等离子净化器及废气处理设备的制作方法

本实用新型涉及废气处理设备领域，具体而言，涉及一种等离子净化器及废气处理设备。

背景技术：

随着工业经济的发展，石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多。这些废气不仅会在大气中停留较长的时间，还会扩散和漂移到较远的地方，给环境带来严重的污染。这些废气吸入人体，直接对人体的健康产生极大的危害。另外工业烟气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化，酸雨(主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物)的危害引起了各国的重视。由于大气受污染而酸化，导致了生态环境的破坏，重大灾难频繁发生，给人类造成了巨大损失。因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行。

等离子净化器又称低温等离子净化器。低温等离子体工业废气处理成套设备和技术作为一种新型的气态污染物的治理技术，是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性电子化学技术。由于能很容易使污染物分子高效分解且处理能耗低等特点，是目前国内外大气污染治理中最富有前景、最行之有效的技术方法之一。其使用和推广前景广阔，为工业领域VOC类有机废气及恶臭气体的治理开辟了一条新的思路。目前，提高等离子净化器的净化能力成为废气处理的研究热点。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种等离子净化器，其能够提高废气处理能力，使废气达到更好的净化效果。

本实用新型的另一目的在于提供一种废气处理设备，其能够使废气达到更好的净化效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种等离子净化器，包括净化器主体以及相对设置于净化器主体两端的第一端和第二端。第一端设有第一进气口，第二端设有第一出气口。净化器主体靠近第一端的一侧安装有第一过滤件。净化器主体靠近第二端的一侧安装有第二过滤件。第二过滤件包括缓冲层。

在本实用新型的一种实施例中，缓冲层填充有多孔材料。

在本实用新型的一种实施例中，多孔材料包括活性炭和/或分子筛。

在本实用新型的一种实施例中，缓冲层包括多个缓冲管。缓冲管的两端分别设有相互连通的第二进气口和第二出气口。第二进气口与第二出气口在竖直方向上间隔10-20厘米。

在本实用新型的一种实施例中，缓冲层还包括加湿器。加湿器连接有多个导气管。导气管一端与加湿器的湿气出口相互连通，另一端与第二进气口相互连通。

在本实用新型的一种实施例中，缓冲管设置有多个弯折部。多个弯折部位于第二进气口与第二出气口之间。

在本实用新型的一种实施例中，净化器主体包括依次间隔设置于净化器主体内的第一等离子发生器、第二等离子发生器以及第三等离子发生器。第一等离子发生器靠近第一端。第一等离子发生器用于产生电晕放电。

在本实用新型的一种实施例中，第一等离子发生器与第二等离子发生器之间安装第一缓冲段。第二等离子发生器与第三等离子发生器之间安装第二缓冲段。

在本实用新型的一种实施例中，第一缓冲段的直径在沿第一等离子发生器至第二等离子发生器的方向上逐渐缩小。第二缓冲段的直径在沿第二等离子发生器至第三等离子发生器的方向上逐渐缩小。

一种废气处理设备，其包括上述任意一种等离子净化器。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供一种等离子净化器。其主要包括净化器主体以及相对设置于净化器主体两端的第一端和第二端。第一端设有第一进气口，第二端设有第一出气口。废气进行处理时，依次通过第一进气口、净化器主体、第一出气口。净化器主体靠近第一端的一侧安装有第一过滤件。第一过滤件主要用于对废气进行粗滤，使废气中的大颗粒物质例如尘土、盐类等得到有效过滤，避免大颗粒污染物进入净化器主体内对净化器主体造成损害。净化器主体靠近第二端的一侧安装有第二过滤件。第二过滤件包括缓冲层。废气经过净化器主体处理后，即将通过第二过滤件而从第一出气口排出。为了提高废气的净化率，缓冲层可以延长未分解氧化的污染物与未反应的具有氧化性的物质之间的接触时间，从而达到提高废气净化率的目的。本实用新型实施例提供的等离子净化器净化效率高、能耗低、废气净化后的排放质量高、占地面积小。

本实用新型实施例还提供一种废气处理设备，包括上述等离子净化器。该设备运行管理方便可靠，维护费用低，废气净化效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的等离子净化器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第一缓冲段的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第二过滤件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的缓冲管的结构示意图；

图标：100-等离子净化器；110-第一端；112-第一进气口；120-净化器主体；122-第一过滤件；124-第一等离子发生器；126-第二等离子发生器；128-第三等离子发生器；130-第一缓冲段；132-大口端；134-小口端；136-第二过滤件；138-缓冲管；140-第二进气口；142-第二出气口；170-第二端；172-第一出气口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1所示为等离子净化器100的结构示意图。本实施例提供一种等离子净化器100，其主要可用于有机废气的净化。

等离子净化器100主要包括依次连接的第一端110、净化器主体120以及第二端170。第一端110、第二端170相对设置于净化器主体120的两端。废气通过等离子净化器100进行处理时，依次通过第一端110、净化器主体120以及第二端170。

第一端110设有第一进气口112，废气由第一进气口112进入净化器主体120内进行净化。第二端170设有第一出气口172，用于导出净化后的废气。第一进气口112与第一出气口172相互连通。

净化器主体120靠近第一端110的一侧安装有第一过滤件122。第一过滤件122主要用于对废气中含有的大颗粒物质(例如尘、盐等)进行过滤，避免大颗粒物质进入净化器主体120内部，对净化器主体120造成损坏，影响后续净化效率。第一过滤件122的粗滤也有利于提高废气在后续过程的净化程度。第一过滤件122一般可以是过滤网，过滤网的目数可以根据具体大颗粒物质的粒径进行相应选择。只要选择的目数合适，成本低廉的过滤网也能够达到较好的过滤效果。

净化器主体120还包括依次间隔设置于净化器主体120内的第一等离子发生器124、第二等离子发生器126以及第三等离子发生器128。第一等离子发生器124靠近第一端110。如图1所示，第一等离子发生器124、第二等离子发生器126以及第三等离子发生器128均位于第一过滤件122的右侧。废气通过第一过滤件122后，将依次通过第一等离子发生器124、第二等离子发生器126、第三等离子发生器128进行净化。

废气中一般含有大量苯、甲苯、二甲苯等有害碳氢化合物、氮氧化物、硫氧化物等污染成分。空气中含有大量的正、负离子。负离子能降低人体血液中的复合胺浓度，有利于对氧的吸收和利用，加速氧的传输，促进新陈代谢，使人感觉精神愉悦，头脑清醒。而正离子则会降低对氧的传输，使人产生不同程度的缺氧症状，导致精神萎靡不振、烦躁、紧张、头痛等。一般空气中的正负离子浓度处于基本平衡状态，一旦失衡，就会对人体健康造成影响。而废气中存在的污染成分会吸收负离子，使正离子浓度增加，破坏正负离子的浓度平衡。因此，废气的净化对人体健康具有重大意义。废气的净化一方面能除掉有害气体成分，另一方面能够提高空气质量，使空气中的正负离子浓度保持平衡。

目前，低温等离子体净化原理主要有以下三种：

(1)利用极不均匀的电场形成电晕放电，产生等离子体。其中包含大量电子和正负离子。在电场梯度作用下，电子、正负离子与废气中的颗粒污染物发生非弹性碰撞，从而附着在上面，使颗粒污染物成为荷电粒子，在外加电场作用下，被集尘极所收集。

(2)利用前后沿陡峭的脉冲高电压，形成高频脉冲电晕放电，在一定空间产生非平衡态低温等离子体。在产生等离子体的过程中，高频放电产生的瞬时高能量打开某些有害气体分子的化学键，使其分解成单质园子或无害分子。等离子体中包含了大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基，这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能，它们和有害气体分子发生频繁的碰撞，打开气体分子的化学键生成单原子分子和固体颗粒，同时产生大量自由基和臭氧。这些自由基和臭氧能够与有害气体分子发生化学反应生成水、二氧化碳等无害产物。

(3)利用放电的方法产生负离子。负离子一方面调节了空气中的离子平衡，另一方面，还能有效清除空气中的污染物。高浓度的负离子同空气中的有毒化学物质和病菌悬浮颗粒物相碰撞使其带负电。这些带负电的颗粒物就会吸引其周围带正电的颗粒物(例如细菌、病毒、孢子)，这一积聚过程一直持续到颗粒物的重量足以使它降落在底面为止。

实际使用中，根据具体需要净化的气体的成分选择合适的净化原理以及方法。本实施例中主要针对有机废气进行净化处理，故主要采用第二种净化原理。

本实施例中，第一等离子发生器124主要用于电晕放电，即对废气进行电晕处理。电晕处理产生的低温等离子体具有较高的附着力，可以对废气中的黏性物质(例如油烟类等难以清洗的高粘度物质)进行吸附，不仅提高了这类物质的去除率，同时还能避免这类物质对后面的第二等离子发生器126、第三等离子发生器128产生不良影响。若这类高粘度物质覆盖在第二等离子发生器126、第三等离子发生器128上，将严重影响二者的放电能力，严重甚至导致不放电。

第二等离子发生器126和第三等离子发生器128的电压不作具体限定，具体可以根据废气处理情况进行选择。例如二者的电压可以高于第一等离子发生器124的电压，使废气后续得到更充分的净化。

请参照图2，图2所示为第一缓冲段130的结构示意图。第一等离子发生器124和第二等离子发生器126之间安装有第一缓冲段130。如图2所示，第一缓冲段130具有大口端132和小口端134，第一缓冲段130沿大口端132至小口端134的方向上直径逐渐缩小。其中，大口端132靠近第一等离子发生器124，小口端134靠近第二等离子发生器126。该设置下，经过第一等离子发生器124处理的废气有大口端132流动至小口端134。由于小口端134的直径较小，因此，废气的流出速度减小，使废气能够在第一缓冲段130内停留更长的时间，使未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质充分接触，提高废气净化率。

第二等离子发生器126与第三等离子发生器128之间安装第二缓冲段。第二缓冲段的直径在沿第二等离子发生器126至第三等离子发生器128的方向上逐渐缩小。第二缓冲段的结构与第一缓冲段130的结构相同。当然，其他实施例中，第二缓冲段也可以采用其他结构，只要能够延长未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质的接触时间即可。

净化器主体120靠近第二端170的一侧安装有第二过滤件136。第二过滤件136包括缓冲层，用于延长未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质的接触时间，以进一步提高废气的净化率。

请参照图3，图3所示为第二过滤件136的结构示意图。缓冲层由多个缓冲管138排列组成。本实施例中，多个缓冲管138沿第二过滤件136的径向和圆周方向间隔设置，该设置下，有利于废气均匀进入缓冲管138内，使废气达到更好的净化效果。当然，其他实施例中，缓冲管138的排列方式也可以根据需求进行调整。

请参照图4，图4所示为缓冲管138的结构示意图。缓冲管138的两端分别设有相互连通的第二进气口140和第二出气口142。为了延长废气停留时间，第二进气口140和第二出气口142设置在不同水平面上。例如第二进气口140与第二出气口142在竖直方向上间隔10-20厘米。当然，具体的间隔距离可以根据设备的具体尺寸进行相应调整。废气由第二出气口142导出后，再由第一出气口172导出至后续工段。

为了进一步延长未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质的接触时间，使废气净化率更高，在第二进气口140与第二出气口142之间的缓冲管138上设置多个弯折部，本实施例中有5个弯折部，其他实施例中，弯折部数量不作具体限定。弯折部的设计，使废气的流动路径更加曲折，从而延长未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质的接触时间，提高废气净化率。其他实施例中，弯折部的具体结构可以多样化，只要使废气具有曲折的流动路径即可。

其他实施例中，还可以在缓冲层上设置加湿器。在加湿器上连接有多个导气管。导气管一端与加湿器的湿气出口相互连通，另一端与第二进气口140相互连通。湿气出口排出的湿气将对缓冲管138内的气体做加湿处理。该设置下，通过第二进气口140的废气将受到加湿处理。加湿后的废气不仅流动速度减缓，而且还能够吸收部分酸性物质和正离子，使得第二出气口142排出的气体质量更好，净化程度更高。

本实用新型的其他实施例中，缓冲层可以由多孔材料填充形成。多孔材料可以是活性炭和/或分子筛。当然也可以是其他多孔材料，例如氧化铝空心球、多孔碳化硅等。

等离子净化器100的工作原理是：

待处理废气由第一进气口112通入。废气通过第一过滤件122后，将依次通过第一等离子发生器124、第二等离子发生器126、第三等离子发生器128进行净化。第一等离子发生器124主要用于电晕放电，即对废气进行电晕处理。电晕处理产生的低温等离子体具有较高的附着力，可以对废气中的黏性物质(例如油烟类等难以清洗的高粘度物质)进行吸附，不仅提高了这类物质的去除率，同时还能避免这类物质对后面的第二等离子发生器126、第三等离子发生器128产生不良影响。第一等离子发生器124和第二等离子发生器126之间安装有第一缓冲段130。第二等离子发生器126与第三等离子发生器128之间安装第二缓冲段。缓冲段的设置使废气能够停留更长的时间，使未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质充分接触，提高废气净化率。经过第三等离子发生器128净化后的废气将通过第二过滤件136。第二过滤件136的缓冲层，用于延长未分解氧化的污染物质与未反应的具有氧化性的物质的接触时间，以进一步提高废气的净化率。湿气出口排出的湿气将对缓冲管138内的气体做加湿处理。加湿后的废气不仅流动速度减缓，而且还能够吸收部分酸性物质和正离子，使得第二出气口142排出的气体质量更好，净化程度更高。废气由第二出气口142导出后，再由第一出气口172导出至后续工段。

本实施例还提供一种废气处理设备，包括上述等离子净化器100。该设备具有净化成本低，净化程度高的优点。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。