[发明专利]一种处理挥发性有机物的低温等离子体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理挥发性有机物的低温等离子体装置，属于挥发性有机物的处理领域。

背景技术

挥发性有机物(volatile organic compounds，简称VOCs)是一大类重要的空气污染物，是指在常温下饱和蒸气压超过70.91Pa、常压下沸点小于260℃的有机化合物，其主要成分为烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类等。VOCs的危害主要有以下几个方面：(1)大多数VOCs有异味且有毒，VOCs中的许多物质有致癌、致畸、致突变性，这些物质干扰人体内分泌系统，具有遗传毒性及引起“雌性化”的严重后果，对环境安全和人类生存繁衍构成威胁；(2)在光线的照射下，许多VOCs很容易与一些氧化剂发生光化学反应，生成光化学烟雾，危害人体健康，影响农作物生长；(3)某些卤代烃可能会导致臭氧层的破坏，如氯氟碳化物(CFCs)和氯氟烃；(4)很多VOCs属于易燃、易爆类化合物，给企业生产造成较大隐患。

等离子体作为物质存在的第四种形态，是由带电的正粒子、负粒子(其中包括正离子、负离子、电子、自由基和各种活性基团等)组成的集合体。低温等离子体降解VOC作为一种新的处理方法，具有去除率高、易操作、能耗低等优点，较传统的方法显示出良好的技术优势和发展前景，能够达到较好的去除效果。主要包括电子束照射法、介质阻挡放电法、沿面放电法和电晕放电法等技术。电晕放电是使用曲率半径很小的电极(如针状电极或细线状电极)，并在电极上施加高压电，由于电极的曲率半径很小，靠近电极区域的电场特别强，电子逸出阴极，发生非均匀放电。介质阻挡放电是将绝缘介质插入放电空间中，在介质阻挡放电过程中，电介质起到储能的作用，可以避免电弧的生成，通常为随即丝状放电，使气体放电保持在均匀、散漫、稳定的多个微电流细丝的状态。

近年来公开了一些有关等离子体处理废气装置的专利。如专利02209303.6公开了一种等离子体废气净化装置，电离室的顶部装有可上下移动的离子枪，进气口和出气口分别设在电离室的两侧，由于离子枪产生的等离子体有效区域是有限的，等离子体的有效利用率低，从而部分气体不能或不完全得到降解，影响其处理效率。专利200420150218.7公开了针-板式脉冲放电等离子体诱导光催化处理有机废水装置，它也能够用来处理有机废气，此装置中采用的是针-板式电极结构，针型的放电电极为实心的或空心的，对于空心的放电电极为普通的金属管，不利于气体放电和气流喷射，影响等离子体的有效利用；装置中低压极是接地的金属板，与高压极之间不存在介质阻挡层，容易形成电弧，导致击穿，影响设备的正常运行，使处理效率得不到保证。

发明内容

本发明的目的是为了现有装置的上述缺陷，提供了一种处理挥发性有机物的低温等离子体装置。本装置提高了废气的处理效率，降低了能耗。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置主要包括有进气口1、渐扩器2、高压极板4、接地极板7和反应器壳体10。其中，进气口1通过渐扩器2与反应器壳体10固定连接，形成气体进入反应室的通道。在反应器壳体10的内部、渐扩器2中心轴线的两侧各设置一块高压极板4，高压极板4通过绝缘卡槽8与反应器壳体10相连接，两块高压极板4和反应器壳体10围成的空间为气流缓冲室3，气流缓冲室3与渐扩器2相连通。高压极板4上均匀分布有用于产生等离子体的高压极喷嘴5，高压极板4与反应器壳体10侧面之间设置有接地极板7，接地极板7通过卡槽9与反应器壳体10相连接，接地极板7与反应器壳体10之间留有用于处理后的气体通过的10～20mm的间隙。在与接地极板7对应的反应器壳体10的两个侧面上均设置有出气口12。

所述的高压极喷嘴5和接地极板7之间设置有介质阻挡层6。

所述的介质阻挡层6为聚四氟乙烯板或云母板。

所述的绝缘卡槽8为聚四氟乙烯卡槽。

所述的卡槽9的个数大于2。