VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置，所述預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置內(nèi)均分別設(shè)有密封的氣室，所述預(yù)處理器的氣室依次連通負(fù)離子凈化器的氣室、雙介質(zhì)等離子處理器的氣室、高能離子處理器的氣室和復(fù)合催化裝置的氣室，所述預(yù)處理器的氣室還連通有工業(yè)廢氣VOCs的進(jìn)氣口，所述復(fù)合催化裝置的氣室連接有引風(fēng)機(jī)，所述復(fù)合催化裝置的氣室連通有排氣筒，本發(fā)明的目的在于提供一種VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有企業(yè)在對(duì)VOCs處理過(guò)程中，采用單一處理方式去除率不高，且存在二次污染的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工吸附分離和污染物控制【技術(shù)領(lǐng)域】領(lǐng)域，尤其涉及一種VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]VOCs (Volatile organic compounds)即揮發(fā)性有機(jī)化合物，是一類常見的大氣污染物，主要來(lái)源于工廠排放的廢氣，常見于油漆生產(chǎn)、化纖行業(yè)、金屬涂裝、化學(xué)涂料、制鞋制革、電鍍、膠合板制造、輪胎制造、廢水處理廠等行業(yè)。有害的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要包括丙酮、甲苯、苯酚、二甲基苯胺、甲醛、正己烷、乙酸乙酯、乙醇等。
[0003]根據(jù)國(guó)家工業(yè)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)廢氣在排放時(shí)須符合其排放標(biāo)準(zhǔn)，這就要求在排放過(guò)程中，需對(duì)工業(yè)廢氣中的VOCs進(jìn)行相應(yīng)的處理，傳統(tǒng)的對(duì)VOCs的處理方法主要包括:活性炭吸附法、催化燃燒法、吸收法和生物過(guò)濾法，但這幾種常用的方法都有各自的缺點(diǎn)。活性炭吸附法實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用較高，活性炭更換，脫附及二次處理麻煩，治理效果難于長(zhǎng)期保證和隨時(shí)監(jiān)控，還可能有多種不能共存因子混合，在活性炭床中造成放熱反應(yīng)及氧化、聚合反應(yīng)，隨著濃度的不斷增高，存在一定不安全因素；催化燃燒法所使用的設(shè)備易腐蝕，對(duì)于濃度低的氣體需要消耗燃料處理成本高，催化劑易中毒，同時(shí)易形成如二惡英等的二次污染；而采用吸收法所產(chǎn)生的副產(chǎn)品需要后續(xù)處理，對(duì)不溶或微溶于水的氣體，沒(méi)有實(shí)際的降解效果，吸收劑價(jià)格高不易再生，運(yùn)行成本高；生物過(guò)濾處理對(duì)所降解的有機(jī)因子具有選擇性，生物降解一般需要較長(zhǎng)的停留時(shí)間，對(duì)廢氣中的收集和建設(shè)場(chǎng)地有一定的要求，降解的穩(wěn)定性還有待考察，綜合費(fèi)用方面也存在一定的問(wèn)題。
[0004]因此，近年來(lái)對(duì)低溫等離子的廢氣處理研究逐漸引起了人們的關(guān)注，等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，即電離了的“氣體”，它呈現(xiàn)出高度激發(fā)的不穩(wěn)定態(tài)，其中包括離子(具有不同符號(hào)和電荷)、電子、原子和分子。低溫等離子體技術(shù)是一個(gè)集物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)于一體的交叉綜合性技術(shù)。等離子體是目前國(guó)內(nèi)外大氣污染治理中最富有前景最行之有效的技術(shù)方法之一，該技術(shù)顯著特點(diǎn)是對(duì)污染物兼具物理作用、化學(xué)作用和生物作用。其凈化作用機(jī)理包含兩個(gè)方面:
[0005](I)在產(chǎn)生等離子體的過(guò)程中，高頻放電所產(chǎn)生的瞬間高能量能夠打開某些有害氣體分子的化學(xué)能，如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯，硫化物H2S、VOC類，苯、甲苯、二甲苯類的分子鏈結(jié)構(gòu)，使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈分解為單質(zhì)原子或無(wú)害分子。
[0006](2)等離子體中包含大量的高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基，這些活性粒子和部分廢氣分子碰撞結(jié)合，在電場(chǎng)作用下，廢氣分子處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)廢氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結(jié)合能時(shí)，廢氣分子的分子鍵斷裂，直接分解成單質(zhì)原子或由單一原子構(gòu)成得無(wú)害氣體分子。同時(shí)產(chǎn)生的大量一0H、一H20、一O等活性自由基和氧化性極強(qiáng)的03，能與有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成無(wú)害產(chǎn)物。
[0007]等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科，由于空氣凈化環(huán)境不同，工業(yè)有機(jī)廢氣治理各類很多，為了應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境及不同的廢氣須采用不同的處理方法。目前國(guó)內(nèi)已有多家生產(chǎn)“低溫等離子”有機(jī)廢氣處理設(shè)備的企業(yè)，產(chǎn)品市場(chǎng)涵蓋了工業(yè)、商業(yè)、民用，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較單一?；旧隙疾捎玫氖请姇灧烹姷入x子電場(chǎng)處理有機(jī)廢氣，由于電暈放電的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，電場(chǎng)功率較弱，處理范圍有限。在特定的分子結(jié)構(gòu)面前，“電暈放電”即使用上N多級(jí)都不行。這樣情形大概就象冰溶成水一樣只需> 0°C的溫度，鐵溶成液體需1535°C，而鉿合金則要4215°C道理一樣，你不能用溶冰的熱能去溶鐵，溶鐵的熱能去溶鉿合金，反之如果用4215°C的溫度去溶冰就造成能耗和設(shè)備投資的浪費(fèi)。
[0008]因此，由于不同行業(yè)、不同企業(yè)的廢氣成分、廢氣濃度是不同的，導(dǎo)致單一低溫等離子體技術(shù)去除率不高，且等離子體處理后的尾氣中含有大量臭氧，仍然會(huì)存在二次污染的問(wèn)題。而針對(duì)各種不同環(huán)境，不同企業(yè)的性質(zhì)、氣隙、廢氣成分和濃度，如何精確的計(jì)算、設(shè)計(jì)、控制，目前還沒(méi)有一個(gè)成熟的方式，由此設(shè)計(jì)一種VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)成為現(xiàn)階段噩待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有企業(yè)在對(duì)VOCs處理過(guò)程中，采用單一低溫等離子體技術(shù)去除率不高，且存在二次污染的問(wèn)題。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置，所述預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置內(nèi)均分別設(shè)有密封的氣室，所述預(yù)處理器的氣室依次連通負(fù)離子凈化器的氣室、雙介質(zhì)等離子處理器的氣室、高能離子處理器的氣室和復(fù)合催化裝置的氣室，所述預(yù)處理器的氣室還連通有工業(yè)廢氣VOCs的進(jìn)氣口，所述復(fù)合催化裝置的氣室連接有引風(fēng)機(jī)，所述復(fù)合催化裝置的氣室連通有排氣筒。
[0011]本方案的原理是這樣的:工業(yè)VOCs廢氣或惡臭氣體經(jīng)收集后進(jìn)入預(yù)處理器，預(yù)處理器主要去除廢氣中的顆粒物(如粉塵)，預(yù)處理后，進(jìn)入廢氣處理電分解模塊當(dāng)中，VOCs廢氣或惡臭氣體依次經(jīng)過(guò)負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器，負(fù)離子凈化器主要用于廢氣的靜電消煙除塵，雙介質(zhì)等離子處理器產(chǎn)生高能量電子、自由基，對(duì)廢氣中的氣態(tài)污染物(如甲苯、甲醛、二甲苯、乙酸乙酯等)進(jìn)行分解，使其迅速形成小分子碎片，降解生成C02、H20等，對(duì)于濃度過(guò)大的VOCs廢氣或惡臭氣體，在雙介質(zhì)等離子處理器中未處理完全，殘余廢氣會(huì)進(jìn)入高能離子處理器，高能離子處理器是用交流高壓電源在管線式的電極結(jié)構(gòu)中形成高壓電暈電場(chǎng)。當(dāng)高壓達(dá)到一定程度之后殘余的廢氣被擊穿，空氣中的分子被電離，發(fā)射出高能正、負(fù)離子，與殘余的VOCs廢氣或惡臭氣體的分子接觸，打開VOC中多重有機(jī)廢氣中的各種分子化學(xué)鍵，再次將其分解成二氧化碳和水，提高了廢氣的去除率，同高能離子處理器在處理有機(jī)廢氣的同時(shí)，廢氣中的氧氣分子被電離后產(chǎn)生由三個(gè)氧原子(03)結(jié)合而成的臭氧分子，從而制造臭氧，臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，能用于VOCs廢氣或惡臭氣體的異味消除處理，若廢氣中仍然還存在少量未反應(yīng)的頑固性惡臭氣體或VOCs時(shí)，在經(jīng)過(guò)高能離子處理器后，混合后的頑固性惡臭氣體或VOCs的分子或粒子(包括03、.0和.0H等活性粒子)溫度高，活躍性強(qiáng)，很容易被復(fù)合催化裝置所吸附并繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，吸附在復(fù)合催化裝置上的惡臭氣體或VOCs分子被催化、裂化、進(jìn)一步分解，從而進(jìn)一步提高了廢氣的去除率，而在此過(guò)程中03被作為強(qiáng)氧化劑來(lái)進(jìn)行異味消除，而且殘余03也被復(fù)合催化裝置所吸附并進(jìn)一步反應(yīng)消除，不存在二次污染的問(wèn)題，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，由引風(fēng)機(jī)為VOCs廢氣提供引風(fēng)的流通動(dòng)力，并在清除完畢后將已經(jīng)清理干凈的氣體通過(guò)排氣筒排出。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:結(jié)合空氣凈化環(huán)境不同，針對(duì)不同企業(yè)的VOCs廢氣或惡臭氣體的濃度來(lái)考慮，為了應(yīng)對(duì)不同的環(huán)境及不同的廢氣，采用以“負(fù)離子+雙介質(zhì)等離子+高能離子+復(fù)合催化氧化”的復(fù)合式處理技術(shù)，整合了雙脈沖電暈放電、靜電除塵技術(shù)、低溫等離子雙介質(zhì)阻擋放電技術(shù)、臭氧技術(shù)和光觸媒技術(shù)，解決傳統(tǒng)企業(yè)在對(duì)VOCs廢氣或惡臭氣體的處理過(guò)程中，采用單一低溫等離子體技術(shù)去除率不高的問(wèn)題，同時(shí)，在處理過(guò)程中，03被作為強(qiáng)氧化劑來(lái)進(jìn)行異味消除，而且殘余03也能被復(fù)合催化裝置所吸附并進(jìn)一步反應(yīng)消除，不存在二次污染的問(wèn)題。
[0013]優(yōu)選的，所述雙介質(zhì)等離子處理器包括左右設(shè)置的絕緣板、電場(chǎng)骨架、電場(chǎng)負(fù)極板、電場(chǎng)正極棒和高壓絕緣電線，所述絕緣板的頂部和底部分別設(shè)有面板，所述面板均連接有面板矩形管，所述絕緣板和面板圍城雙介質(zhì)等離子處理器的氣室，所述雙介質(zhì)等離子處理器的氣室內(nèi)設(shè)有若干層高能離子電場(chǎng)單元，所述高能離子電場(chǎng)單元包括從上往下依次設(shè)置的電場(chǎng)正極棒、電場(chǎng)負(fù)極板和電場(chǎng)骨架，所述電場(chǎng)骨架卡接在絕緣板上，所述電場(chǎng)正極棒的兩端通過(guò)螺栓固定在絕緣板上，所述電場(chǎng)正極棒與電場(chǎng)負(fù)極板間通過(guò)高壓絕緣電線連接。由于雙介質(zhì)等離子(DBD)在產(chǎn)生的放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的自由基和準(zhǔn)分子，如OH氧化氫、O氧、NO —氧化氮等，它們的化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，很容易和其它原子、分子或其它自由基發(fā)生反應(yīng)而形成穩(wěn)定的原子或分子，利用這些自由基的特性來(lái)處理VOC效果非常明顯。
[0014]優(yōu)選的，所述面板矩形管和電場(chǎng)骨架均采用矩形不銹鋼管，所述面板和電場(chǎng)負(fù)極板采用雙面復(fù)合鋁塑板，所述電場(chǎng)正極棒采用石英玻璃管，所述導(dǎo)電采用高壓絕緣電線。
[0015]優(yōu)選的，所述高能離子處理器包括箱體和設(shè)于箱體上的高壓電源，所述箱體包括箱體板和分別設(shè)于箱體板上、下兩端的箱體面板，所述箱體內(nèi)設(shè)有線筒式介質(zhì)發(fā)生器，所述介質(zhì)發(fā)生器與箱體面板間設(shè)有絕緣端板，所述箱體的中部設(shè)有絕緣中隔板，所述介質(zhì)發(fā)生器的線筒貫穿絕緣中隔板，所述箱體的內(nèi)壁上設(shè)有安全網(wǎng)，所述箱體板的內(nèi)壁通過(guò)螺釘連接有定位條。高能離子處理器是用交流高壓電源在管線式的電極結(jié)構(gòu)中形成高壓電暈電場(chǎng)，當(dāng)高壓達(dá)到一定程度之后殘余的廢氣被擊穿，空氣中的分子被電離，發(fā)射出高能正、負(fù)離子，與殘余的VOCs廢氣或惡臭氣體的分子接觸，打開VOC分子化學(xué)鍵，再次將其分解成二氧化碳和水，并在此過(guò)程中制造臭氧用于VOCs廢氣或惡臭氣體的異味消除處理，絕緣中隔板主要在介質(zhì)發(fā)生器的線筒長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，起到中部支撐的作用。
[0016]優(yōu)選的，所述安全網(wǎng)采用鋼絲網(wǎng)，所述箱體和定位條采用雙面復(fù)合鋁塑板，安全網(wǎng)既能起到過(guò)濾粉塵的作用，又能起到結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的作用。
[0017]優(yōu)選的，所述負(fù)離子凈化器包括外箱體，外箱體內(nèi)設(shè)有蜂窩機(jī)芯，所述蜂窩機(jī)芯為包括多個(gè)六棱形片的雙面復(fù)合鋁塑板，所述蜂窩機(jī)芯焊接在外箱體上，所述外箱體的內(nèi)壁上設(shè)有槽形加強(qiáng)筋。利用介電破壞理論，高壓電場(chǎng)作用下利用庫(kù)侖力使空氣中的污染物形成分子團(tuán)或單分子，使細(xì)菌的細(xì)胞膜破裂，然后利用高壓直流電脈沖形成高能粒子，擊斷污染物分子鍵；再經(jīng)過(guò)阻止還原區(qū)使游離的C、H原子與空氣中的O原子形成微量的H20和C02，主要用于廢氣的靜電消煙除塵。
[0018]優(yōu)選的，所述預(yù)處理器采用噴淋塔或布袋除塵器，針對(duì)不同企業(yè)的VOCs廢氣或惡臭氣體的成分不同，噴淋塔采用清水(或堿液)去除廢氣中的顆粒物或酸性氣體(也可起到廢氣降溫或吸收部分氣態(tài)污染物作用)，布袋除塵器用于去除廢氣中的固體懸浮顆粒物。
[0019]優(yōu)選的，所述復(fù)合催化裝置內(nèi)采用鈣鈦礦型的催化材料，該催化材料的催化氧化溫度較低(為350度以下)，使得該復(fù)合催化裝置內(nèi)的殘余VOCs廢氣在350度以下就能發(fā)生氧化分解，實(shí)現(xiàn)低溫處理。
[0020]優(yōu)選的，所述負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器通過(guò)機(jī)箱連接為密封的一體式結(jié)構(gòu)，所述機(jī)箱上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置，在引風(fēng)機(jī)對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行引風(fēng)時(shí)，機(jī)箱內(nèi)的空氣需形成循環(huán)流通，否則易發(fā)生安全事故，在機(jī)箱上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置，對(duì)機(jī)箱內(nèi)氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警，確保工作的安全。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中機(jī)箱內(nèi)部的示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中負(fù)離子凈化器的主視圖；
[0024]圖4是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中負(fù)離子凈化器的左視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中雙介質(zhì)等離子處理器的主視圖；
[0026]圖6是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中雙介質(zhì)等離子處理器的左視圖；
[0027]圖7是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中高能離子處理器的主視圖；
[0028]圖8是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中高能離子處理器的左視圖；
[0029]圖9是本發(fā)明VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)實(shí)施例中復(fù)合催化裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0031]說(shuō)明書附圖中的附圖標(biāo)記包括:噴淋塔1，負(fù)離子凈化器2，雙介質(zhì)等離子處理器3，高能離子處理器4，復(fù)合催化裝置5，進(jìn)風(fēng)口 6，引風(fēng)機(jī)7，排氣筒8，機(jī)箱9，氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置10，外箱體21，蜂窩機(jī)芯22，六棱形片23，槽形加強(qiáng)筋24，絕緣板31，電場(chǎng)骨架32，電場(chǎng)負(fù)極板33，電場(chǎng)正極棒34，高壓絕緣電線35，面板36，面板矩形管37，螺栓38，箱體41，高壓電源42，箱體板43，箱體面板44，介質(zhì)發(fā)生器45，絕緣端板46，絕緣中隔板47，鋼絲網(wǎng)48,定位條49。
[0032]如圖1、圖2所示，VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，包括依次連通的噴淋塔1、負(fù)離子凈化器2、雙介質(zhì)等離子處理器3、高能離子處理器4和復(fù)合催化裝置5，噴淋塔I連通有進(jìn)風(fēng)口 6，復(fù)合催化裝置5的出口連接有引風(fēng)機(jī)7，連接處設(shè)置有排氣筒8，負(fù)離子凈化器2、雙介質(zhì)等離子處理器3、高能離子處理器4通過(guò)機(jī)箱9連接為密封的一體式結(jié)構(gòu)，機(jī)箱9上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置10。
[0033]如圖5、圖6所示，雙介質(zhì)等離子處理器3包括左右設(shè)置的絕緣板31、電場(chǎng)骨架32、電場(chǎng)負(fù)極板33、電場(chǎng)正極棒34和高壓絕緣電線35，絕緣板31的頂部和底部分別設(shè)有面板36，面板36均連接有面板矩形管37，絕緣板31和面板36圍城雙介質(zhì)等離子處理器的氣室，雙介質(zhì)等離子處理器的氣室內(nèi)設(shè)有八層高能離子電場(chǎng)單元，高能離子電場(chǎng)單元包括從上往下依次設(shè)置的電場(chǎng)正極棒34、電場(chǎng)負(fù)極板33和電場(chǎng)骨架32,電場(chǎng)骨架32卡接在絕緣板31上，電場(chǎng)正極棒34的兩端通過(guò)螺栓38固定在絕緣板31上，電場(chǎng)正極棒34與電場(chǎng)負(fù)極板33間通過(guò)高壓絕緣電線35連接，面板矩形管37和電場(chǎng)骨架32均采用矩形不銹鋼管，面板36和電場(chǎng)負(fù)極板33采用雙面復(fù)合鋁塑板，電場(chǎng)正極棒34采用石英玻璃管，高壓絕緣電線35米用銅條。
[0034]如圖7、圖8所示，高能離子處理器4包括箱體41和設(shè)于箱體41上的高壓電源42，箱體41包括箱體板43和設(shè)于箱體板43上、下兩端的箱體面板44，箱體41內(nèi)設(shè)有線筒式介質(zhì)發(fā)生器45，介質(zhì)發(fā)生器45與箱體面板44間設(shè)有絕緣端板46，箱體41的中部設(shè)有絕緣中隔板47，介質(zhì)發(fā)生器45的線筒貫穿絕緣中隔板47，箱體41的內(nèi)壁上設(shè)有鋼絲網(wǎng)48，箱體板43的內(nèi)壁通過(guò)螺釘連接有定位條49，箱體41和定位條49采用雙面復(fù)合鋁塑板。
[0035]如圖3、圖4所不,負(fù)尚子凈化器2包括外箱體21,外箱體21內(nèi)設(shè)有蜂窩機(jī)芯22,蜂窩機(jī)芯22為包括84個(gè)六棱形片23的雙面復(fù)合鋁塑板，蜂窩機(jī)芯22焊接在外箱體21上，外箱體21的內(nèi)壁上設(shè)有槽形加強(qiáng)筋24。
[0036]如圖9所示，復(fù)合催化裝置5內(nèi)采用鈣鈦礦型的催化材料。
[0037]本實(shí)施例的預(yù)處理器可以根據(jù)企業(yè)排放的廢氣濃度或成分進(jìn)行合理配置，可以設(shè)置為噴淋塔I或布袋除塵器，本實(shí)施例主要以噴淋塔I來(lái)作詳細(xì)的說(shuō)明；本實(shí)施例中的以“負(fù)離子+雙介質(zhì)等離子+高能離子+復(fù)合催化氧化”的復(fù)合式處理系統(tǒng)，該復(fù)合式處理系統(tǒng)可根據(jù)工廠不同的處理對(duì)象進(jìn)行選擇性安裝或使用，采用最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、最少的投資及最低的能耗達(dá)到最佳的效果。
[0038]本實(shí)施例中，工業(yè)VOCs廢氣或惡臭氣體經(jīng)收集后進(jìn)入噴淋塔I,噴淋塔I采用清水(或堿液)去除廢氣中的顆粒物或酸性氣體(也可起到廢氣降溫或吸收部分氣態(tài)污染物作用)，預(yù)處理后，進(jìn)入廢氣處理電分解模塊當(dāng)中，VOCs廢氣或惡臭氣體依次經(jīng)過(guò)負(fù)離子凈化器2、雙介質(zhì)等離子處理器3、高能離子處理器，負(fù)離子凈化器2主要用于廢氣的靜電消煙除塵，雙介質(zhì)等離子處理器3產(chǎn)生高能量電子、自由基，對(duì)廢氣中的氣態(tài)污染物(如甲苯、甲醛、二甲苯、乙酸乙酯等)進(jìn)行分解，使其迅速形成小分子碎片，降解生成C02、H20等，對(duì)于濃度過(guò)大的VOCs廢氣或惡臭氣體，在雙介質(zhì)等離子處理器3中未處理完全，殘余廢氣會(huì)進(jìn)入高能離子處理器，高能離子處理器是用交流高壓電源42在管線式的電極結(jié)構(gòu)中形成高壓電暈電場(chǎng)。當(dāng)高壓達(dá)到一定程度之后殘余的廢氣被擊穿，空氣中的分子被電離，發(fā)射出高能正、負(fù)離子，與殘余的VOCs廢氣或惡臭氣體的分子接觸，打開VOC分子化學(xué)鍵，再次將其分解成二氧化碳和水，提高了廢氣的去除率，同時(shí)廢氣中的氧氣分子被電離后產(chǎn)生由三個(gè)氧原子(03)結(jié)合而成的臭氧分子，從而制造臭氧，臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，能用于VOCs廢氣或惡臭氣體的異味消除處理，若廢氣中仍然還存在少量未反應(yīng)的頑固性惡臭氣體或VOCs時(shí)，在經(jīng)過(guò)高能離子處理器后，混合后的頑固性惡臭氣體或VOCs的分子或粒子(包括03、.0和.0H等活性粒子)溫度高，活躍性強(qiáng)，很容易被復(fù)合催化裝置5所吸附并繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，吸附在復(fù)合催化裝置5上的惡臭氣體或VOCs分子被氧化分解，進(jìn)一步提高了廢氣的去除率，而在此過(guò)程中03被作為強(qiáng)氧化劑來(lái)進(jìn)行異味消除，而且殘余03也被復(fù)合催化裝置5所吸附并進(jìn)一步反應(yīng)消除，不存在二次污染的問(wèn)題，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，由引風(fēng)機(jī)7為VOCs廢氣提供引風(fēng)的流通動(dòng)力，并在清除完畢后將已經(jīng)清理干凈的氣體通過(guò)排氣筒8排出。
[0039]高能離子處理器是用交流高壓電源42在管線式的電極結(jié)構(gòu)中形成高壓電暈電場(chǎng)。當(dāng)高壓達(dá)到一定程度之后殘余的廢氣被擊穿，空氣中的分子被電離，發(fā)射出高能正、負(fù)離子，與殘余的VOCs廢氣或惡臭氣體的分子接觸，打開VOCs分子化學(xué)鍵，再次將其分解成二氧化碳和水，并在此過(guò)程中制造臭氧用于VOCs廢氣或惡臭氣體的異味消除處理，絕緣中隔板47主要在介質(zhì)發(fā)生器45的線筒長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)時(shí)，起到中部支撐的作用。
[0040]由于雙介質(zhì)等離子處理器3 (DBD)在產(chǎn)生的放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的自由基和準(zhǔn)分子，如OH氧化氫、O氧、NO —氧化氮等，它們的化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，很容易和其它原子、分子或其它自由基發(fā)生反應(yīng)而形成穩(wěn)定的原子或分子，利用這些自由基的特性來(lái)處理VOC效果非常明顯。
[0041]利用介電破壞理論，高壓電場(chǎng)作用下利用庫(kù)侖力使空氣中的污染物形成分子團(tuán)或單分子，使細(xì)菌的細(xì)胞膜破裂，然后利用高壓直流電脈沖形成高能粒子，擊斷污染物分子鍵；再經(jīng)過(guò)阻止還原區(qū)使游離的C、H原子與空氣中的O原子形成微量的H20和C02，主要用于廢氣的靜電消煙除塵。
[0042]復(fù)合催化裝置5內(nèi)采用鈣鈦礦型的催化材料，該催化材料的催化氧化溫度較低(為350度以下)，使得該復(fù)合催化裝置5內(nèi)的殘余VOCs廢氣在350度以下就能發(fā)生氧化分解，實(shí)現(xiàn)低溫處理。負(fù)離子凈化器2、雙介質(zhì)等離子處理器3、高能離子處理器通過(guò)機(jī)箱9連接為密封的一體式結(jié)構(gòu)，機(jī)箱9上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置10，在引風(fēng)機(jī)7對(duì)整個(gè)機(jī)組進(jìn)行引風(fēng)時(shí)，機(jī)箱9內(nèi)的空氣需形成循環(huán)流通，否則易發(fā)生安全事故，在機(jī)箱9上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置10，對(duì)機(jī)箱9內(nèi)氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警，確保工作的安全。
[0043]此外，本實(shí)施例中的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)的整個(gè)過(guò)程是采用干法直接降解，在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)對(duì)高流速、大流量有機(jī)廢氣的治理，且具有很高的降解效率；除輸入普通市電外，不需要任何吸附劑和助燃材料，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)二次污染和降解產(chǎn)物的無(wú)害排放；整個(gè)機(jī)組從材料、工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮設(shè)備實(shí)際運(yùn)行環(huán)境對(duì)燃、爆等安全性能要求；整個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)模塊化組合，自動(dòng)化程度高，工藝簡(jiǎn)潔，操作十分方便。
[0044]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
【權(quán)利要求】
1.VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置，所述預(yù)處理器、負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器和復(fù)合催化裝置內(nèi)均分別設(shè)有密封的氣室，所述預(yù)處理器的氣室依次連通負(fù)離子凈化器的氣室、雙介質(zhì)等離子處理器的氣室、高能離子處理器的氣室和復(fù)合催化裝置的氣室，所述預(yù)處理器的氣室還連通有工業(yè)廢氣VOCs的進(jìn)氣口，所述復(fù)合催化裝置的氣室連接有引風(fēng)機(jī)，所述復(fù)合催化裝置的氣室連通有排氣筒。
2.如權(quán)利要求1所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述雙介質(zhì)等離子處理器包括左右設(shè)置的絕緣板、電場(chǎng)骨架、電場(chǎng)負(fù)極板、電場(chǎng)正極棒和高壓絕緣電線，所述絕緣板的頂部和底部分別設(shè)有面板，所述面板均連接有面板矩形管，所述絕緣板和面板圍城雙介質(zhì)等離子處理器的氣室，所述雙介質(zhì)等離子處理器的氣室內(nèi)設(shè)有若干層高能離子電場(chǎng)單元，所述高能離子電場(chǎng)單元包括從上往下依次設(shè)置的電場(chǎng)正極棒、電場(chǎng)負(fù)極板和電場(chǎng)骨架，所述電場(chǎng)骨架卡接在絕緣板上，所述電場(chǎng)正極棒的兩端通過(guò)螺栓固定在絕緣板上，所述電場(chǎng)正極棒與電場(chǎng)負(fù)極板間通過(guò)高壓絕緣電線分別串線連接。
3.如權(quán)利要求2所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述面板矩形管和電場(chǎng)骨架均采用矩形不銹鋼管，所述面板和電場(chǎng)負(fù)極板采用雙面復(fù)合鋁塑板，所述電場(chǎng)正極棒采用石英玻璃管，所述導(dǎo)電采用高壓絕緣電線。
4.如權(quán)利要求3所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述高能離子處理器包括箱體和設(shè)于箱體上的高壓電源，所述箱體包括箱體板和分別設(shè)于箱體板上、下兩端的箱體面板，所述箱體內(nèi)設(shè)有線筒式介質(zhì)發(fā)生器，所述介質(zhì)發(fā)生器與箱體面板間設(shè)有絕緣端板，所述箱體的中部設(shè)有絕緣中隔板，所述介質(zhì)發(fā)生器的線筒貫穿絕緣中隔板，所述箱體的內(nèi)壁上設(shè)有安全網(wǎng)，所述箱體板的內(nèi)壁通過(guò)螺釘連接有定位條。
5.如權(quán)利要求4所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述安全網(wǎng)采用鋼絲網(wǎng)，所述箱體和定位條采用雙面復(fù)合鋁塑板。
6.如權(quán)利要求5所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)離子凈化器包括外箱體，外箱體內(nèi)設(shè)有蜂窩機(jī)芯，所述蜂窩機(jī)芯為包括多個(gè)六棱形片的雙面復(fù)合鋁塑板，所述蜂窩機(jī)芯焊接在外箱體上，所述外箱體的內(nèi)壁上設(shè)有槽形加強(qiáng)筋。
7.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理器采用噴淋塔或布袋除塵器。
8.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述復(fù)合催化裝置內(nèi)采用鈣鈦礦型的催化材料。
9.如權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的VOCs低溫等離子復(fù)合處理系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)離子凈化器、雙介質(zhì)等離子處理器、高能離子處理器通過(guò)機(jī)箱連接為密封的一體式結(jié)構(gòu)，所述機(jī)箱上設(shè)有氣壓檢測(cè)與報(bào)警裝置。
【文檔編號(hào)】B01D50/00GK104383812SQ201410674694
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月22日
【發(fā)明者】呂東 申請(qǐng)人:重慶睿容環(huán)?？萍加邢薰?br>