[发明专利]等离子体催化氧化苯系物污染物的装置及方法

说明书

本发明公开了一种等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，包括等离子体微放电反应器，等离子体微放电反应器两端分别密封连接有绝缘套，两个绝缘套之间形成密闭腔体；密闭腔体内设有两只间隔一定距离的网状内电极，网状内电极边缘与密闭腔体的内壁紧密接触，两只网状内电极之间形成放电区域；两只网状内电极连接至高压电源；放电区域内设有内置催化模块，内置催化模块边缘与密闭腔体的内壁紧密接触，两只网状内电极面向内置催化模块的一面分别与内置催化模块紧密接触；邻近出气口的密闭腔体内壁上涂有后置催化剂。本发明通过等离子体与催化剂两者取长补短，优势互补，处理效果好，可以进行工业推广应用。

技术领域

本发明涉及大气污染治理技术领域，尤其涉及一种等离子体催化氧化苯系物污染物的装置及方法。

背景技术

在常温下，苯系物是易挥发的空气污染物，可以通过皮肤、黏膜呼吸道等途径进入人体，从而对人体造成致癌、导致畸形以及诱导突变的隐患。苯系物可导致呼吸系统疾病、肺的防御机制劣化并加剧心血管疾病，长期处在低浓度苯系物环境中的人甚至可能会产生神经性、细胞遗传学损坏等问题，例如白细胞减少、骨髓造血功能异常等。苯系物作为挥发性有机物，给人体健康带来了严重危害。

目前，处理苯系物的方法主要有吸附法、燃烧法和冷凝法等，吸附法主要采用活性炭等吸附剂进行吸附，在工业应用中,活性炭是最常见的吸收苯系物的吸附剂。但吸附过程中依然会产生一些不需要的副产物，并且吸附剂需要定期更换、费用高且废弃的吸附剂会造成二次污染；燃烧法因为处理效果好，是目前应用较为广泛的一种方法,但是燃烧法则存在成本高、能耗大、产生NOx等二次污染的缺点；而冷凝法也具有能耗较大、不适用于处理温度较低的废气等缺点。因此，发展出一种苯系物污染物的新治理技术，是解决以上问题的有效途径。

而针对苯系物等有机废气的多组分、低浓度等特点，低温等离子体显示出其独特的优越性，如能耗低、净化效率高、系统紧凑等，受到全世界的广泛关注。但单一低温等离子体技术仍存在中间有机副产物O₃、NOx等二次污染以及能耗较高等问题。

发明内容

本发明的目的是为解决背景技术中提及的技术问题：

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种等离子体催化氧化苯系物污染物的装置，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。

进一步地，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。

进一步地，所述网状内电极的材质为铜或不锈钢。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述后置催化剂为纳米TiO₂溶胶或者银膏。

进一步地，所述绝缘套、进气管和出气管均为聚四氟乙烯材质。