一种用于工业VOCs有机废气处理的介质阻挡放电净化装置的制造方法

文档序号:9057412阅读:603来源:国知局
一种用于工业VOCs有机废气处理的介质阻挡放电净化装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种工业有机废气处理装置,具体涉及一种采用介质阻挡放电方 法净化处理VOCs有机废气的装置,适用于大气量工业VOCs有机废气的净化处理,特别适用 于石化、电子等工业产生VOCs废气的净化处理。
【背景技术】
[0002] VOCs是指室温下饱和蒸气压超过133. 32pa、其沸点在50°C至250°C之间的有机 物,在常温下可以以蒸气的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味,会 影响皮肤和粘膜,对人体产生急慢性损害。
[0003] VOCs的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟 里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。表1列出给出了常见VOCs的分类。
[0004] 表1常见VOCs的分类表
[0006] VOCs的治理技术已有多年的发展,经过科研人员不断的探索,已开发出了较多可 行的方法,主要有燃烧法、吸收法、冷凝法、吸附法等。这些传统方法大致可分为两类:即有 机物的转化和分离。前者是将废气中的有机物转化为无害物质,如CO2、H2O等,主要有热力 焚烧法和催化燃烧法;后者则是将有机物从气体中分离出来,富集、回收,主要包括冷凝法、 吸收法和吸附法等。但这些方法在技术上或经济上都存在一定的缺陷。热力焚烧一般在 540_820°C,能耗大,处理费用较高,催化燃烧法催化剂价格较贵,且废气中不能含有使催化 剂失活的成分;吸收、吸附法主要问题在于吸收剂、吸附剂的再生及二次污染物仍需处理。
[0007] 采用介质阻挡放电方法净化VOCs有机废气是近几年国内外学者研宄的热门领域 之一。
[0008] 介质阻挡放电是指有绝缘介质插入放电空间的一种气体放电。在放电过程中,氧 的形态由于电场中自由电子的作用和放电所产生的光电效应而变得十分复杂,把这种复杂 的氧的状态称为氧等离子体。
[0009] 氧等离子体形成过程中的反应是非常复杂的,反应式有70个之多,其中最基本的 反应式为:
[0012] 具有一定能量的电子在电场中运动,不仅能够产生氧等离子体、羟基和臭氧,如果 气体中有VOCs分子,它同样也对VOCs分子做弹性或非弹性碰撞。由于电子与分子碰撞时, 电子将能量转移至VOCs分子,产生激发态分子、离子或使分子离解为中性的或电离的碎片 (原子、离子等)。在所有情况下,涉及的都是电子动能向分子内能的转化。
[0013] 当电子所具有的能量与VOCs分子内部某一化学键相同或略大,电子碰撞VOCs分 子这一化学键时,电子与分子的碰撞将是非弹性碰撞,电子将所具有的全部或大部分能量 传递给所碰撞的VOCs分子,所传递的能量恰好能将该化学键分解。
[0014] 电子在放电过程中获得的平均能量分布范围为l-20eV,最大的能量分布概率在 3-12eV之间。这个能量正好在合成或分解所VOCs分子需要能量的最大分布概率范围内。 这样,电晕放电所产生的自由电子就能有效地破坏VOCs分子的结构,例如环状结构被破坏 成直键结构,长键被冲击成短键。虽然有些电子具有的能量较低,但通过逐级激发或电离, 也可使VOCs分子激发或电离。
[0015] 在电子破坏VOCs的结构后,或者说是VOCs分子被电尚和尚解后,VOCs分子原有的 稳定性受到破坏,电离或离解之后的VOCs分子,很容易与气体中存在的氧等离子体激发态 氧分子、高能态氧原子以及臭氧发生反应。它们的反应生成〇) 2、〇)和1120。这种反应是一种 链式反应,即一旦VOCs分子遭受电子碰撞(轰击),VOCs分子被电离或离解,被电离或离解 出的自由基就与氧等离子体中能态较高的离子体、原子或分子以及臭氧发生氧化反应。在 生成C0、0)2和H2O的同时,又释放出能量,这些能量又以光子或光电子的形式激发、离解或 电离其它的分子。释放出的能量大部分可以满足破坏(分解)其它其它键所需的能量,因而 可使反应不断的进行下去。另外,臭氧和高能态的氧原子也可直接与VOCs分子进行氧化反 应,生成〇)2、〇)和1120。
[0016] 随着我国气体放电技术的发展和完善,气体放电净化有害气体以其效率高、能耗 低、不产生二次污染等优点也在我国的有害气体净化领域中得到越来越广泛的应用。
[0017] 由于石化、电子等工业产生VOCs废气一般产气量较大,若采用传统的电晕放电净 化效率难以保证,而采用常用的介质阻挡放电管则存在填料层阻力过大,无法满足大气量 净化的要求。
[0018] 与目前常用的介质阻挡放电装置相比,本实用新型所涉及的VOCs介质阻挡放电 装置采用普通有机玻璃作为结构主体,并以有序排列的常规尺寸陶瓷拉西环作为填料层, 具有阻力小、制造成本低、操作简便、高效稳定等特点,可以广泛应用于处理各种工业产生 的VOCs有机废气,尤其适用于VOCs的产气量较大,常规介质阻挡放电装置难以适用的生产 企业。

【发明内容】

[0019] 本实用新型的目的就是针对目前介质阻挡放电装置普遍存在的设备阻力较大、无 法满足于大气量净化要求的问题,而提供一种设备阻力小、制造成本低、操作简便、净化效 率高的用于工业VOCs有机废气处理的介质阻挡放电净化装置。
[0020] 为实现本实用新型的上述目的,本实用新型一种用于工业VOCs有机废气处理的 介质阻挡放电净化装置采用以下技术方案:
[0021] 本实用新型一种用于工业VOCs有机废气处理的介质阻挡放电净化装置,它包括 壳体,在壳体内部设有上、下两层气流分布板,气流分布板将壳体内部分割成上箱体、中部 处理区域及下箱体,下箱体与进气口相连接,上箱体与出气口相连接。下箱体属于废气区 域,上箱体属于洁净气体区域,中部处理区域属于净化区域。在上、下两层气流分布板之间 的中部处理区域的外缘分别设有陶瓷层、铜网层,铜网层与接地极连接;在上、下两层气流 分布板之间的中部处理区域均匀布置有多根玻璃纤维固定绳,在每根玻璃纤维固定绳上从 下到上穿有多个陶瓷环,在下箱体的壳体外边设有高压电源接入点,高压电源接入点外接 工频高压电源输出端,高压电源接入点内接电晕线,所述的电晕线从下箱体进入,穿过上、 下两层气流分布板之间的中部处理区域的中心。
[0022] 所述的陶瓷环采用陶瓷拉西环作为介质填料,并将其有序均匀分布于中部处理区 域内,形成阵列式陶瓷拉西环填料层,作为本实用新型的核心结构,起介质阻挡放电作用, 从而保证了气流有较大空间均匀通过,显著提高了本实用新型的废气处理量。所述的铜网 层、陶瓷层皆为圆筒状结构。
[0023] 所述的上箱
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