CN212091607U - 一种用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，包括壳体，所述壳体的一端设有废气入口，壳体的另一端设有洁净气出口，还设有至少一个等离子火焰催化器，所述等离子火焰催化器采用均布对称安装或切向安装或切圆安装的方式安装在壳体上或壳体内。本实用新型利用等离子体和等离子体火焰对旋流废气进行催化降解，同时配合等离子火焰催化器产生高温等离子火焰对废气进行催化燃烧，简单可靠地对废气进行催化洁净化处理；本实用新型的等离子火焰催化净化装置结构简单，控制方便，仅利用电能即可对废气尤其是VOCs中的有机废气进行洁净化，适用范围广，易于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废气净化装置，特别是涉及一种用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置。
背景技术
近年来，随着工业的飞速发展和人口的快速增加，排放到空气中的挥发性有机废气急剧增多，已成为导致大气污染的主要原因，严重危害人类的健康，制约社会经济的可持续发展。在这种情况下，寻求合理有效的治理技术来解决VOCs污染问题，迫在眉睫。
当前，VOCs处理方法有数十种，实际应用多采用组合式技术，但目前的组合式技术中的设备，结构、配置较为复杂，占地面积大，工程安装调试工期较长，同时不便于运输等缺点。燃烧技术作为有机废气的主要处理手段之一，在处理废气中占有较大比例，尤其是催化燃烧技术可以在较低温情况下实现完全燃烧，对改善燃烧过程、降低反应温度、促进完全燃烧、抑制有毒有害物质的形成等方面具有极为重要的作用，但催化燃烧技术需要保持催化剂活性，防止催化剂中毒，对大流量、低浓度的废气的燃烧局限性较大，能耗较高。
近几年来，相关科技工作者也在开始研究采用低温等离子体降解处理VOCs技术，其对废气的降解主要是利用放电过程中产生的高能电子和自由基活性粒子与废气中污染物分子作用，使污染物分子在极短时间内分解，并发生后续的各种反应达到降低废气中污染物含量的目的。但不同的低温等离子体处理VOCs技术受放电形式、废气初始污染物浓度和协同处理的催化剂种类等众多因素影响，至今国内外科研工作者对低温等离子体处理VOCs反应动力学的研究仍不够完善，对反应中部分中间产物的组成和特性方面的研究缺乏系统性研究，处理效果尚不能令人满意。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、可高压放电形成具有高能电子及自由基活性粒子的等离子火焰流，对废气污染物进行快速反应降解的同时通过形成的等离子火焰流对有机废气进行催化燃烧的废气等离子火焰催化净化装置。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，包括壳体，所述壳体的一端设有废气入口，壳体的另一端设有洁净气出口，还设有至少一个等离子火焰催化器，所述等离子火焰催化器采用均布对称安装或切向安装或切圆安装的方式安装在所述壳体上或所述壳体内。经一个或多个等离子火焰催化器共同作用，以等离子体对废气进行降解的同时，产生等离子火焰催化燃烧废气中的有机物，废气经处理成为洁净气体后，通过洁净气出口排出。
进一步，所述废气入口处设有旋流器，废气经旋流器以旋流风与等离子火焰催化器产生的等离子体火焰流充分混合并剧烈燃烧。
进一步，所述等离子火焰催化器包括放电部件、导电部件、供气部件，所述放电部件通过绝缘部件与导电部件连接，所述放电部件与所述导电部件的中轴线位于同一直线上，所述绝缘部件与供气部件通过绝缘部件上设置的供气通道连通。
进一步，所述供气部件包括空气压缩系统。所述空气压缩系统采用的气源可为氧气、废气或空气。
进一步，所述等离子火焰催化器还包括电源装置，所述电源装置分别与放电部件和导电部件连接；或所述电源装置的一端与放电部件连接，其另一端与导电部件共地。
进一步，所述洁净气出口处设有催化氧化器，催化氧化器能对洁净气进行再处理，确保废气的燃烧完全，完全无害化，同时以等离子火焰催化处理后的洁净气可大幅减少对催化氧化器产生副作用或引起其中毒的气体，增强催化氧化器的处理可靠性。
进一步，所述废气入口处设有废气进气阀。所述废气进气阀可用于控制及调节废气进入量。
进一步，所述洁净气出口处设有气体成分传感器。用于对排出的洁净气成分进行在线监测，通过监测数据调节等离子火焰的大小和废气入口的废气进入量。
进一步，所述洁净气出口处设有热交换器。用于对洁净气出口排气的热量进行回收，对外排气体进行冷却。
进一步，所述等离子火焰催化净化装置还设有支撑件。
与现有技术相比，本实用新型利用等离子体和等离子体火焰对废气进行催化降解，即以等离子的高能电子和自由基活性粒子对废气分子进行物理和化学降解，同时配合等离子火焰催化器产生高温等离子火焰对废气进行催化燃烧，简单可靠地对废气进行催化洁净化处理；本实用新型的等离子火焰催化净化装置结构简单，控制方便，仅利用电能即可对废气尤其是VOCs中的有机废气进行洁净化，适用范围广，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
图2为图1所示实施例1中的A-A向视图；
图3为图1所示实施例1中的电极示意图；
图4本实用新型实施例2的结构示意图；
图5为图4所示实施例2的B-B向视图；
图6为本实用新型实施例3的结构示意图。
图中，1-壳体，2-废气入口，3-等离子火焰催化器，301-放电部件，302-导电部件，303-绝缘部件，304-供气部件，305-电源装置，310-供气通道，4-洁净气出口，401-热交换器，5-旋流器，6-支撑件，7-催化氧化器，8-废气进气阀，9-气体成分传感器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
实施例1
参照图1至图3所示，本实施例包括呈截面呈圆形的壳体1、废气入口2、四个等离子火焰催化器3、洁净气出口4，所述四个等离子火焰催化器3均布安装在壳体1的废气入口2处，所述废气入口2设有旋流器5，所述废气经旋流器5后，以旋流废气流进入壳体1与所述等离子火焰催化器3产生的等离子体高温火焰流的充分混合并燃烧，同时以等离子体中的原子氧或离子对废气进行催化降解,最后经过洁净气出口4排出。
所述等离子火焰催化器3主要包括放电部件301、导电部件302、绝缘部件303和供气部件304，所述放电部件301通过绝缘部件303与导电部件302连接且共轴线，所述绝缘部件303与供气部件304通过绝缘部件303上设置的供气通道310连通。
所述供气部件304采用空气压缩系统，所述空气压缩系统包括空压机及气体管路，所述气体管路分别与等离子火焰催化器的绝缘部件上的供气通道310连通。
所述等离子火焰催化净化器还包括电源装置305，所述电源装置305与放电部件301和导电部件302分别连接，可通过电源装置305供电形成在放电部件301和导电部件302之间的高压电弧。
所述用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置还设有支撑件6。
利用本实施例的等离子火焰催化净化器可较好的处理浓度大于5000mg/m3的有机废气，处理效率可达97%，投资低，运行费用低。
实施例2
参照图4至图5，本实施例与实施例1的区别在于，壳体1截面呈矩形，所述等离子火焰催化器3安装在壳体1的四角，呈四角切圆的形式安装，废气入口2未设置旋流器5，本实施例洁净气出口处4设有催化氧化器7，催化氧化器7主要对洁净气进行再处理，确保废气的燃烧充分，完全无害化，同时以等离子火焰催化处理后的洁净气可大幅减少了对催化氧化器7产生的副作用或引起其中毒的气体，增强了催化氧化器7的处理可靠性；另，本实施例等离子火焰催化器3的供气部件304采用压缩氧气瓶供气。本实施例利用有机废气燃烧的余热,经催化氧化器7进一步处理，处理效率可达99.5%，洁净气检测总有机废气含量达国家一级排放标准。
其余同实施例1。
实施例3
参照图6，本实施例与实施例1的区别在于，还设有催化氧化器7，废气进气阀8和气体成分传感器9；所述的催化氧化器7安装在壳体1内近洁净气出口4端部，所述气体成分传感器9安装在洁净气出口4上，所述废气进气阀8安装在废气入口2的前端，可通过气体成分传感器9对废气成分含量进行检测，反馈电信号控制废气进气阀8的开度，增强废气处理可靠性；所述洁净气出口4还设有热交换器，对洁净气出口4的热量进行回收，对外排烟气进行冷却。
本实施例的利用有机废气燃烧余热经催化氧化器进一步处理，处理效率可达99.5%，洁净气检测总有机废气含量达国家一级排放标准。
其余同实施例1。
本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本实用新型的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体的一端设有废气入口，壳体的另一端设有洁净气出口，还设有至少一个等离子火焰催化器，所述等离子火焰催化器采用均布对称安装或切向安装或切圆安装的方式安装在所述壳体上或所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述废气入口处设有旋流器。
3.根据权利要求1或2所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述等离子火焰催化器包括放电部件、导电部件、供气部件，所述放电部件通过绝缘部件与导电部件连接，所述放电部件与所述导电部件的中轴线位于同一直线上，所述绝缘部件与供气部件通过绝缘部件上设置的供气通道连通。
4.根据权利要求3所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述供气部件包括空气压缩系统。
5.根据权利要求4所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述等离子火焰催化器还包括电源装置，所述电源装置分别与放电部件和导电部件连接，或所述电源装置的一端与放电部件连接，其另一端与导电部件共地。
6.根据权利要求4或5所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述洁净气出口处设有催化氧化器。
7.根据权利要求4或5所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述废气入口处设有废气进气阀。
8.根据权利要求4或5所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述洁净气出口处设有气体成分传感器。
9.根据权利要求4或5所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述洁净气出口处设有热交换器。
10.根据权利要求1或2所述的用于处理有机废气的等离子火焰催化净化装置，其特征在于：所述等离子火焰催化净化装置还设有支撑件。
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|---|---|---|---|---|
| CN113477042A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-08 | 中国矿业大学(北京) | 基于等离子体处理气态污染物的方法 |
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- 2020-04-27 CN CN202020658612.0U patent/CN212091607U/zh active Active
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| CN113477042A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-08 | 中国矿业大学(北京) | 基于等离子体处理气态污染物的方法 |
| CN113477042B (zh) * | 2021-06-29 | 2022-08-05 | 中国矿业大学(北京) | 基于等离子体处理气态污染物的方法 |
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