[发明专利]双地极气体净化高能电场装置及气体高能放电净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电场装置及气体净化方法，尤其涉及一种净化气体的高能电场装置以及利用电场高能放电净化气体的方法。

背景技术

建筑物内的气体污染主要由以下几个方面产生：

生产车间和实验室等会产生包括硫化氢、氨气、醛类和苯类等多种有机挥发物有害气体；

吸烟场所的尼古丁、焦油等有机挥发物和一氧化碳等有害烟气；

室内装修会产生甲醛和苯类有机挥发物；

办公楼、宾馆、医院、商场、影院、饭店、体育馆、室内娱乐场所等由于人群聚集，对人体有害的有机挥发物不断产生，在中央空调的情况下，空气污浊，污染物、细菌和病毒容易侵入人体；

当汽车进入隧道时，车速较慢，车流高峰时隧道内交通不畅，时常处于怠速状态行驶，导致汽油、柴油燃烧不完全，产生高浓度污染废气；汽车废气含有150多种不同化合物，在气体中，对人危害最大的是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物，占全部有害气体的80％～90％以上。

建筑物内空气气体污染物净化技术可以分为：

(Ⅰ)吸附剂吸附气体污染物，吸附剂会饱和；

(Ⅱ)催化剂催化去除气体污染物，催化剂会失活；

(Ⅲ)现有的低温等离子体去除污染物，技术存在能流密度低、能级不高，去除污染物效率低的缺陷。

近年来，国内外对低温等离子体净化空气技术开展了很多研究，对它寄予了很大的期望(R McAdams Prospects for non-thermal atmospheric plasmas for pollution abatement.J.Phys.D：Appl.Phys.34(2001)2810-2821)。但因能效比不高，荷电粒子的能量较低，限制了它的应用。低温等离子体-催化协同净化技术是一项新的处理技术，能耗较低，在处理VOCs、氮氧化物、机动车尾气方面都有着广阔的发展前景(Miessner H，Francke K，Rudolph R.Plasma-enhanced HC-SCR of NOx in the presence of excess oxygen[J].Applied CatalysisB：Environmental，2002，36：53-62；黄立维，林鑫海，顾巧浓等：电晕-吸收法治理甲苯废气实验研究[J].环境科学学报，2006，26(1)：17～21)，但实验仅仅是把独立的低温等离子体电场和独立的催化剂放置在一起，电场反应与催化反应不匹配，去除污染物效果不稳定。专利“纳米二氧化钛等离子体放电催化羟基自由基-臭氧发生器”(ZL.专利号03251304.6)用于废水处理设备等领域，采用了同心管电极场，电极间负载纳米二氧化钛，对废水进行强氧化处理。

此外，国内外对吸附剂、催化剂去除一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫和碳氢化合物等有毒气体进行了大量研究，但不是效果不明显，就是价格太高或很快失效。

发明内容

本发明基于对高压脉冲放电电场和空气与空气中的水蒸气、气体污染物之间的物理化学反应和能量转换的关联研究，提出气体净化电场装置及气体净化方法。

为实现所述目的的双地极气体净化高能电场装置，其特点是，包括装置单元，该装置单元包括高压极、双接地极和可形成附加电场的介质；高压极为丝、网、孔或尖状突出的形状，布置在介质的外侧；介质具有通过气流的介质流道；双接地极包括导电吸附剂和导电管或导电棒，导电管或导电棒设置在介质流道中心，导电吸附剂设置在该介质流道出口外侧。

所述的双地极气体净化高能电场装置，其进一步的特点是，导电吸附剂由一种吸附剂或多种吸附剂组成，吸附剂的形状为颗粒状或者蜂窝板。

所述的双地极气体净化高能电场装置，其进一步的特点是，导电吸附剂负载有金属氧化物或化合物组分的催化剂和反应物质。

所述的双地极气体净化高能电场装置，其进一步的特点是，高压极为套在介质外壁上的金属丝、网、孔、尖状突出物或形成在介质外壁上的金属涂层网路。

所述的双地极气体净化高能电场装置，其进一步的特点是，多个装置单元并联或串联，所述流道的气流方向与高压极和导电管或导电棒之间的电场方向垂直。

所述的双地极气体净化高能电场装置，其进一步的特点是，高压极和中低频高压脉冲发生电源电连接。