等离子除味装置的制作方法

本发明涉及废气处理技术领域，更具体地涉及一种等离子除味装置。

背景技术：

目前的等离子除味装置直接通过等离子发生器对待除味的烟气进行处理。由于待除味的烟气可能包括粉尘、酸碱性水汽等，这会导致污染电极、所需分解功率增加等问题。此外，目前的等离子除味装置所采用的电源均为小型可控硅制作，功率较小，所能处理废气量有限，不能实现对大规模废气(如无量纲臭味、氨气、硫化氢、三甲胺、二硫化碳、甲硫醚、二甲二硫醚、丙酮、甲苯、二甲苯等微量污染气体)的异味消除。

技术实现要素：

为了解决上述问题中的至少一个而提出了本发明。本发明提供了一种等离子除味装置，所述等离子除味装置包括等离子发生器和湿式电除尘器，其中，所述湿式电除尘器用于将待除味烟气进行净化，所述等离子发生器用于对经所述湿式电除尘器净化后的待除味烟气进行处理。

在本发明的一个实施例中，所述等离子发生器的电源为大功率高频高压射频电源。

在本发明的一个实施例中，所述大功率高频高压射频电源是至少基于大功率绝缘栅双极型晶体管、脉宽调制器和微晶软磁铁氧体高频高压变压器而制作的。

在本发明的一个实施例中，所述湿式电除尘器的电源为大功率高频高压射频电源，所述湿式电除尘器的电源的功率小于所述等离子发生器的电源的功率。

在本发明的一个实施例中，所述湿式电除尘器的电源和所述等离子发生器的电源均具有短路保护和断路自动再启动功能。

在本发明的一个实施例中，所述等离子发生器和所述湿式电除尘器通过转角式连接构成一体化箱体结构。

在本发明的一个实施例中，所述等离子除味装置还包括由窄缝喷气格栅实现的气体匀布器，用于向所述等离子发生器中均匀地充入对所述等离子发生器的处理起辅助作用的气体。

在本发明的一个实施例中，所述湿式电除尘器的阳极板的上方设有横梁窄缝喷洗装置。

在本发明的一个实施例中，所述等离子发生器的电极套旁设有热风吹扫结构。

在本发明的一个实施例中，所述等离子发生器的阳极为以下中的任一种材料制作：碳钢、不锈钢、金属网玻璃钢、导电橡胶或石英玻璃阻挡体；所述等离子发生器的阴极为以下中的任一种材料制作：不锈钢管加套不锈钢丝网或弹簧加套不锈钢丝网。

根据本发明实施例的等离子除味装置采用等离子发生器加湿式电除尘器构成的箱体一体化结构，利用湿式电除尘器在前端解决了粉尘污染电极、酸性或碱性水蒸汽量大所需分解功率增加、可燃性气体在电场中易爆等技术难题。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本发明实施例的等离子除味装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

下面参照图1来描述根据本发明实施例的等离子除味装置100。

如图1所示，等离子除味装置100包括湿式电除尘器101和等离子发生器102。其中，湿式电除尘器101用于将待除味烟气(废气)进行净化，等离子发生器102用于对经湿式电除尘器101净化后的待除味烟气进行处理。如图1所示，待除味烟气可从烟气入口103进入，然后在进入等离子发生器102之前，首先进入湿式电除尘器101以被净化。

具体地，可以基于湿式电除尘器101先用较低场强的湿式电除尘祛除待除味烟气中的杂质和酸碱雾水汽，使待除味烟气中需电离分解的物质最小化，然后再基于等离子发生器102用强电场构成的电晕电场，利用低温高能量等离子体分解祛除待除味烟气中的有机臭气、二甲二硫醚、三甲胺、甲苯、二甲苯、丙酮等有害气体，破坏其化学键能，使之分解成简单的碳水化合物，从而达到祛除异味的目的。经处理后的烟气可从烟气出口104排出，如图1所示的。

在本发明的一个实施例中，等离子发生器102和湿式电除尘器101可以通过转角式连接(例如如图1所示的烟气转弯头105)构成一体化箱体结构。湿式电除尘器101和等离子发生器102箱体之间的转角式圆弧(例如90度或其他合适的度数)连接改变了气体分布效果和布气均匀度，同时又不增加过大的阻力，且竖直的等离子管体布置更容易排污。在其他实施例中，等离子发生器102和湿式电除尘器101也可以通过其他合适的方式进行连接。

在本发明的一个实施例中，等离子发生器102的电极可以为管状或板式等，例如在图1中将等离子发生器102的阳极示出阳极管106，阴极示出为阴极线107。等离子发生器102的阳极可以为以下中的任一种材料制作：碳钢、不锈钢、金属网玻璃钢、导电橡胶或石英玻璃阻挡体。等离子发生器102的阴极线可以为以下中的任一种材料制作：不锈钢管加套不锈钢丝网或弹簧加套不锈钢丝网。在其他实施例中，等离子发生器102的阳极和阴极的材料也可以为其他合适的材料，本发明对此不作限制。

在本发明的一个实施例中，等离子发生器102具有电磁套108，等离子发生器102的电磁套108旁设有热风吹扫结构109，例如可以为高效鼓风机低压热风吹扫结构，该低压热风吹扫结构可以及时吹干电磁套内的水汽，从而避免水汽造成的爬电。

在本发明的一个实施例中，湿式电除尘器101的阳极板110的上方设有横梁窄缝喷洗装置111。湿式电除尘器101的阳极板110顶部喷水孔的设计节省了复杂的喷淋管设置，提高了清洗效果。

在本发明的一个实施例中，等离子发生器102的电源为大功率高频高压射频电源。这里，大功率可以理解为千瓦(kw)级别的功率，高频可以理解为千赫兹(kHz)级别的频率，高压可以理解为千伏(kV)以上级别的电压。稍后将对该大功率高频高压射频电源进行举例说明，在那些例子中对该大功率高频高压射频电源的数值上的描述仅为示例性的，不起到限定作用。此外，也可通过大功率高频高压射频电源的制作来源理解该电源的大功率、高频和高压。

在一个示例中，等离子发生器102可利用单个大功率高频高压射频电源，该大功率高频高压射频电源可以是至少基于大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、脉宽调制器(PWM)和微晶软磁铁氧体高频高压变压器而制作的。

在一个示例中，等离子发生器102的电源的电压可高至120kV，输出电流可达1500毫安(mA)，因而储备功率可高达80千乏(kvA)。基于这样的电源，对于难分解的有机分子化学键能有足够的破坏力。而实际使用中等离子高频震荡呈电中性，稀薄气体中所含需分解物质电子自平衡，获得电子很少，形成的电流微弱，故虽然等离子发生器102采用大功率电源，但其实际消耗的功率很小，因此实现了节能效果。

在一个示例中，等离子发生器102的电源的单向密集脉冲射频可达60-80kHz，其形成的电子震荡将使离子震荡频率达到了8×10⁵Hz以上，远高于常规维持等离子体射频放电所需的电源频率13.56Hz，因而符合萨哈方程关于在特定条件下，中性气体完全电离成等离子体的描述，保持了低温等离子形成的稳定性。

因此，等离子发生器102的大功率高频高压射频电源的应用极大提高了等离子发生器的电场能量，使单台等离子发生器102的能量输出最高可达到80千瓦。基于电源功率大的优势，等离子发生器102可采用大管径多管体不锈钢或石墨阳极管模块化组合，实现对适用烟气量的任意调整。相对于目前现行的采用多个小功率可控硅组合电源的等离子发生器，解决了目前的等离子处理装置无法适应处理大气量的问题，并降低了故障发生概率，提高了设备的可靠性。此外，基于等离子发生器102的大功率高频高压射频电源，使得电场中利用高频集肤效应加强了电子跃迁能量，阴极线上利用钢丝网增加了等离子放电均匀性。

在本发明的一个实施例中，湿式电除尘器101的电源也可以为大功率高频高压射频电源。在一个示例中，湿式电除尘器101和等离子发生器102可以共用同一个前述的大功率高频高压射频电源。在另一个示例中，湿式电除尘器101和等离子发生器102可以具有各自的大功率高频高压射频电源，其中，湿式电除尘器101的电源的功率可以小于等离子发生器102的电源的功率。例如，等离子发生器102的电源的功率可以为70千瓦到90千瓦(例如80千瓦)，湿式电除尘器101的电源的功率可以为20千瓦到30千瓦。

进一步地，湿式电除尘器101的电源和等离子发生器102的电源可以均具有短路保护和断路自动再启动功能。

继续参考图1，如图1所示，在一个实施例中，等离子除味装置100还可以包括气体匀布器112。气体匀布器112用于向等离子发生器102中均匀地充入对等离子发生器102的处理起辅助作用的气体。例如，有时需进行一些特殊的气体化学分解处理或需要强化处理，此时可采用气体匀布器112均匀地充入辅助气体，诸如臭氧、氨气、液氨、氯汽等。示例性地，气体匀布器112可以采用格栅来实现。格栅采用激光切割窄缝喷出气体，可具有回火防爆功能。此外，基于前述等离子发生器的大功率高频高压射频电源，气体匀布器112是在强电场等离子气氛下加入臭氧，因而可使臭氧氧化能力更强，而加入氨水蒸汽时则对一氧化氮还原具有特殊效果。

基于上面的描述，根据本发明实施例的等离子除味装置采用等离子发生器加湿式电除尘器构成的箱体一体化结构，利用湿式电除尘器在前端解决了粉尘污染电极、酸性或碱性水蒸汽量大所需分解功率增加、可燃性气体在电场中易爆等技术难题。此外，根据本发明实施例的等离子除味装置采用大功率高频高压射频电源，每小时可以处理5000立方米到500000立方米的烟气(废气)，适合多重污染的挥发性有机物(VOCs)气体分解消除的设备，其祛除效率可达95％以上，解决了目前的等离子处理装置无法适应处理大气量的问题。总体来说，根据本发明实施例的等离子除味装置具有节能、处理气量大、适应废气品种多、抗干扰性强、无衰减等优点，还可具有防爆防回火功能，较好解决了易燃易爆气体的处理问题。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。