[发明专利]处理气体中污染物的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种处理气体中污染物的方法及设备。

背景技术

挥发性有机物(VOCS，volatile organic compounds)是指常温下饱和蒸汽压大于133.32Pa、常压下沸点在50～260℃的有机化合物，例如甲苯、环己烷、甲醛等等，或在常温常压下任何能挥发的有机固体或液体。随着工业的发展，VOCS的排放量显著增加，而VOCS对人类的健康和生存环境存在巨大的危害；因而如何对气体进行净化，有效去除气体中的VOCS已成为环保领域关注的一个焦点。

现有的处理气体中VOCS的方法主要有等离子体气体处理方式，其直接引入待处理的废气，通过在外加电场驱动的正负离子运动对挥发性有机物气体分子进行轰击，进而破坏其分子结构将其转化为CO₂、H₂O、CO等，从而降低或去除挥发性有机物废气以达到净化空气的目的。或者前置有较强吸附性能的过滤层(如活性炭、布袋等)再进行等离子体处理，过滤层的主要作用为减少废气中尺寸较大的颗粒物、稳定气流场，同时初步地降低废气中的气体分子。

然而，无论采用何种等离子体生成方式，正负离子与气体分子的反应效率均十分有限，尤其是在气道中有一定流速的动态条件下，因此等离子体空气净化一直限于处理污染物浓度本身较低(约100ppm)的应用场合。

因此，有必要对气体中污染物的处理方式进行改进。

发明内容

本发明提出了一种处理气体中污染物的方法及设备，以更有效地对气体中的污染物进行处理。

为了解决上述问题，本发明提供一种处理气体中污染物的方法，该方法包括以下步骤：

S1、对待处理的气体进行电化学前置净化处理；

S2:对电化学前置净化处理后的气体进行等离子体处理以降解气体中的污染物。

所述电化学前置净化处理至少用以：使部分有机气体分子亲水，形成气体-微液滴混合体。

所述等离子体处理至少用以：使气体-微液滴混合体被离化而降解。

所述电化学前置净化处理还至少用以：去除部分可溶性的污染物；和/或使部分有机气体分子分解，形成亚稳态分子；和/或使部分有机气体分子活化，形成活化分子。

所述等离子体处理还至少用以：使活化分子和/或亚稳态分子在电场和等离子体作用下发生离化分解。

优选地，所述电化学前置净化处理采用的溶液为：喷射在电化学处理器的阴极与阳极之间的动态水膜。

在本发明的一个实施例中，所述动态水膜的原料为自来水或双氧水溶液。

在本发明的一个实施例中，所述阴极与阳极的材料基底为钛，基底表面设置有钌、铱、铁、铑、钯、铂、铅、钽及其合金或氧化物中的一种或者几种。

在本发明的一个实施例中，所述等离子体处理采用的发生电极的形状为平板、圆筒或圆柱状。

在本发明的一个实施例中，所述发生电极的表面为绝缘材料或纳米导电材料。

同时，为了解决上述问题，本发明还提供一种处理气体中污染物的设备，包括风道外壳，所述风道外壳被分隔成电化学处理区域与等离子体处理区域，待处理的气体从风道外壳的入风口进入，并依次流经所述电化学处理区域与所述等离子体处理区域后由风道外壳的出风口流出；其中：

所述电化学处理区域用于对待处理的气体进行电化学前置净化处理；

所述等离子体处理区域用于对电化学前置净化处理后的气体进行等离子体处理以降解气体中的污染物。

所述电化学处理区域内设置有一组以上电化学电极对，每组电化学电极对均包括阴极和阳极。

在本发明的一个实施例中，所有的阳极经第一导电部件并联后通过第一电路接口与电源的正极电性连接，所有的阴极经第二导电部件并联后通过第二电路接口与电源的负极电性连接。

优选地，还包括水洗装置，所述水洗装置设置在所述风道外壳内，将所述风道外壳分隔成电化学处理区域与等离子体处理区域；所述水洗装置用于向所述电化学处理区域喷射液体，在所述电化学处理区域的阴极和阳极之间形成动态水膜，作为所述化学前置净化处理的溶液。

在本发明的一个实施例中，所述水洗装置包括：供水管道，所述供水管道朝向所述电化学处理区域的一侧设置有若干喷嘴，液体经所述若干喷嘴喷出，在所述电化学处理区域的阴极和阳极之间形成动态水膜。

优选地，所述水洗装置还包括倾斜设置的挡水板，所述挡水板设置在靠近所述等离子体处理区域的一侧。