[實用新型]一種填充臭氧分解劑的間隔式低溫等離子發生器

有效

• 申請號: 201721001058.3
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN207576103U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 郭亞逢;牟桂芹;趙乾斌;隋立華;劉寶全;王林;厲建祥;姚猛;宋項寧
• 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: B01D53/74
• 分類號: B01D53/74;B01D53/66;B01D53/72;B01D53/76;C02F1/46;C02F1/78
• 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

本實用新型涉及一種填充臭氧分解劑的間隔式低溫等離子發生器，包括低溫等離子體電源、低溫等離子體放電單元、低溫等離子體反應器，其中兩個或兩個以上的低溫等離子體放電單元插入反應器，在介質流動方向上間隔布設，低溫等離子體將低溫等離子體反應器間隔成非放電區域和放電區域，在非放電區域放置臭氧分解劑。本實用新型通過在非放電區域放置臭氧分解劑，可提高低溫等離子體發生器內O₃活性粒子與污染物的反應機率，從而進一步提高污染物的降解效率，降低二次污染物的生成機率。

技術領域

本實用新型涉及一種用于廢水和廢氣處理的低溫等離子發生器，具體地說，涉及一種填充臭氧分解劑的間隔式低溫等離子發生器。

背景技術

揮發性有機物(VOCs)是大氣污染物的重要來源。大量VOCs排入大氣，與NOx、SOx、O₃等發生復雜的物理化學反應，導致霧霾的產生，給人體健康帶來嚴重危害。目前，VOCs常規的處理方法有活性炭吸附法、吸收法、蓄熱燃燒法、催化燃燒法、催化氧化法、生物法和光催化法等，但是普遍存在凈化不徹底、運行費用高等諸多不利因素。而采用等離子體技術分解各類氣態污染物分子是一種新型的工業廢氣凈化方法，該技術具有即開即停、處理的污染物范圍廣、抗濃度和流量波動能力強、凈化效率高等優點。

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。但在對VOCs和惡臭物質進行降解的過程中，活性粒子往往未與VOCs和惡臭物質進行反應時已經被新產生的高能電子激發的新的活性粒子復合，從而活性粒子的利用率不高。

此外低溫等離子體的放電介質為空氣或氧氣時能夠產生O₃，而臭氧的壽命比其他活性粒子要長，如果未被充分利用，會有部分O₃分子被新產生的活性粒子復合掉，不僅導致活性粒子的利用率不高，而且會生成二次污染物，如氮氧化物等。

因此降低低溫等離子體發生器內活性粒子的復合機率，也就意味著提高了活性粒子降解 VOCs和惡臭物質的效率，降低二次污染物生成機率。

針對上述問題，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，與本實用新型在相同功率輸入的前提下間隔布設等離子體發生器，有效降低活性組分復合機率，提高對廢水或廢氣的處理效果在機理和效果上有本質不同；此外這些專利中每級放電的時間較長，均試圖通過延長放電時間來提高處理效果，與本專利中縮短每一級的放電時間有本質不同。

此外，低溫等離子體產生的活性物質中O₃分子的壽命較長，如果未被充分利用就進入新的等離子體發生區域，將會被新產生的活性粒子復合掉，不僅導致活性粒子的利用率不高，而且會生成二次污染物，如氮氧化物等。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型通過在沿介質流動方向的間隔式低溫等離子體放電區中間的非放電區域放置臭氧分解劑，可提高低溫等離子體發生器內O₃活性粒子與污染物的反應機率，從而進一步提高污染物的降解效率，降低二次污染物生成機率。

本實用新型提供一種填充臭氧分解劑的間隔式低溫等離子發生器，包括低溫等離子體電源、低溫等離子體放電單元、低溫等離子體反應器，其中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，在非放電區域放置臭氧分解劑。