[實用新型]用于柵欄電暈簇射放電處理揮發性有機污染物的裝置

有效

• 申請號: 201420398603.7
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN203971721U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 溫正城;蔡本曉;康普滋;丁寧;徐江榮
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B01D53/76
• 分類號: B01D53/76;B01D53/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于氣體污染物處理技術領域，涉及用于柵欄電暈簇射放電處理揮發性有機污染物的裝置。

背景技術

隨著人們環保意識的提高，煤燃燒過程中產生的揮發性有機物(Volatile?Organic?Compounds,?VOCs)的排放控制問題也逐漸被提上日程。VOCs的種類非常繁多，主要有脂環烴、直鏈烴、苯系物和低沸點的多環芳烴。雖然VOCs的排放量不大，然而絕大多數的VOCs都是有害有毒物質，對植物及動物都有直接毒害作用，對人體則有致癌，引發白血病等嚴重危害。1990年美國＜清潔空氣法＞修正案列舉了大氣中的189種有毒物質，其中大部分是VOCs。并且，VOCs進入大氣平流層后，在紫外線照射下，容易引發嚴重消耗臭氧的光化學反應，導致臭氧層的破壞，引起溫室效應。近幾年來，隨著大氣臭氧層的破壞及全球性變暖等問題的出現，使得對VOCs的排放控制問題更加備受關注。

目前，VOCs排放控制的研究主要集中在燃燒后煙氣脫除，目前主要有分離法和轉化法兩大類。分離法是把VOCs從氣體中分離出來，從而實現排放控制，主要包括有冷凝法、吸收法、吸附法、膜分離法等。轉化法則是通過處理把廢氣中的有機物轉化為其它無害物質，如CO₂、H₂O等，主要有熱力焚燒法、催化燃燒法、生物處理技術、光化學降解技術及低溫等離子體降解技術等。其中，低溫等離子體降解技術，憑借其脫除效果良好且易于推廣應用的優點，被認為是更具前景更受歡迎的VOCs處理技術。

低溫等離子體降解技術主要是通過電子束放電、電暈放電、介質阻擋放電或滑動弧放電等各種低溫等離子體放電技術產生各種強氧化性的O₃、OH及OOH等自由基團，然后由這些活性自由基氧化降解揮發性有機污染物(VOCs)，生成無害的CO₂、H₂O等氣體。對于低溫等離子體處理VOCs技術，其核心問題是放電能耗較大，這也是阻礙其進一步發展的主要障礙。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對目前低溫等離子體處理VOCs技術放電能耗較大的特點，提供用于柵欄電暈簇射放電處理揮發性有機污染物的裝置。

本實用新型裝置包括濕空氣通入管、含VOCs待處理氣通入管、水冷卻外殼、電極板、尾氣輸出管；?

所述的水冷卻外殼為中空封閉結構，空腔內設有電極板，[M1]?放電室溫度過高，抑制臭氧分解；；濕空氣通入管、含VOCs待處理氣通入管、尾氣輸出管均設在水冷卻外殼外部；濕空氣通入管、含VOCs待處理氣通入管與水冷卻外殼的一端連通，且濕空氣通入管的一端與水冷卻外殼內電極板正極、兩個電極板負極的一端連通；尾氣輸出管與水冷卻外殼的另一端連通；?

所述的電極板包括一個電極板正極、兩個電極板負極，電極板正極上下兩側均設有多個等距排列的電極噴嘴，電極板負極的一側設有多個等距排列的電極噴嘴，兩個電極板負極各設于電極板正極的上下兩側，且電極板負極上的電極噴嘴與電極板正極上的電極噴嘴錯位設置，構成柵欄通道；電極板正極、電極板負極、電極噴嘴均為中空結構；

在柵欄通道內，電極噴嘴與電極板正負極的間隙距離為電極板正負極之間距離的20～30﹪，而電極板正極電極噴嘴與相鄰的電極板負極電極噴嘴的橫向距離為電極板正極與電極板負極距離的70～120﹪，柵欄通道的設計可使活性自由基與VOCs的反應時間延長50﹪以上。

所述的電極噴嘴的一端與電極板正極或電極板負極相連通，另一端由于曲率半徑很小，使其在電極噴嘴與異相電極板間形成電暈放電，并產生電暈區；

所述的濕空氣通入管靠近水冷卻外殼端設有風泵，該風泵的作用是使得濕空氣分別送入上下負極板與中間正極板；

所述的含VOCs待處理氣通入管靠近水冷卻外殼端設有引風泵，作用是含VOCs待處理氣輸送至水冷卻外殼空腔內。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過將電極氣直接噴射入電暈區，顯著提高放電效率，同時采用柵欄通道式結構設計，使降解反應時間延長50﹪以上，進一步提高脫除效率，從而降低放電能耗，本實用新型工藝相對簡單，可操作性強，放電能耗較低，脫除效率可達90﹪以上。?

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的結構示意圖；

其中，1為濕空氣通入管，2為含VOCs待處理氣通入管，3為水冷卻外殼；4為電極板正極，5為電極板負極，6為電極噴嘴，7為尾氣輸出管。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例進一步詳細描述本實用新型。