[发明专利]一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备及方法

权利要求书

1.一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理方法，其特征在于：将废气通过气体分布器后依次经若干个氧化催化单元后排出，其中，每个催化氧化单元均包括电极元件、催化氧化元件及位于电极元件和催化氧化元件之间的温度传感器，并在相邻的两个催化氧化单元之间均设置有水冷系统，所述废气经过每级催化氧化单元和水冷系统时的处理步骤为：

步骤1：电极元件通过其产生的等离子体对废气中的污染分子进行激发、断键反应和氧化反应，得到一级反应气体；

步骤2：使所述一级反应气体与反应所产生的热量富集后保持在60°C-120°C，并直接与催化氧化元件接触进行进一步催化氧化，得到再次产生温升和催化氧化后的二级反应气体；

步骤3：将所述二级反应气体通过水冷系统进行降温，并使降温后的温度保持在100°C-120°C范围内，得到处理气体；

步骤4：将所述处理气体直接通入下一个催化氧化单元内或排出。

2.根据权利要求1所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理方法，其特征在于：当废气中的污染分子浓度达到一定阈值时，在废气中混入空气后再通入所述分布器。

3.根据权利要求2所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理方法，其特征在于：所述废气和空气混合时，根据废气成分中的物质含量和根据空气中含氧量进行配比，令废气中所有物质的化学键都被打开时有足够的氧离子参与化学反应。

4.根据权利要求1所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理方法，其特征在于：所述电极元件采用高效等离子发生器，所述高效等离子发生器为高频40KHz和高压15KV的介质阻挡放电，所述高效等离子发生器内的电极平行设置且两电极之间的间隙为2mm-5mm。

5.根据权利要求1所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理方法，其特征在于：所述催化氧化元件包括不锈钢烧结网构成的立体容置腔及在所述立体容置腔内填充以活性碳和或氧化铝为载体的催化剂，使反应后的混合气体从立体容置腔一侧的不锈钢烧结网侧壁进入立体容置腔，而后从而立体容置腔另一侧的不锈钢烧结网侧壁排出容置腔。

6.一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备，其特征在于：包括具有柱状反应腔的壳体，在所述壳体的上部设置有与所述反应腔相连通的排出口，所述壳体的下部设置有进气口，在所述反应腔的底部设置有气体分布器，所述进气口的内端与所述气体分布器相连通，所述进气口的外端与补气通道、废气通道相连通；在所述反应腔内位于所述气体分布器上方的位置从下至上依次设置的若干级催化氧化单元，在相邻的两个催化氧化单元之间均设置有水冷系统，所述催化氧化单元包括从下至上依次设置的电极元件、温度传感器和催化氧化元件，所述电极元件为高效等离子发生器，所述高效等离子发生器内的电极平行设置且为介质阻挡放电结构，所述高效等离子发生器内电极之间的间隙为2mm-5mm，所述间隙中的气体流向为竖向设置；所述催化氧化元件包括不锈钢烧结网构成的立体容置腔及在所述立体容置腔内填充以活性碳和或氧化铝为载体的催化剂。

7.根据权利要求6所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备，其特征在于：所述水冷系统包括板式换热器或管式换热器，所述板式换热器或管式换热器布置在所述反应腔的横截面内。

8.根据权利要求6所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备，其特征在于：所述立体容置腔的纵截面为U形结构，所述立体容置腔内侧侧壁在U形结构的开口处形成出气口，所述催化氧化元件可拆卸固定连接在分布板的下方，所述出气口与所述分布板上均匀分布的通孔相连通，所述分布板水平设置且其边沿与所述反应腔的内壁固定且密封连接。

9.根据权利要求6所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备，其特征在于：所述电极元件的电极组插接在所述反应腔内。

10.根据权利要求6所述的一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备，其特征在于：在所述壳体的底部设置有与所述反应腔底部相连通的排液通道，用于定期排出废气带入反应腔内的废液。