[发明专利]一种低温等离子体VOCs净化装置及方法

说明书

本发明公开了一种低温等离子体VOCs净化装置及方法，包括等离子体电源以及主净化系统，等离子体电源设置在主净化系统的顶部；主净化系统包括主净化系统外壳和设置在主净化系统外壳内的相连通的过滤室、等离子体室气体缓冲室以及尾气净化室等离子体室内设置有纳米催化剂，尾气净化室内设置有负载有纳米催化剂和化学吸收剂的活性炭。本发明通过采用低温等离子体协同纳米催化技术，利用变频风机对气体在设备中的停留时间进行调控，深度降解VOCs的同时避免臭氧等尾气排放，具有净化效率高，便于安装和维护，无二次污染等优势。

技术领域

本发明涉及空气净化设备技术领域，具体为一种低温等离子体VOCs净化装置及方法。

背景技术

随着我国工业化进程的加快，工业生产中产生的挥发性有机物(VOCs)排放量急剧增加，严重影响到人居环境和人体健康。目前，VOCs处理方式常用的有吸收/附法、冷凝法、燃烧法等，存在成本高、通用性差且易造成二次污染等问题。等离子体按粒子温度可分为平衡态(电子温度＝离子温度)与非平衡态(电子温度离子温度)两类。非平衡态等离子体电子温度可上万度，离子及中性离子可低至室温，即体系表观温度仍很低，故称“低温等离子体”，一般由气体放电产生。将低温等离子体应用于废气处理是近年发展起来的新技术，当废气处理通道内外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生高能电子和OH、O、N和N₂(A)自由基等具有极强化学反应活性的物质，可无选择性的破坏VOCs的分子结构，将其分解，具有设备简单、成本低廉、通用性强、适于低浓度大风量VOCs连续处理等优势。但目前应用低温等离子体处理VOCs时仍存在技术不成熟、安全性低、尾气(如臭氧、氮氧化物)排放等问题。针对等离子体产生的尾气问题，目前多采用活性炭吸附、高温分解、催化分解等方法，如发明专利CN104084009A公布了一种低温等离子体废气净化方法，通过废气多级处理，采用活性炭吸附的方法对未降解完的废气和等离子体产生的尾气进行处理；实用新型专利CN210220074U公布的一种组合式等离子体空气净化装置通过在活性炭叠层中埋置加热体在适当的时候加热以延长活性炭寿命。但以上方法并不能彻底解决等离子体产生较高浓度臭氧、氮氧化物等尾气问题，存在吸附饱和之后尾气逸出二次污染的可能且成本较高。

发明内容

为克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种低温等离子体VOCs净化装置及方法，一方面促进VOCs深度分解和氧化，另一方面高效分解低温等离子体产生的臭氧和氮氧化物等副产物，避免二次污染，该装置模块化组装，便于安装维护，并且成本较低。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低温等离子体VOCs净化装置，包括等离子体电源以及主净化系统，等离子体电源设置在主净化系统的顶部；

主净化系统包括主净化系统外壳和设置在主净化系统外壳内的相连通的过滤室、等离子体室、气体缓冲室以及尾气净化室；等离子体室内设置有纳米催化剂，尾气净化室内设置有滤网，滤网上设置有负载有纳米催化剂和化学吸收剂的活性炭。

本发明进一步的改进在于，主净化系统外壳一端设置有进气口，另一端设置有出气口；风机为轴流风机；主净化系统外壳上开设有散热孔，主净化系统外壳底部设有万向轮。

本发明进一步的改进在于，进气口与出气口之间设置有第一进气网栅、第二进气网栅、第三进气网栅、第四进气网栅和第五进气网栅，过滤室设置在第一进气网栅与第二进气网栅之间，等离子体室设置于第二进气网栅与第三进气网栅之间，气体缓冲室设置于第三进气网栅与第四进气网栅之间，尾气净化室设置于第四进气网栅与第五进气网栅之间。

本发明进一步的改进在于，第一进气网栅垂直于气流方向设置，并且第一进气网栅与进气口相连通；第五进气网栅与出气网栅之间设置有风机；

第一进气网栅、第二进气网栅、第三进气网栅、第四进气网栅、第五进气网栅与出气网栅平行设置，并且每个网栅均为镂空金属板。