，既增強了廢氣的處理效果，又降低了處理成本。

作為優選，所述放電單元包括圓柱體外殼及位于圓柱體外殼正中央的放電電極，所述放電電極為突點電極。

進一步優選，所述突點電極包括：位于圓柱體外殼內的不銹鋼內芯；包覆在不銹鋼內芯上的不銹鋼鐵皮；位于不銹鋼鐵皮上的若干個突刺。

更進一步優選，所述突刺為半圓形或錐形突點。

更進一步優選，所述的突點電極的不銹鋼內芯直徑為5～10mm，突刺高度為0.5～1mm。放電間隙為100～200mm。