[发明专利]旋转放电低温等离子体有机废气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转放电低温等离子体有机废气净化装置，属于环境技术和废气处理领域。

背景技术

从1990年后，应用低温等离子体技术控制空气污染物的研究在国际学术界蓬勃发展，相关的低温等离子体技术陆续出现，如电子束、辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、微波放电、滑动弧放电等。低温等离子体的原理是施加电能将气体电离以加速气相化学反应，特别是生成高氧化性的自由基来进行气态氧化反应，将有害气体污染物氧化成无害物或低毒物，已被证实能可有效的用于含氮氧化物NO_x、二氧化硫SO₂、挥发性有机物VOCs等多种气态污染物的去除。黄立维提出一种有机废气的净化方法，利用电晕放电净化含氯、硫、氮和氟的有机物(中国专利00116307.8)；侯惠奇等提出一种低温等离子体工业废气处理技术，主要利用介质阻挡放电来降解有机污物以及硫化氢H₂S、二硫化碳CS₂、氟里昂等物质(中国专利97106747.3)。1988年法国人Lesueur H.和Czemichowski A.等提出了用气流驱动和冷却电弧的滑动弧放电装置(法国专利2639172)，后续研究发现该种滑动弧放电可处理气态有机污物，如净化含甲醛、甲苯、庚烷、四氯化碳、多环芳烃、碳黑颗粒等物质的有机废气(CzemichowskiA.，et al.Chemtech.1996，26(4)：45-49.；Krawczyk K.，et al.Plasma Chem.PlasmaProcess.2003，24(2)：155-167.；杜长明，等.中国电机工程学报.2006，26(1)：77-81.)，他们的产生技术是在至少2个电极间加上高电压并通过气流，利用气动力来推动电弧，使它向下游移动并形成脉冲放电，这种方法的缺点是电弧在放电空间分布不均匀、电弧放电与气流之间掺混不充分、形成的放电等离子体区域较小，从而导致有机废气处理能力小、净化率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种放电空间分布均匀、放电等离子体区域大、处理能力强的旋转放电低温等离子体有机废气净化装置。

本发明的所设计的旋转放电低温等离子体有机废气净化装置，包括旋转放电低温等离子体发生器、给低温等离子体发生器电极供电的交流高压电源4、向电极之间输入有机废气流的气路和动力风机2等。旋转放电低温等离子体发生器电极包括一圆锥状中心电极8、及环绕中心电极并与中心电极间隔的圆筒状外电极9，在外电极外设置的一个磁场线圈11；在两电极之间距离最小处13，外电极上设置一切向导气管3，致使有机废气流沿切线方向进入电极之间；为了提高有机废气的净化效率，可在中心电极的下游设置一附着光催化剂二氧化钛TiO₂的催化剂载体15。

所述的交流高压电源4，为具有升压和限流功能的变压器，输出的电压控制在6-10kV范围内。

所述的中心电极8和外电极9之间的最小距离在1-5mm范围内；制作电极的材料可选用紫铜、黄铜等金属；两电极通过绝缘支座7来固定；分别通过螺杆6和5与高压线相连，接通交流高压电源4；两电极的具体尺寸根据低温等离子体产生装置功率及废气处理量的大小来确定。

所述的磁场线圈11通过直流磁场电源12供电，磁场电流可以连续调节，从而改变磁场强度；它采用螺旋管形状，套装在低温等离子体发生器的外9电极上。

所述的附着TiO₂的载体，可以选用蜂窝陶瓷、玻璃球等材料。

旋转放电低温等离子体有机废气处理方法是：

1)打开动力风机2，利用管路中的阀门控制有机废气1的流量和流速，然后有机废气通过外电极上的切向导气管3沿切线方向进入电极之间；