[發明專利]一種高溫等離子廢氣處理裝置

在審

• 申請號: 201610523086.5
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN106984145A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 龔聯克;陶銀武
• 申請（專利權）人: 南京永研電子有限責任公司
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于廢氣處理領域，具體涉及到一種高溫等離子廢氣處理裝置。

背景技術

常見的廢氣的處理方法有：生物分解法、活性炭吸附法、脫附焚燒方法、UV光解凈化法、RTO蓄熱式焚燒法和低溫等離子法。

生物分解法：水池微生物培養床，由微生物將水中污染物質降解為低害物質。由于該技術因廢氣處理量小，處理周期長、效果差，已很少采用。

活性碳吸附法：活性炭技術以過濾、吸附方式去除工業廢氣中的污染物，污染物由氣態轉化為固態形式(轉移至活性炭中)，污染依舊存在，有二次污染問題。

在活性碳吸附法基礎上發展的脫附焚燒方法，治理效果不穩定，不能滿足國家相關工業廢氣排放標準。

UV光解凈化法：采用高能UV紫外線，裂解有機物質。實踐表明該技術不成熟，沒有明確的治理效果。

RTO蓄熱式焚燒法：采用天然氣焚燒方法將工業廢氣加熱至800℃，廢氣中的有機物(VOCs)氧化分解后，經蓄熱體回收部分熱能后排放。有機物(VOCs)治理效果較好，但大量消耗天然氣，能效比低，設備價格昂貴，占地面積大，營運成本、維護成本高。

低溫等離子法：氣體受外電場激發放電，成為等離子體，這是一種由電子、各種離子、原子和自由基構成的混合體，其間電子、各種離子、重粒子相互碰撞，整個體系呈現低溫狀態。(注：低溫等離子體工作溫度近于常溫。)低溫等離子技術存在臭氧排放問題，由于等離子體能量過低，無法分解有機物，一般用于處理低濃度工業廢氣，是工業廢氣處理的輔助性技術。

現有高溫等離子焰發生裝置由于不能長時間持續產生高溫等離子體，僅應用于焊接、切割、加熱領域。

由于上述工業廢氣處理方法存在各種弊端，工業廢氣治理領域亟需一種能夠連續處理廢氣，有機物清除率高、能夠清除臭氧、安全、環保、節能、高效的廢氣處理方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠持續產生高溫等離子體的廢氣處理裝置，當廢氣進入高溫等離子廢氣處理裝置的反應區，被電離、擊穿形成放電電弧，電弧形成覆蓋整個反應器的扇形放電，此時工業廢氣由常溫急劇上升至數千度高溫。在高溫、高電壓雙重作用下，工業廢氣處于等離子狀態，其中有機物(VOCs)瞬間被電離并完全裂解，實現達標排放。通過使用該高溫等離子廢氣處理裝置可以解決廢氣治理領域存在的有機物清除率低，存在安全環保、效率不高、能效低、廢氣處理裝置價格昂貴、占地面積廣等問題。

本發明通過以下技術方案來實現的：

一種高溫等離子體廢氣處理裝置包括在與高壓電源連接的高壓電極部件、低壓電極部件、耐高溫絕緣基座和能形成高溫等離子體的反應器；所述高壓電極部件和低壓電極部件固定在耐高溫絕緣基座的兩個相對端面，所述反應器為高壓電極部件和低壓電極部件之間形成的腔體；所述高壓電極部件包括導電棒、高壓電源連接組件和導電棒固定組件；所述低壓電極部件包括殼體。所述低壓電極總成還包括導弧桿(部件)，導弧桿固定在耐高溫殼體內。

所述低壓電極部件包括導弧桿，導弧桿與殼體內壁相連。

所述低壓電極部件包括導弧板、導弧板與殼體之間的間隙以及用于固定導弧板與殼體的可調節固定部件。

所述可調節固定部件為螺桿和螺母。

所述耐高溫絕緣基座為陶瓷基座，以螺釘或鉚接方式與高壓電極部件和低壓電極部件相連；陶瓷基座的結構為：兩個端面設有安裝孔，中間部位為柱狀，周邊開進氣孔，中空結構；或者中間及周邊部位開孔，陶瓷基座周邊與低壓電極結合部留有空隙。

廢氣由進氣孔或者陶瓷基座周邊與低壓電極結合部留有的空隙導入，通過殼體或者導弧板與殼體之間的間隙導出。

所述殼體為金屬殼體、陶瓷殼體或者高分子材料殼體。

所述金屬殼體為不銹鋼殼體。

所述導電棒為金屬導電棒或者復合材料導電棒。

所述金屬導電棒為鎢棒。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、連續不間斷的處理廢氣，有機物(VOCs)清除率達95％，達到國家相關標準。

2、能夠處理高濃度、成分復雜、易燃易爆及含有大量水分、固態、油狀物的工業廢氣。不產生二次污染。

3、無碳排放問題，沒有閥門等運動部件，能夠無故障，不間斷運行上萬小時。

4、能耗低，處理2萬立方米/小時的燃氣RTO，為克服陶瓷蓄熱體風阻就需要功耗為90千瓦的引風機。而處理2萬立方米/小時的高溫等離子設備(16千瓦)，連同引風機(21千瓦)僅消耗37千瓦時.