[实用新型]一种等离子负压放电处理高浓度VOC工业废气装置

说明书

一种等离子负压放电处理高浓度VOC工业废气装置，属于空气净化技术领域。包括放电仓（16）和真空泵（13），放电仓（16）上方设置有气体入口，放电仓（16）下方设置气体出口，气体出口连接真空泵（13），所述放电仓（16）中设置有外电极（6）和内电极（7），外电极（6）为环状，内电极（7）位于外电极（6）的圆心位置，且外电极（6）靠近内电极（7）的表面为光滑圆环面，内电极（7）为柱状，外电极（6）与内电极（7）分别连接中高频交流电源（28）。放电更均匀，通过真空泵实现负压，内电极（7）与外电极（6）之间无介质阻挡，极与极之间放电距离大，风阻小，耗能低，可处理高浓度VOC废气，净化效果好。

技术领域

一种等离子负压放电处理高浓度VOC工业废气装置，属于空气净化技术领域。

背景技术

等离子体的用途非常广泛，从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、医学、宇航、能源方面，涉及环保领域的工业废气VOC的高浓度处理、工业和民用材料的改性、医院手术室及医疗器械及药厂的药用器材的消毒杀菌、室内的空气净化、农副产品的消毒等，它都有非常重要的应用价值。

常压下，设备处理VOC工业废气，当废气中的VOC浓度达到爆炸极限，外加废气中的氧气含量在10%以上时候，切在一个相对密闭的空间内，当等离子体开启后，其氧化反应过于迅速，并形成链式反应，反应不可控，瞬间产生大量氧化后的热量，二氧化碳和不完全的反应的物质。因为空间受到限制，废气受热膨胀，容易发生爆炸，造成人员伤亡，和设备损坏，现有的设备只能处理低浓度的VOC工业废气。

等离子放电类型很多，目前市场通常用的有电晕针尖放电、双介质阻挡放电、单介质放电技术，这些都是在常压下放电，而且只局限在两极间距离在0.3~20mm范围内放电。电晕针尖放电一般为直流脉冲阳极与阴极之间产生电场，然后在针尖上产生一个点或无数个点的辉光放电，其电子能量极其有限，电晕针尖放电技术通常用在除尘除油烟处理等领域。双介质阻挡放电和单介质放电技术应用于工业废气处理是我们在1997年开始研究的一项新技术，单介质技术由于放电子密度不够大而不被应用。双介质阻挡放电有两种方式，套管式介质阻挡放电和排极式介质阻挡放电，目前我们国内在环保领域中广泛应用于工业废气处理的是排极式双介质阻挡放电，它的结构原理为两极用绝缘介质覆盖，两极之间并保持一定距离，然后在两极上供给足够的交流电压，最后发生绝缘介质击穿放电，废气流经放电区域时，电子把废气的分子链打开形成另一种物质，以达到高毒、有异味变为无毒、无异味目的。以上的技术的缺点在于能耗高、热量高、风阻大、频率低，原因主要体现在四个方面：1、两电极上覆盖的介质一般采用无机材料，有石英玻璃和陶瓷之类的，在实际应用中为考虑机械强度和使用寿命，一般设计介质厚度为1~2mm之间，介质越厚，介电常数越大，同时供给在两极之间的电压也越高，耗能也越大，发温也越高。2、双介质阻挡放电或是单介质放电一般都是常压下放电，尤其是应用在工业废气处理中，废气成分复杂、水气大，所以大部分电子能量消耗在水气上，能量得不到有效利用，也会造成能耗增大。3、介质阻挡放电都应用于常压放电，由于受空气中的氧气和水的影响造成极与极之间的电子或离子运动间距得不到延长，所以放电距离做不大，一般只能控制在0.3~20mm之间，放电距离越小风阻越大，通风量越小，因而应用受到限制。4、介质阻挡放电属荣性放电，即双介质电极等同于一个电容器，放电面积（电极面积）越大电容量也越大，电容量越大充放电时间越长，且它 与电源升压变压器线圈形成一个LC电路，所以放电效率做不高，一般频率设定在3.5~6Hz范围内，放电频率越低，空气流经放电区域时受到的电子能量有限，净化处理效果越不理想。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在负压下，两电极之间无介质阻挡，能处理高浓度的VOC工业废气，大间距中频放电或高频放电的等离子负压放电处理高浓度VOC工业废气装置。