[實用新型]一種低溫等離子體耦合吸附法處理VOCs及惡臭氣體的裝置

有效

• 申請號: 201720637392.1
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN207102266U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 郭亞逢;唐曉麗;姚猛;隋立華;趙乾斌;宋項寧;牟桂芹;王世強;王林;厲建祥
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司37252
• 代理人: 陳海濱

技術領域

本實用新型涉及廢氣處理領域，具體地說，涉及一種低溫等離子體耦合吸附法處理VOCs 及惡臭氣體的裝置。

背景技術

石油煉制是產生惡臭污染的重點行業之一，煉化企業生產過程產生的惡臭氣體不但含有硫化氫、硫醇、硫醚、氨等惡臭污染，同時還含有大量油氣和有機污染物，其復雜的工藝反應，會產生大量令人厭惡、對人敏感的惡臭物質，其中危害較大的有無機及有機硫化物、氨及有機胺類、芳烴類、酚類及有機酸類等。目前，惡臭污染源包括有組織排放廢氣、無組織排放氣及儲罐呼吸氣。

近年來，隨著公民環保和健康意識的逐步提高，開始對裝置廢氣和廢水處理系統釋放氣的污染物進行治理，以解決惡臭污染擾民的問題?，F場常用的惡臭治理方法有氧化方法、燃燒方法、吸收方法、吸附方法和生物處理方法等。由于工業揮發性有機物(VOCs)廢氣成分及性質的復雜性和單一治理技術的局限性，在很多情況下，采用單一技術往往難以達到治理要求，且不經濟。利用不同單元治理技術的優勢，采用組合治理工藝不僅可以滿足排放要求，同時可以降低凈化設備的運行費用。

為了利用低溫等離子體處理這些有毒有害氣體，人們針對廢氣處理中低溫等離子體的作用機理和產生低溫等離子體的方法進行了大量的基礎研究。低溫等離子體中能量的傳遞大致為：電子從電場中得到能量，通過碰撞將能量轉化為分子的內能和動能，獲得能量的分子被激發，與此同時，部分分子被電離，這些活化了的粒子相互碰撞從而引起一系列復雜的物理化學反應。因等離子體內富含的大量活性粒子如離子、電子、激發態的原子和分子及自由基等，從而為等離子體技術通過化學反應處理VOCs和惡臭物質提供了條件。雖然專利 CN204429064U、CN204380489U、CN201830541U、CN103418217B、CN204485611U、CN203002160U 均提及了多級串聯放電，但這些專利的技術方案只是簡單地增加了等離子體發生器的級數和總輸入功率，放電時間長，效果不佳。

關于活性炭吸附處理有機廢氣的技術，專利CN204543922U(一種新型改進結構的活性炭吸附裝置)、CN204619676U(一種活性炭吸附設備)、CN104785025A(一種活性炭過濾箱)、 CN204522680U(環狀活性炭吸附裝置)、CN104888702A(一種抑菌除臭改性活性炭吸附劑)、 CN104923180A(一種吸附汽油蒸汽的活性炭吸附劑)等都進行了討論，但是，上述技術的缺點是，均無法突破弗蘭德里希和朗格繆爾吸附經驗公式中揭示的有機物在活性炭表面動態的吸附與解析定律，即污染物的氣相分壓低于一定值后無法吸附在活性炭上，因此使用活性炭吸附處理高濃度有機廢氣實現GB31571-2015規定的非甲烷總烴低于120mg/m3的排放限值，因此需要多級活性炭吸附設備，投資和運行成本將會呈指數增長。此外，活性炭吸附還存在活性碳對同一廢氣中的不同組分吸附能力差別較大，難以實現GB31571-2015規定的苯低于 4mg/m³的排放限值。

實用新型內容

針對現有技術中存在的上述問題，本實用新型使用低溫等離子體耦合活性炭吸附的裝置，可以高效降解掉本不利于活性炭吸附的分子量較小的直鏈烴、環烷烴降解及硫醇、硫醚類惡臭物質，從而提高活性炭對有機廢氣吸附效果。

為實現上述目的，本實用新型提供一種低溫等離子體耦合吸附法處理VOCs及惡臭氣體的裝置，包括依次連接的低溫等離子體設備和吸附設備，其中的低溫等離子體設備包括低溫等離子體電源、低溫等離子體放電單元和低溫等離子體反應器，兩個或兩個以上的低溫等離子體放電單元插入低溫等離子體反應器，在介質流動方向上間隔布設，將低溫等離子體反應器間隔為放電區域和非放電區域。

優選地，在低溫等離子體設備的入口管線上安裝依次連接的緩沖罐和除濕機。

優選地，在緩沖罐的入口管線上設置配風管線。

優選地，低溫等離子體放電單元在介質流動方向上布設的間隔距離能夠根據需要進行調節，放電單元的放電形式為電暈放電、單介質阻擋放電、雙介質阻擋放電、輝光放電、射頻放電中的任意一種。

優選地，低溫等離子體電源為高壓電源、直流電源、脈沖電源中的任意一種，且電源的輸出功率能夠根據需要進行調節。

優選地，低溫等離子體發生器為柵格式、線筒式或板線式中的任意一種。

優選地，在所述放電區域及非放電區域可填充臭氧催化氧化劑、臭氧分解劑或活性炭。

優選地，所述低溫等離子體放電設備可采用兩個或兩個以上的風道并聯。