[发明专利]等离子体催化氧化苯系物污染物的装置及方法

权利要求书

1.等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，包括等离子体微放电反应器，所述等离子体微放电反应器两端分别密封连接有绝缘套，两个所述绝缘套之间形成密闭腔体，其中一个所述绝缘套上设有连接有进气管的进气口，另一端绝缘套上设有连接有出气管的出气口，所述进气口和出气口均与所述密闭腔体贯通；

所述密闭腔体内设有两只间隔一定距离的网状内电极，所述网状内电极边缘与密闭腔体的内壁紧密接触，两只所述网状内电极之间形成放电区域；两只所述网状内电极连接至高压电源；所述放电区域内设有内置催化模块，所述内置催化模块边缘与密闭腔体的内壁紧密接触，两只所述网状内电极面向所述内置催化模块的一面分别与内置催化模块紧密接触；邻近所述出气口的所述密闭腔体内壁上涂有后置催化剂；

含苯系物污染物的废气流从所述进气管进入，处理后的气体从所述出气管排出。

2.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述高压电源是具有升压功能和限流功能的高压交流电源或脉冲高压直流电源，输出电压范围5-30kV。

3.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述网状内电极的材质为铜或不锈钢。

4.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述内置催化模块的载体为多孔陶瓷块或蜂窝状催化剂载体，所述载体厚度为3-10mm。

5.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述内置催化模块所使用的催化剂是Co、Cu、Mn和Fe中的一种与Ag共同浸渍所获得的双金属催化剂。

6.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述后置催化剂为纳米TiO₂溶胶或者银膏。

7.根据权利要求1所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，其特征在于，所述绝缘套、进气管和出气管均为聚四氟乙烯材质。

8.等离子体催化氧化苯系物污染物的方法，其特征在于，使内置催化模块中的微孔通道在高电压下形成微放电，苯系物污染物气流经进气口通过网状内电极后进入内置催化模块的微放电区域；通过微放电、内置催化模块以及后置催化剂的协同作用将苯系物污染物分解，生成二氧化碳和水蒸汽，通过出气管直接排放到大气中。

9.根据权利要求8所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的方法，其特征在于，苯系物的氧化产物、中间产物以及O₃、NOx副产物大部分被内置催化模块分解，剩余部分通过所述后置催化剂的二级催化处理后被分解。

10.根据权利要求8或9所述的等离子体催化氧化苯系物污染物的方法，其特征在于，所述微放电过程产生O、O₂^－、O₃、H、OH和HO₂活性粒子及高能电子，通过高能粒子轰击和活性粒子氧化，使得苯环开环及C-H键断裂，再在内置催化模块和后置催化剂的进一步氧化和协同作用下消除苯系物。