低温螺旋电晕等离子体反应器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种低温螺旋电晕等离子体反应器，其主要技术特点是：由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体构成，螺旋式芒刺极棒同轴设置在圆管电极体内，螺旋式芒刺极棒接交直流叠加电源的正极，圆管电极体接交直流叠加电源的负极，在螺旋式芒刺极棒均布制有芒刺。本发明采用低温等离子体放电技术能有效地对VOCS废气(含恶臭气体)进行有效净化处理，有效地解决二恶英污染问题，具有处理效果好，运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。
【专利说明】
低温螺旋电晕等离子体反应器
技术领域
[0001]本发明属于大气污染防治技术领域，尤其是一种低温螺旋电晕等离子体反应器。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，工业(尤其是化工、制药)、食品加工行业(含餐饮业油烟)、垃圾处理行业等产生的VOCs废气(含恶臭气体)对大气污染已经成为日益严重的全球性问题。传统的水洗、吸附和低效的处理方式已远远不能满足环境保护的需求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、处理效率高、成本低廉的低温螺旋电晕等离子体反应器。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]—种低温螺旋电晕等离子体反应器，由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体构成，螺旋式芒刺极棒同轴设置在圆管电极体内，螺旋式芒刺极棒接交直流叠加电源的正极，圆管电极体接交直流叠加电源的负极，在螺旋式芒刺极棒均布制有芒刺。
[0006]而且，所述螺旋式芒刺极棒和圆管电极体均采用不锈钢材料制成。
[0007]本发明的优点和积极效果是:
[0008]1、本发明采用低温等离子体放电技术能有效地对VOCS废气(含恶臭气体)进行有效净化处理，有效地解决二恶英污染问题，具有处理效果好，运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。
[0009]2、本发明采用低温等离子体放电产生电子能量高，由于低温等离子体密度大，达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍，几乎可以和所有的VOCs及恶臭异味气体分子作用。
[0010]3、本发明反应速度快，气体通过反应区的速度达到5-15米/秒，即达到很好的处理效果，其他技术气体通过反应区的速度0.01米/秒都很难达到该的处理效果。
[0011 ] 4、本发明运行成本较低，比常用的蓄热式燃烧炉RTO节约运行费用5-8倍，每立方米气量运行费用仅为0.3?0.9分钱。
[0012]5、本发明应用范围广阔，基本不受气温和污染物成分的影响，对VOCs及恶臭异味气体浓度有良好的分解作用，VOCs及恶臭异味气体去除率达80-98%。
[0013]6、本发明通过高能量等离子体对污染物的直接击穿和直接轰击，使分子链断裂，并非污染物的转移。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构图；
[0015]图2是本发明的螺旋式芒刺极棒结构图；
[0016]图3是由本发明构成的低温螺旋电晕等离子体VOCs废气处理装置结构图；
[0017]其中，1-螺旋式芒刺极棒、2-圆管电极体、3-芒刺、4-电极体板、5-绝缘瓷柱、6_电极体板、7-极棒板、8-极棒板。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
[0019]—种低温螺旋电晕等离子体反应器，如图1及图2所示，由螺旋式芒刺极棒I和圆管电极体2构成，螺旋式芒刺极棒同轴设置在圆管电极体内，螺旋式芒刺极棒接交直流叠加电源的正极，圆管电极体接交直流叠加电源的负极，螺旋式芒刺极棒和圆管电极体均采用不锈钢材料制成，在螺旋式芒刺极棒均布制有芒刺3。
[0020]众所周知，螺旋波等离子体虽然具有电子密度高而均匀、约束磁场低、有超常的电离效率等特点，但是，因其发生方式是由电磁波的作用使得磁力线发生扰动，变为螺旋形的线，存在应用条件受限的问题，不宜作为废气处理使用。本发明由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体构成，在交直流叠加电源的作用下产生高密度、宽带离子束，通过等离子体发生方式及通道参数结构，由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体结构产生螺旋形磁力线，最终形成低温螺旋电晕等离子体反应器。等离子体发生具有电子密度高而均匀，约束磁场低有超常的电离效率等特点。
[0021]本发明的工作过程为:当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。(注:低温等离子体相对于高温等离子体而言，属于常温运行。)该等离子体反应区富含极高的物质，如高能电子、离子、自由基和激发态分子等，废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应，使污染物质在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。本发明去除污染物的基本过程如下:
[0022](I)高能电子的直接轰击
[0023](2)0原子或臭氧的氧化
[0024]02+e^20
[0025](3)0H自由基的氧化
[0026]H20+e^0H+H
[0027]H20+0^20H
[0028]H+02—0H+0
[0029](4)分子碎片+氧气的反应。
[0030]在本发明在使用时，通常需要将多个低温螺旋电晕等离子体反应器并联在一起使用，从而构成低温螺旋电晕等离子体VOCs废气处理装置。如图3所示，低温螺旋电晕等离子体VOCs废气处理装置包括多个低温螺旋电晕等离子体反应器以及电极体板4、电极体板6、极棒板7、极棒板8、绝缘瓷柱5，每个低温螺旋电晕等离子体反应器的圆管电极体两端分别与电极体板相连接，每个低温螺旋电晕等离子体反应器的螺旋式芒刺极棒两端分别与极棒板相连接，两个电极体板接交直流叠加电源的负极，两个极棒板接交直流叠加电源的正极，每个电极体板与极棒板通过四个绝缘瓷柱相连接。低温螺旋电晕等离子体VOCs废气处理装置放电产生的电子能量高，低温等离子体密度大，达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍，几乎可以和所有的VOCs及恶臭异味气体分子作用;VOCs及恶臭异味气体去除率达80%-98%。油烟烟气去除率90%-98%。
[0031]需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种低温螺旋电晕等离子体反应器，其特征在于:由螺旋式芒刺极棒和圆管电极体构成，螺旋式芒刺极棒同轴设置在圆管电极体内，螺旋式芒刺极棒接交直流叠加电源的正极，圆管电极体接交直流叠加电源的负极，在螺旋式芒刺极棒均布制有芒刺。2.根据权利要求1所述的低温螺旋电晕等离子体反应器，其特征在于:所述螺旋式芒刺极棒和圆管电极体均采用不锈钢材料制成。
【文档编号】B01D53/32GK105920984SQ201610341786
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】高志远, 王连革
【申请人】天津市远卓环境工程有限公司