[发明专利]一种低温等离子体协同吸附催化的气体净化装置

说明书

本发明一种低温等离子体协同吸附催化的气体净化装置，净化效果好、无二次污染。包括：烟道外壳、整流格栅、滤尘部件、低温等离子体反应部件、尾部烟气吸附部件和烟道外壳侧面的轴流风机。所述的低温等离子体反应部件包括多根按一定排列方式组成的等离子体反应管、排布固定板和高压交流电源；所述的等离子体反应管主体为圆筒型玻璃管，其外壁紧密贴附一层网状电极，轴心放置有一根金属内电极，圆筒型玻璃管内部布置有两个可使烟气流通的开孔挡片，两个开孔挡片之间填充有具有一定空隙的催化剂。基于介质阻挡放电产生低温等离子体与VOCs反应，并协同吸附催化作用提高脱除效率及放电稳定性，高压交流电源电压等级为15～24kV。

技术领域

本发明涉及工业烟气净化技术领域，具体为一种低温等离子体协同吸附催化的气体净化装置。

背景技术

我国工业化过程中产生的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs)已经成为我国城市雾霾和区域大气复合污染的一种重要前提物质。研究表明，我国VOCs气体排放源中34.5％来源于工业。传统VOCs净化技术如活性炭吸附法、生物过滤法、负离子技术和吸附催化技术等，存在着效率低、降解类型单一、运行成本高和易产生二次污染等缺点。

现有技术中，公开号为CN105749744A的专利文件公开了“一种填充式低温等离子体协同吸附催化VOCs净化装置”，该装置由预除尘装置、进口通道、中间段和出口通道依次连接，中间段内设置有低温等离子体反应器，反应器内填充有催化剂和活性炭。该装置未充分考虑低温等离子反应器实际运行参数，活性炭和催化剂混合布置不利于部件更换，并可能产生臭氧二次污染问题，因而净化效果不佳、不利于工业推广运用。

公开号为CN103785276B的专利文件公开了一种“利用低温等离子体与催化剂的协同作用净化餐饮油烟的方法与装置”，该方法让油烟依次通过低温等离子体反应区和催化反应区，油烟所含VOCs在低温等离子体反应区被部分氧化，并在催化反应区进一步被氧化。该装置与方法提供处理VOCs的新思路，既可处理污染气体，并避免臭氧二次污染的产生，可推广至工业生产领域，但需根据工业生产需要进行改进。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种低温等离子体协同吸附催化的气体净化装置，结构简单，处理VOCs效果好，可避免臭氧二次污染，具有可推广性。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种低温等离子体协同吸附催化的气体净化装置，包括烟道外壳和沿烟气流动方向依次布置在烟道外壳内的至少一个低温等离子体反应部件；

所述的低温等离子体反应部件包括两个排布固定板，设置在两个排布固定板之间等离子体反应管，以及用于等离子体反应管供电的高压交流电源；多根平行的等离子体反应管沿烟气流动方向布置；

所述的等离子体反应管包括圆筒型玻璃管，紧密贴附在圆筒型玻璃管外壁的网状电极，沿圆筒型玻璃管轴心位置设置的金属内电极，穿过金属内电极设置在圆筒型玻璃管内部能够使烟气流通的两个开孔挡片，填充在两个开孔挡片之间的催化剂；

所述高压交流电源用于连接网状电极和金属内电极为等离子体反应管供电。

优选的，还包括沿烟气流动方向依次布置的整流格栅、滤尘部件和尾部烟气吸附部件；低温等离子体反应部件依次布置在滤尘部件和尾部烟气吸附部件之间。

优选的，烟道外壳侧面布置有与等离子体反应管垂直的轴流风机，轴流风机用于向烟道外壳通气。

优选的，轴流风机分别与低温等离子体反应部件一一对应设置，轴流风机轴线对应等离子体反应管中部设置。

优选的，所述的催化剂为粒径3～5mm的固体颗粒催化剂，呈间隙填充在等离子体反应管内。