[發明專利]低溫等離子體技術的低碳排放型VOCs凈化裝置及方法

在審

• 申請號: 202111107301.0
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113680184A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 李晶欣;齊立強;周紫微;陳其豪
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D53/14
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 孫盟盟

本發明屬于揮發性有機物處理技術領域，涉及一種低溫等離子體技術的低碳排放型VOCs凈化裝置，包括：氣?液相凈化單元一、氣?液相凈化單元二，氣?液相凈化單元一的出氣口與氣?液相凈化單元二的進氣口相連接；氣?液相凈化單元一包括：氣相VOCs凈化室一和液相碳捕集室一，氣相VOCs凈化室一置于液相碳捕集室一的內部；所述氣?液相凈化單元二包括：氣相VOCs凈化室二和液相碳捕集室二，所述氣相VOCs凈化室二置于所述液相碳捕集室二的內部。本發明在高效降解VOCs的同時兼顧了最終產物中二氧化碳的去除，可實現VOCs降解技術的低碳排放目標；同時將低溫等離子體技術與吸收技術有機結合，設備結構緊湊，縮減占地。

技術領域

本發明屬于揮發性有機物處理技術領域，尤其涉及一種低溫等離子體技術的低碳排放型VOCs凈化裝置及方法。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，導致各種類型的大氣污染物排放日益增多，其中揮發性有機物(VOCs)廢氣是主要的大氣污染物之一。大量VOCs廢氣的排放會加劇大氣光化學反應過程，從而導致城市霧霾和光化學煙霧等大氣污染問題的發生。傳統的VOCs廢氣處理方法主要包括：吸附法、熱分解法、催化氧化法、膜分離法等，這些方法普遍存在去除效率低、能耗較高、占地面積大等缺點。近年來，新興的低溫等離子體技術以其具有的獨特優勢在VOCs凈化領域得到廣泛的應用。該技術利用放電產生的高能電子、自由基、激發態原子及離子等活性粒子，與揮發性有機污染物分子碰撞并發生化學反應，使其最終降解為CO₂和H₂O。該技術具有結構緊湊、去除率高、適應性強以及終產物無毒害等優點。

但是，隨著對全球性環境問題認識的不斷加深，二氧化碳這種原本不屬于大氣污染物范疇的氣體，因其在全球氣候變暖過程中發揮的主要作用而受到人們的廣泛關注。研究表明，人為造成的大量碳氧化物排入大氣，導致了全球氣候變暖，進而造成冰川融化、海平面上升、溫熱帶的旱澇災害頻發，已嚴重影響到人類的健康生活和可持續發展。目前世界各國已達成共識，要嚴格控制以二氧化碳為代表的溫室氣體排放總量。

現有的低溫等離子體VOCs凈化技術僅以徹底降解VOCs為終極目標，作為其主要產物之一的二氧化碳，往往在未經處理的情況下直接排放。而“降碳”理念的出現與發展，對低溫等離子體VOCs凈化技術提出了進一步的要求，即在滿足VOCs高效凈化的同時，還要盡量控制終產物中二氧化碳的排放量。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種低溫等離子體技術的低碳排放型VOCs凈化裝置及方法，不僅可以有效降解VOCs污染物，提升系統穩定性，同時還能對產物中二氧化碳進行捕集，確保凈化后的尾氣低碳排放。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種低溫等離子體技術的低碳排放型VOCs凈化裝置，包括：氣-液相凈化單元一、氣-液相凈化單元二，所述氣-液相凈化單元一的出氣口與所述氣-液相凈化單元二的進氣口相連接；所述氣-液相凈化單元一包括：氣相VOCs凈化室一和液相碳捕集室一，所述氣相VOCs凈化室一置于所述液相碳捕集室一的內部；所述氣-液相凈化單元二包括：氣相VOCs凈化室二和液相碳捕集室二，所述氣相VOCs凈化室二置于所述液相碳捕集室二的內部，所述液相碳捕集室一與所述液相碳捕集室二內均注有吸收溶液。

優選的，所述氣相VOCs凈化室一與所述氣相VOCs凈化室二結構相同，包括：進氣口、電極室及氣相均壓室，所述電極室上端與所述進氣口相連，下端與所述氣相均壓室相連。

優選的，所述電極室內部設有多通道針板式放電極，下部設有逆止閥。

優選的，所述氣相均壓室側壁連接有微孔擴散管。