[實(shí)用新型]用于顆粒態(tài)有機(jī)物處理的介質(zhì)阻擋放電內(nèi)電極及其反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520018980.8
• 申請(qǐng)日: 2015-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204411991U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉茂集;葉明華;項(xiàng)斌;章李豐;吳祖良;俞鑫飛;呂科偉;徐少娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司;浙江工商大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D50/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D50/00
• 代理公司: 杭州中成專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種處理顆粒態(tài)有機(jī)污染物的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器的內(nèi)電極。

背景技術(shù)

懸浮在空氣中的固體顆粒物因?qū)ι锖腿梭w健康會(huì)造成危害而稱(chēng)之為顆粒物污染。大氣環(huán)境中的顆粒物種類(lèi)很多，一般指的是0.1-75μm之間的塵粒、粉塵、霧塵、煙、化學(xué)煙霧和煤煙。多環(huán)芳烴(Polycyclic?aromatic?hydrocarbons,簡(jiǎn)稱(chēng)PAHs)也是一種顆粒態(tài)的有機(jī)化合物，由兩個(gè)或兩個(gè)以上的苯環(huán)組成，如萘、蒽、菲、芘等。PAHs在大氣中主要以氣相和顆粒相兩種形態(tài)存在，其中2～3環(huán)的小分子量PAHs主要以氣相存在，4環(huán)的PAHs在氣相和顆粒相中的分配基本相同，5～7環(huán)的大分子量PAHs則絕大部分以顆粒相存在。其中大部分顆粒相的PAHs的粒徑大約在1.1μm以下，小部分粒徑大約在7μm以上。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)大氣中PAHs的控制還較為薄弱，尤其是對(duì)于煙氣中顆粒態(tài)PAHs的控制，其處理手段還停留在除塵技術(shù)上。傳統(tǒng)的處理方法是通過(guò)改進(jìn)和提高除塵性能的方式來(lái)去除顆粒態(tài)PAHs，但是由于顆粒態(tài)PAHs通常以PM₁₀以下的細(xì)顆粒形式存在，常規(guī)的靜電除塵器對(duì)此類(lèi)顆粒物的脫除效果不佳。

低溫等離子體降解有機(jī)污染物技術(shù)利用強(qiáng)電場(chǎng)下氣體放電產(chǎn)生的具有強(qiáng)化學(xué)活性的高能電子、離子、自由基等物質(zhì)，這些活性物質(zhì)在增強(qiáng)氧化能力、促進(jìn)分子離解以及加速化學(xué)反應(yīng)等方面都具有很高的效率，可以對(duì)煙氣中低濃度的有機(jī)污染物進(jìn)行深度氧化，生成無(wú)害的CO₂和H₂O。同時(shí)介質(zhì)阻擋放電還能和催化等技術(shù)結(jié)合，使等離子體氧化、催化氧化共同發(fā)揮作用，從而高效無(wú)害的降解有機(jī)污染物。研究表明單純的介質(zhì)阻擋放電雖然具有較高的有機(jī)物脫除效率，但存在能量利用率低、碳化率不高等問(wèn)題。為了克服單純等離子體放電存在的缺點(diǎn)，放電和催化協(xié)同技術(shù)逐步發(fā)展起來(lái)。在催化氧化與等離子體氧化的共同作用下，能量利用率和COx選擇率均得到了很大的提高。

但是對(duì)于處理顆粒態(tài)PAHs來(lái)說(shuō)，等離子體協(xié)同催化技術(shù)不能得到較好的去除效率。要真正實(shí)現(xiàn)介質(zhì)阻擋微放電對(duì)大氣中顆粒態(tài)PAHs的有效脫除，必須在固相PAHs捕集、等離子體催化氧化性能等方面找到新的突破，因此便衍生了多段式過(guò)濾復(fù)合電催化氧化技術(shù)。顆粒態(tài)顆粒物被過(guò)濾截留在反應(yīng)器中，延長(zhǎng)了停留時(shí)間，從而可以與等離子體放電產(chǎn)生的活性氧化物質(zhì)以及催化劑充分接觸，大大提高氧化能力，最終轉(zhuǎn)化成CO₂和H₂O等無(wú)害物質(zhì)。同時(shí)多段式的交替布置能夠使得過(guò)濾、催化、放電作用得到最大化利用，有機(jī)物脫除率、能量利用率和COx選擇率也都得到最大程度的體現(xiàn)。

申請(qǐng)?zhí)?01110218959.9的發(fā)明《過(guò)濾復(fù)合電催化氧化處理PAHs的反應(yīng)器》采用不銹鋼粉末燒結(jié)管作為介質(zhì)阻擋放電的內(nèi)電極。但由于不銹鋼粉末管(即，多孔金屬反應(yīng)體)外表面不光滑，外徑誤差大，從而降低介質(zhì)阻擋的放電強(qiáng)度以及臭氧的產(chǎn)生，進(jìn)而影響有機(jī)顆粒物的降解；同時(shí)，隨著不銹鋼粉末管外表面附著的顆粒不斷增加，放電的均勻性進(jìn)一步被破壞，能量注入受到較大影響。為此，我們提出一種新型的介質(zhì)阻擋放電內(nèi)電極，解決以上問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種新型的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器的內(nèi)電極，該內(nèi)電極采用多段復(fù)合式設(shè)計(jì)，克服了常規(guī)過(guò)濾復(fù)合電催化介質(zhì)阻擋反應(yīng)器放電不均勻、放電強(qiáng)度低、有機(jī)物降解效果不佳等問(wèn)題。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于顆粒態(tài)有機(jī)物處理的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器內(nèi)電極，該內(nèi)電極由依次交替排列的不銹鋼管和不銹鋼粉末燒結(jié)管組成，所述不銹鋼管和不銹鋼粉末燒結(jié)管密封相連；從而形成多段復(fù)合式的內(nèi)電極(為具有過(guò)濾、化學(xué)催化和等離子體氧化共同作用的多段復(fù)合式內(nèi)電極)；

不銹鋼管的通道和不銹鋼粉末燒結(jié)管的通道形成了內(nèi)電極內(nèi)通道；

所述不銹鋼粉末燒結(jié)管為多孔的金屬反應(yīng)體；在不銹鋼粉末燒結(jié)管的外表面負(fù)載各種貴金屬催化劑；

所述內(nèi)電極近進(jìn)氣口的一端為封閉，靠近出氣口的一端開(kāi)口并與出氣口連通。

作為本實(shí)用新型的用于顆粒態(tài)有機(jī)物處理的介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器內(nèi)電極的改進(jìn)：所述不銹鋼管的外徑(外直徑)比不銹鋼粉末燒結(jié)管的外徑大2～3mm；每段不銹鋼管與不銹鋼粉末燒結(jié)管長(zhǎng)度之比為1:2～3。

備注說(shuō)明：同一根內(nèi)電極中各段不銹鋼管的外徑是相同的，允許公差在0.05mm以?xún)?nèi)。同時(shí)各段不銹鋼粉末管的外徑也是相同的，允許公差在0.5mm以?xún)?nèi)。