有机废气等离子体燃烧净化设备制造技术

本实用新型专利技术有机废气等离子体燃烧净化设备，涉及废气净化领域，尤其是一种适用于处理各类有机废气的一体化净化设备。本实用新型专利技术设计为立式方形结构，由下至上设置三级净化，分别是低温等离子体预处理活化区、低温等离子体催化燃烧区和低温等离子体净化吸附区。主要设备部件有：进气口、活化电极、催化电极、净化电极、发射级、出气口、等离子体电源、出渣口等。本实用新型专利技术采用分段组合式等离子体发生系统，具有较高的能量利用效率，对各类有机废气均有较好的处理效果。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废气净化领域，尤其是一种适用于处理各类有机废气的一体化净化设备。
技术介绍
挥发性有机废气（VOCs）大部分都具有直接的人体毒性和环境毒性。我国是制造大国，工业生产过程中VOCs的排放量巨大，据资料估计有1200万吨/年。国家颁布的《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量意见的通知》，首次正式从国家层面上明确了开展VOCs防治工作的重要性，将VOCs和SO2、NOx、颗粒物一起列为改善大气质量的防控重点。VOCs也是十二五期间我国大气污染治理的重点工作。等离子体被称为物质的第四态，即是处于电离状态的气态。等离子体净化技术是近些年来发展起来的废气治理新技术。具有阻力小、动力消耗少，占地空间小，抗颗粒物干扰能力强等诸多优点。现有等离子体发生装置多采用单一发生方式，应用较多的是电晕放电、介质阻挡放电等方式。现有等离子体发生装置主要存在放电强度弱，能量利用率较低等缺点。
技术实现思路
针对现有等离子体净化装置存在的不足，本技术提供一种适用于处理有机废气的低温等离子体燃烧净化设备，采用分段组合式不同纳米材料等离子电极发生系统，具有较高的能量利用效率，对各类有机废气均有能耗低、效率高的效果特点。本技术设计为立式方形结构，由下至上设置三级净化，分别是低温等离子体预处理活化区、低温等离子体催化燃烧区和低温等离子体净化吸附区。主要设备部件有：进气口、活化电极、催化电极、净化电极、出气口、等离子体电源、发射极、出渣口等。进一步的，进气口安装在设备下部一侧，出气口安装在设备顶部。进一步的，设备主体内部设置三级低温反应净化区，由下至上，按气流通过方向，依次是低温等离子体预处理活化区、低温等离子体催化燃烧区和低温等离子体净化吸附区。进一步的，在低温等离子体预处理活化区内设置纳米活化电极。进一步的，在低温等离子体催化燃烧区内设置纳米催化电极。进一步的，在低温等离子体净化吸附区内设置纳米净化电极。进一步的，活化电极、催化电极、净化电极均由不同纳米材料组成，由等离子体电源向发射极供电。产生高效的自由基。进一步的，有机废气在低温等离子体预处理活化区内，匀布降速，在活化电极产生的等离子体作用下，废气被活化，其中易断裂的分子键在此处被打断，有机废气中自由电子激化，得到预处理。进一步的，有机废气在低温等离子体催化燃烧区内，通过纳米材料催化电极构成的通道，由等离子体电源向发射极供电产生高能等离子体、自由基，轰击有机废气分子键，使其断裂、氧化燃烧让大部分有机废气分解。进一步的，有机废气在低温等离子体净化吸附区内，进一步经过纳米净化电极的介质阻挡放电方式，产生的等离子体的强化作用下，对难断裂的有机废气分子键打断、过滤，产生无害的氧分子和水分子，废气达无害强化处理。进一步的，净化后的气体由出气口排出。进一步的，有机废气进入本技术装置处理无需预除尘，废气中的大颗粒粉尘以及净化过程中去除的杂质落入底部，由出渣口排出。本技术采用三级处理，废气依次经过预处理、处理和强化处理，能有效去除废气中挥发性有机物等杂质，处理效果好。本技术采用不同的电极，充分发挥各自优势，使得等离子体能量得到充分利用，具有较高的能量利用率。本技术的工作原理是：有机废气由装置下部进气口进入设备，废气中的大颗粒粉尘直接落入底部灰斗，由出渣口排出，有机废气向上首先经过低温等离子体预处理活化区，在低温活化电极产生的等离子体的作用下，废气中的有机分子键被打断、活化，废气得到预处理。废气继续向上经过低温等离子体催化燃烧区，在纳米催化电极产生的高能等离子体作用下，废气中有机物质均被等离子氧化燃烧、分解，废气继续上升通过低温等离子体净化吸附区，在介质阻挡放电方式的净化电极的作用下，转变成无害的水分子和氧分子，由出气口排出。附图说明图1为本技术有机废气等离子体燃烧净化设备的结构示意图。在图1中，1.进气口，2.低温等离子体预处理活化区，3.纳米活化电极，4.低温等离子体催化燃烧区，5.纳米催化燃烧电极，6.低温等离子体净化吸附区，7.纳米净化电极，8.发射极，9.等离子体电源，10.设备壳体，11.出气口 12.出渣口。具体实施方式如图1所示，本技术设计为立式方形结构，由下至上设置三级净化区，分别是低温等离子体预处理活化区（2）、低温等离子体催化燃烧区（4）低温等离子体净化吸附区（6）。主要设备部件有：进气口（1）、纳米活化电极（3）、纳米催化电极（5）、纳米净化电极（7）、发射极（8）、等离子体电源（9）、设备壳体（10），出气口（11）出渣口（12）。进一步的，进气口（1）安装在设备下部一侧，出气口（11）安装在设备顶部。进一步的，设备主体内部设置三级反应净化区，由下至上，按气流通过方向，依次是低温等离子体预处理活化区（2）、低温等离子体催化燃烧区（4）和低温等离子体净化吸附区（6）。进一步的，在进气口（1）上方是低温等离子体预处理活化区（2），内设置纳米活化电极（3）。活化电极（3）为网状结构，由发射极（8）尖端放电方式产生等离子体。低温纳米活化电极（3）材质为不锈钢网状，厚度20mm, 透气率65%，涂装了含有SiO2的纳米材料。发射极电极材质为不锈钢丝，并涂装TiSiC2纳米材料。进一步的，在低温等离子体预处理活化区（2）上方设置低温等离子体催化燃烧区（4），在等离子体催化燃烧区（4）内设置纳米电极材质为不锈钢板蜂窝体，长度1000mm，单个蜂窝直径100mm ，涂装了含有TiO2的纳米材料。发射极电极材质为不锈钢丝，并涂装TiSiC2纳米材料。进一步的，低温等离子体催化燃烧区（4）上方设置低温等离子体净化吸附区（6），低温等离子体净化吸附区内净化电极材质为不锈钢丝网，厚度30mm, 透气率60%，在其上涂装了含有MgO2的纳米材料。发射极电极材质为不锈钢丝，并涂装TiSiC2纳米材料。进一步的，净化后的气体由出气口（11）位于设备壳体（10）顶部排放。进一步的，纳米活化电极（3）、纳米催化电极（5）、纳米净化电极（7）均由位于设备壳体（10）上方等离子体电源（9）供电。进一步的，出渣口（12）位于设备底部。进一步的，本技术中的不同纳米材料，如纳米ZnO、纳米TiO2可采用溶胶凝胶法制备。进一步的，本技术中的涂装负载方法，可采用浸渍法或微波辐射法。本技术的工作流程是：有机废气由装置下部进气口（1）进入有机废气等离子燃烧净化设备，废气中的大颗粒粉尘直接落入底部灰斗，由出渣口（12）排出，有机废气向上首先经过低温等离子体预处理活化区（2），在纳米活化电极（3）产生的等离子体的作用下，荷电、激化，废气得到预处理。废气继续向上经过低温等离子体催化燃烧区（4），在纳米催化电极（5）产生的高能等离子体作用下，有机废气中主要分子键均被打断、氧化燃烧、分解。废气继续上升通过低温等离子体净化吸附区（6），进一步经过纳米净化电极的介质阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机废气等离子体燃烧净化设备，设备主体为立式方形结构，其特征是：采用三级净化，分别是低温等离子体预处理活化区、低温等离子体催化燃烧区和低温等离子体净化吸附区，主要设备部件有：进气口、活化电极、催化电极、净化电极、发射极、出气口、等离子体电源、出渣口，进气口安装在设备下部一侧，出气口安装在设备顶部，在进气口上方设置等离子体预处理活化区，在等离子体预处理活化区内设置活化电极，在等离子体预处理活化区上方设置等离子体催化燃烧区，在等离子体催化燃烧区内设置催化燃烧电极，在等离子体催化燃烧区上方设置等离子体净化吸附区，在等离子体净化吸附区内设置净化电极，出气口位于设备顶部，出渣口位于设备底部。

【技术特征摘要】
1.一种有机废气等离子体燃烧净化设备，设备主体为立式方形结构，其特征是：采用三级净化，分别是低温等离子体预处理活化区、低温等离子体催化燃烧区和低温等离子体净化吸附区，主要设备部件有：进气口、活化电极、催化电极、净化电极、发射极、出气口、等离子体电源、出渣口，进气口安装在设备下部一侧，出气口安装在设备顶部，在进气口上方设置等离子体预处理活化区，在等离子体预处理活化区内设置活化电极，在等离子体预处理活化区上方设置等离子体催化燃烧区，在等离子体催化燃烧区内设置催化燃烧电极，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光明，黄浩，夏钧锋，高博，徐令忠，徐丽君，黄彩云，
申请(专利权)人：武汉金源环保科技工程设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42