[發明專利]等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的裝置和方法

有效

• 申請號: 201810487865.3
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108636107B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李濟吾;王軍偉;趙夢戈
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/44;B01D53/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 徐敏

1.一種等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的裝置，包括帶有進氣口和出氣口的反應腔，其特征在于，還包括：

催化劑層，布置在所述反應腔內并將反應腔分隔成分別具有進氣口和出氣口的兩部分；所述催化劑層為雙層結構，朝向進氣口一側的為電敏催化劑層，朝向出氣口一側的為光敏催化劑層；所述反應腔為圓柱形反應筒體，所述進氣口切向開設在所述圓柱形反應筒體的側壁上；所述出氣口設置在所述圓柱形反應筒體的一側端蓋的中部；

放電電極組件，放電電極布置在所述反應腔具有進氣口的部分內，另一電極布置在所述反應腔具有出氣口的部分內，加載高壓高頻脈沖電源后使得從進氣口進入反應腔內的氣體被電離、激發產生等離子體；所述放電電極采用表面帶尖刺的圓柱筒型放電極；所述放電電極連接高壓脈沖電源的負極， 圓柱筒型放電極直徑比圓柱形反應筒體內徑小5～10mm，內側表面徑向、軸向均間隔10～30mm排列設置芒刺型尖釘，尖釘長度為2～5mm；所述催化劑層安裝在雙層催化腔中，所述雙層催化腔為三層網狀濾筒套裝而成，最內層的網狀濾筒為放電電極組件的另一電極；

紫外光燈管，布置在所述反應腔具有出氣口的部分內。

2.如權利要求1所述的等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的裝置，其特征在于，所述放電電極安裝在所述圓柱形反應筒體中。

3.如權利要求1所述的等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的裝置，其特征在于，所述紫外光燈管布置在所述圓柱筒型放電極的中心軸線上。

4.一種等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的方法，其特征在于，使用如權利要求1～3任一權利要求所述的等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的裝置，包括以下步驟：

(1)打開紫外光燈管，將高壓高頻脈沖電源加載在放電電極組件上；

(2)VOCs廢氣從進氣口進入反應腔，固體顆粒下沉，氣態廢氣進入催化劑層；

(3)放電電極組件在反應腔內電離產生的等離子體，產生大量高能電子，自由基等將VOCs廢氣礦化成CO₂和H₂O及小分子有機物；

(4)紫外光燈管照射產生的電子空穴產生的自由基進一步降解VOCs廢氣降解后排出出氣口。

5.如權利要求4所述的等離子體和紫外光協同催化劑降解廢氣的方法，其特征在于，步驟(2)中，氣態廢氣依次進入電敏催化層和光敏催化層。