[發明專利]基于低溫等離子體的廢氣處理方法與系統

有效

• 申請號: 202110018769.6
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112691520B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 梅昌艮;陶威;史燕
• 申請（專利權）人: 四川輕化工大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/30;B01D53/44
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 周玉玲

本發明一種基于低溫等離子體的廢氣處理方法與系統，涉及低溫等離子體廢氣處理技術領域，包括以下步驟：標定低溫等離子體反應器的輸入功率與降解率之間的關系；根據降解率調整輸入功率；廢氣經過低溫等離子體反應器處理后，送入尾氣處理單元進行處理，以對廢氣處理過程中產生的副產物進行降解；實時監測廢氣進行濃度、廢氣排放濃度與副產物排放濃度；若當前廢氣排放濃度小于廢氣排放指標，逐步降低輸入功率；若當前廢氣排放濃度不小于廢氣排放指標，逐步增加輸入功率，直到輸入功率既能使廢氣排放濃度滿足廢氣排放指標，又能促使當前廢氣進氣濃度下的副產物排放濃度相對較低。本發明解決如何平衡副產物排放濃度與廢氣排放濃度的技術問題。

技術領域

本發明涉及低溫等離子體廢氣處理技術領域。

背景技術

低溫等離子體技術是近年發展起來的廢氣處理新技術，其工作原理為采用高壓電極對氣體進行放電擊穿，產生等離子體，而等離子體是繼氣、液、固后人類發現的第四種物質形態，是由大量高能帶電粒子和中性粒子組成，總體呈現電中性，但其具有較強的化學活性。這些具有活性的物質使污染物分子在極短的時間內發生分解，以達到降解污染物的目的。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整體呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。

雖然低溫等離子體對廢氣具有良好的凈化效果，但是常常被忽略的問題在于：由于低溫等離子體處理廢氣時會產生副產物，副產物中含有較多的活性物質，那么經過低溫等離子體處理后的廢氣中含有濃度較高的活性物質，尤其是臭氧的含量比較高，如果將低溫等離子體處理后的廢氣直接排放，即使廢氣中的有害物質含量達標，但是活性物質往往難以符合排放標準，同樣會造成環境損害。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供一種基于低溫等離子體的廢氣處理方法，解決如何平衡副產物排放濃度與廢氣排放濃度的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案一種基于低溫等離子體的廢氣處理方法，包括以下步驟：

廢氣經過低溫等離子體反應器處理后，再送入尾氣處理單元進行處理以對廢氣處理過程中產生的副產物進行降解并形成尾氣；所述低溫等離子體反應器為集成有尾氣處理功能的復合型低溫等離子體反應器或者單純的低溫等離子體反應器；

實時監測廢氣進行濃度、廢氣排放濃度與副產物排放濃度；所述廢氣進行濃度是指廢氣中的有害物質的濃度，所述廢氣排放濃度是指尾氣中有害物質的濃度，所述副產物排放濃度是指尾氣中副產物的濃度；

若當前廢氣排放濃度小于廢氣排放指標，表明具備降功率運行的潛能，則在廢氣排放指標與副產物排放指標的約束下，逐步降低輸入功率，直到輸入功率既能使廢氣排放濃度滿足廢氣排放指標，又能促使當前廢氣進氣濃度下的副產物排放濃度相對較低；

若當前廢氣排放濃度不小于廢氣排放指標，表明不具備降功率運行的潛能，若當前輸入功率為最大輸入功率，則進行告警；若當前輸入功率小于最大輸入功率，則在廢氣排放指標與副產物排放指標的約束下，逐步增加輸入功率，直到輸入功率既能使廢氣排放濃度滿足廢氣排放指標，又能促使當前廢氣進氣濃度下的副產物排放濃度相對較低。

進一步的，標定低溫等離子體反應器的輸入功率與降解率之間的關系；根據輸入功率與降解率之間的關系來調整輸入功率。

進一步的，按如下方式逐步降低輸入功率：

S1：設置變量為期望廢氣排放濃度，B為廢氣排放指標；

S2：判斷當前副產物排放濃度是否小于副產物排放指標，若是進入S3：若否，則告警或停機；

S3：令B1表示當前廢氣排放濃度，Δb表示增加梯度；計算達到期望廢氣排放濃度的期望降解率D，按下式：式中，A表示當前廢氣進氣濃度(恒定)；從低溫等離子體反應器的輸入功率與降解率之間的關系中獲取滿足期望降解率D的期望輸入功率；