[發明專利]一種脈沖電暈結合光催化去除有機廢氣的裝置及處理方法

在審

• 申請號: 201710888503.0
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107583454A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 陳金媛;魏秀珍;何軍輝
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/74;B01D53/44
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司33201
• 代理人: 王兵,黃美娟

技術領域

本發明涉及一種脈沖電暈結合光催化去除有機廢氣的裝置，屬于有機廢氣凈化技術領域。

背景技術

隨著工業的發展和城市化進程的加快，空氣污染現象越來越嚴重，有機污染物在陽光照射下會與氮氧化物等反應產生光化學煙霧，造成二次污染，不僅危害動植物生長，而且對人類健康有一定的損害。

現有的有機污染物處理方法吸附法、吸收法、燃燒法、生物法等都有一定的局限性，等離子體技術、光催化技術等高級氧化技術引起了人們的廣泛關注，脈沖放電或無聲放電等產生的非熱平衡等離子體技術其基本原理是利用電暈放電產生大量高能電子，激發O₂、N₂、H₂O等產生大量活性自由基等，這些高能電子和活性自由基與有害污染物分子反應并使其離解氧化，最終轉化為無害物。而二氧化鈦光催化技術在常溫常壓下通過紫外燈的照射就可以對空氣或水中的污染物進行降解，無二次污染，處理效率高，且催化劑廉價易得，性能穩定，已經逐漸成為一種理想的環境治理技術并受到國內外研究人員的關注。反應器則是光催化技術和脈沖電暈技術的核心，它的設計結構和使用直接決定了光催化處理污染物的效果。如何設計并改進反應器結構以提高有機廢氣的去除效率是研究人員十分關注的問題。

發明內容

本發明所要解決的問題是根據氣體流量大時復合式脈沖電暈反應器去除效率低，懸浮態光催化裝置需要大流量氣體才能使二氧化鈦催化劑呈現懸浮態的缺點，使二者串聯使用增加有效停留時間，對有機廢氣和中間產物進一步去除，提出的一種脈沖電暈結合光催化去除有機廢氣的裝置及處理方法。

本發明所述的一種脈沖電暈結合光催化去除有機廢氣的裝置，其特征在于：包括用于引入有機廢氣的進氣單元、用于對有機廢氣電離并使其產生大量高能電子的電暈反應單元、用于降解有機廢氣中的污染物的懸浮光催化反應單元、用于對懸浮光催化反應單元進行降溫的循環冷卻單元以及用于產生脈沖電壓的供電電源，所述進氣單元的進氣口通入有機廢氣，所述進氣單元的出氣口與所述電暈反應單元的總進氣口管路連通，所述電暈反應單元的總出氣口與所述懸浮光催化反應單元的進氣口管路連通，所述懸浮光催化反應單元的出氣口通過相應管路排入外界大氣內；所述循環冷卻單元設在懸浮光催化反應單元外圍；所述電暈反應單元的供電端與所述供電電源的輸電端電連；

所述電暈反應單元包括線-板電暈反應單元和線-筒電暈反應單元，所述線-板電暈反應單元位于線-筒電暈反應單元上游；所述線-板電暈反應單元包括長方體外殼、多塊第一電暈極板、若干第一電暈線和用于安裝第一電暈線的電暈線安裝座，所述長方體外殼沿長度方向的一端左側壁上設有總進氣口，與之相對的另一端右側壁上設有第一出氣口，所述長方體外殼的內腔通過平行排布的電暈極板劃分成若干反應區域，位于相鄰兩第一電暈極板之間的長方體外殼前、后側壁的內壁面設有多對第一電暈線安裝座；所述第一電暈線通過電暈線安裝座與外界的供電電源的相應的輸電端電連；

所述線-筒電暈反應單元包括圓柱形反應筒、通氣導管、第二電暈極板、第二電暈線、第一連接頭、出氣導管和第一橡膠塞，所述圓筒形反應筒底端進氣端與所述第一連接頭的頂端出氣端密封連通，所述第一連接頭的頂端出氣端配有用于分隔圓柱形反應筒內腔與第一連接頭內腔的絕緣端子，二者通過裝在絕緣端子上的通氣導管相互導通；所述第一連接頭的底部進氣口與所述線-板電暈反應單元的第一出氣口連通；所述第二電暈極板貼覆在所述圓柱形反應筒內壁，并通過接地極線接地，所述第一橡膠塞塞在所述圓柱形反應筒的頂端，并且所述第一橡膠塞與所述絕緣端子之間設有用于與供電電源的相應輸電端電連的第二電暈線；所述出氣導管的一端插入所述第一橡膠塞內并與圓柱形反應筒連通，另一端作為總出氣口與所述懸浮光催化反應單元的進氣口連通；所述第二電暈線與外界的供電電源的相應的輸電端電連；

所述懸浮光催化反應單元包括球形緩沖裝置、反應器以及紫外照射裝置和排氣管，所述球形緩沖裝置的底部進氣口與所述電暈反應單元的總出氣口連通，所述球形緩沖裝置的頂部出氣口設有氣體布孔板并與所述反應器底部進氣口密封連通，所述反應器的底部進氣口處裝有用于催化的二氧化鈦，所述反應器頂部扣合用于安裝紫外照射裝置的密封蓋；所述密封蓋上裝有用于連通反應器內外腔的排氣管；所述紫外照射裝置包括燈座、紫外燈和紫外燈鎮流器，所述燈座嵌在所述密封蓋上，并且所述紫外燈通過燈座懸空在反應器內腔，所述紫外燈的控制端與置于反應器之外的紫外燈鎮流器的相應引腳電連；

所述循環冷卻單元貼覆在反應器的外壁，并且循環冷卻單元的進液口與出液口分別與外界的冷凝液連通。