[實用新型]用于廢氣的等離子處理系統的高能離子發生器

有效

• 申請號: 201420684779.9
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN204275780U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 呂東
• 申請（專利權）人: 重慶睿容環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本實用新型涉及化工吸附分離和污染物控制技術領域領域，尤其涉及一種用于廢氣的等離子處理系統的高能離子發生器。

背景技術

VOCs(Volatile?organic?compounds)即揮發性有機化合物，是一類常見的大氣污染物,主要來源于工廠排放的廢氣，常見于油漆生產、化纖行業、金屬涂裝、化學涂料、制鞋制革、電鍍、膠合板制造、輪胎制造、廢水處理廠等行業。有害的揮發性有機化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。

根據國家工業廢氣的排放標準，工業廢氣在排放時須符合其排放標準，這就要求在排放過程中，需對工業廢氣中的VOCs進行相應的處理，傳統的對VOCs的處理方法主要包括：活性炭吸附法、催化燃燒法、吸收法和生物過濾法，但這幾種常用的方法都有各自的缺點?；钚蕴课椒▽嶋H運行費用較高，活性炭更換，脫附及二次處理麻煩，治理效果難于長期保證和隨時監控，還可能有多種不能共存因子混合，在活性炭床中造成放熱反應及氧化、聚合反應，隨著濃度的不斷增高，存在一定不安全因素；催化燃燒法所使用的設備易腐蝕，對于濃度低的氣體需要消耗燃料處理成本高，催化劑易中毒，同時易形成如二惡英等的二次污染；而采用吸收法所產生的副產品需要后續處理，對不溶或微溶于水的氣體，沒有實際的降解效果，吸收劑價格高不易再生，運行成本高；生物過濾處理對所降解的有機因子具有選擇性，生物降解一般需要較長的停留時間，對廢氣中的收集和建設場地有一定的要求，降解的穩定性還有待考察，綜合費用方面也存在一定的問題。

因此，近年來對低溫等離子的廢氣處理研究逐漸引起了人們的關注，等離子體是物質的第四態，即電離了的“氣體”，它呈現出高度激發的不穩定態，其中包括離子(具有不同符號和電荷)、電子、原子和分子。低溫等離子體技術是一個集物理學、化學、生物學和環境科學于一體的交叉綜合性技術。等離子體是目前國內外大氣污染治理中最富有前景最行之有效的技術方法之一，該技術顯著特點是對污染物兼具物理作用、化學作用和生物作用。其凈化作用機理包含兩個方面：(1)在產生等離子體的過程中，高頻放電所產生的瞬間高能量能夠打開某些有害氣體分子的化學能，如：氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯類的分子鏈結構，使有機或無機高分子惡臭化合物分子鏈分解為單質原子或無害分子。(2)等離子體中包含大量的高能電子、正負離子、激發態粒子和具有強氧化性的自由基，這些活性粒子和部分廢氣分子碰撞結合，在電場作用下，廢氣分子處于激發態，當廢氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結合能時，廢氣分子的分子鍵斷裂，直接分解成單質原子或由單一原子構成得無害氣體分子。同時產生的大量—OH、—HO2、—O等活性自由基和氧化性極強的O3，能與有害氣體分子發生化學反應，最后生成無害產物。

等離子體是一門包含放電物理學、放電化學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科，由于空氣凈化環境不同，工業有機廢氣治理各類很多，為了應對不同的環境及不同的廢氣須采用不同的處理方法。目前國內已有多家生產“低溫等離子”有機廢氣處理設備的企業，產品市場涵蓋了工業、商業、民用，但產品結構比較單一?；旧隙疾捎玫氖请姇灧烹姷入x子電場處理有機廢氣，由于電暈放電的結構比較簡單，電場功率較弱，處理范圍有限。在特定的分子結構面前，“電暈放電”即使用上N多級都不行。這樣情形大概就象冰溶成水一樣只需＞0℃的溫度，鐵溶成液體需1535℃，而鉿合金則要4215℃道理一樣，你不能用溶冰的熱能去溶鐵，溶鐵的熱能去溶鉿合金，反之如果用4215℃的溫度去溶冰就造成能耗和設備投資的浪費。

因此，由于不同行業、不同企業的廢氣成分、廢氣濃度是不同的，導致單一低溫等離子體技術去除率不高，且等離子體處理后的尾氣中含有大量臭氧，仍然會存在二次污染的問題。而針對各種不同環境，不同企業的性質、氣隙、廢氣成分和濃度，如何精確的計算、設計、控制，目前還沒有一個成熟的方式，本申請人已經設計出了一種VOCs低溫等離子復合處理系統，而高能離子發生器是該復合處理系統的重要組成部分，對其結構和相應載體的設計都是非常有必要的。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于廢氣的等離子處理系統的高能離子發生器，該高能離子發生器用于組成VOCs低溫等離子復合處理系統，該系統能解決現有企業在對惡臭廢氣或VOCs處理過程中，采用單一低溫等離子體技術去除率不高，且存在二次污染的問題。