用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电内电极及其反应器的制造方法_3

文档序号:8211993阅读:来源:国知局
用于支撑内电极的支撑部件,例如为支撑轴等。
[0048] 实施例2、一种使用实施例1所述的内电极而设计加工而得的反应器,如图3所述, 包括壳体4,壳体的一端为进气口,另一端为出气口;壳体4的外壁面包裹金属导电物,金属 导电物接地作为介质阻挡放电的外电极;在壳体4内中间设置上述多段复合式电极,其外 接交流电源或脉冲电源成为介质阻挡放电反应器内电极;内电极靠近进气口的一端封闭, 内电极靠近出气口的一端开口且与出气口相连通;壳体的内壁与不锈钢管1的外壁之间的 间隙为1?5_ ;所述间隙形成介质阻挡放电间隙,该介质阻挡放电间隙与进气口相连通; 所述介质阻挡放电间隙与出气口不连通,气体流经内电极内通道3再通过开孔流向反应器 出气口。
[0049] 应用实例1、
[0050] 内电极的起始端(即,靠近进气口)为不锈钢管1,内电极的终止端(即,靠近出气 口)为不锈钢粉末烧结管2。
[0051] 共设置了3段不锈钢管1,每段不锈钢管1的长度3cm;3段不锈钢粉末烧结管2, 每段不锈钢粉末烧结管2的长度6cm;每段不锈钢管与不锈钢粉末烧结管长度之比为1:2, 内电极总有效长度L=27cm。
[0052] 每段不锈钢管1的直径(外径)为20mm (壁厚为6mm),每段不锈钢粉末烧结管2 的直径(外径)为17mm (壁厚为3mm) ;S卩,不锈钢管1的直径比不锈钢粉末烧结管2的直 径大3mm。
[0053] 不锈钢粉末烧结管2的贵金属氧化物催化剂负载量为0. 8ug/cm2(不锈钢粉末管 外表面积)。贵金属选用金,为氯金酸溶液涂层。
[0054] 不锈钢粉末烧结管2的孔径为:3ym,孔隙率为50%。
[0055] 壳体4的内壁与不锈钢管1的外壁之间的间隙为1. 9mm ;壳体4的涂层为铝箔。
[0056] 应用实例2、将应用实例2的贵金属由金改成银,为硝酸银溶液涂层,其余同应用 实例1。
[0057] 应用实例3、将应用实例2的贵金属由金改成铂,为氯铂酸溶液涂层,其余同应用 实例1。
[0058] 实验,将上述应用实例1?应用实例3所述的反应器进行萘废气的处理,废气流量 为0? 2L/min,萘浓度为50ppm,在输入峰值电压为9kV的脉冲高压(频率为400Hz)。
[0059] 应用实例1,萘的降解效率为95%以上,C02选择率高达90%以上。
[0060] 应用实例2,萘的降解效率为86%左右,0)2选择率为80%左右。
[0061] 应用实例3,萘的降解效率为89%左右,0)2选择率为84%左右。
[0062] 对比实例1-1,将不锈钢粉末烧结管2的直径改成20mm( S卩,同不锈钢管1的直 径);贵金属氧化物催化剂负载量为〇. 8ug/cm2 (不锈钢粉末烧结管2的外表面积),其余同 应用实例1。
[0063] 对比实例1-2,将内电极改成全部为不锈钢粉末烧结管2,不锈钢粉末烧结管2总 长度为27cm,并在其上涂贵金属催化剂,贵金属氧化物催化剂负载量为0. 8ug/cm2 (不锈 钢粉末烧结管2外表面积),壳体4的内壁与不锈钢粉末烧结管2的外壁之间的间隙约为 1. 9mm;其余同应用实例1〇
[0064] 对比实例2-1、将应用实例1中的催化剂由"金"改成"钛",含量不变,其余同应用 实例1。
[0065] 对比实例2-2、将应用实例1中的催化剂由"金"改成"钴",含量不变,其余同应用 实例1。
[0066] 对比实例2-3、将应用实例1中的催化剂由"金"改成"锰",含量不变,其余同应用 实例1。
[0067] 对比实验、将上述所有的对比实例按照上述方法进行检测,所得结果如下表1所 述:
[0068]表1
[0069]
【主权项】
1. 用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极,其特征是:该内电极由依次 交替排列的不锈钢管(1)和不锈钢粉末烧结管(2)组成,所述不锈钢管(1)和不锈钢粉末 烧结管(2)密封相连,从而形成多段复合式的内电极; 不锈钢管(1)的通道和不锈钢粉末烧结管(2)的通道形成了内电极内通道(3); 所述不锈钢粉末烧结管(2)为多孔的金属反应体;在不锈钢粉末烧结管(2)的外表面 负载贵金属催化剂; 所述内电极近进气口的一端为封闭,靠近出气口的一端开口并与出气口连通。
2. 根据权利要求1所述的用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极,其特 征是:所述不锈钢管(1)的外径比不锈钢粉末烧结管(2)的外径大2?3mm ;每段不锈钢管 (1)与不锈钢粉末烧结管(2)长度之比为1:2?3。
3. 根据权利要求2所述的用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极,其特 征是:不锈钢粉末烧结管(2)的贵金属催化剂的负载量为0. 5?lug/cm2。
4. 根据权利要求3所述的用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极;其特 征是:不锈钢粉末烧结管(2)负载的贵金属催化剂为贵金属盐在高温下煅烧而成,所述贵 金属盐为氯金酸、硝酸银或氯铂酸。
5. 根据权利要求4所述的用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极;其特 征是:贵金属氧化物催化剂采用涂层方法负载,具体如下: 将贵金属盐溶液均匀涂抹在不锈钢粉末烧结管(2)的外表面,涂抹完毕后在空气中自 然干燥30?60分钟,然后于400?500°C的温度下煅烧5?6h,最后自然冷却至室温。
6. 根据权利要求5所述的用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极;其特 征是:所述不锈钢粉末烧结管(2)的孔径为3^111、10^1]1、30^1]1、50^1]1,从而实现对不同粒 径的颗粒的过滤截留作用,孔隙率40%?60%;不锈钢粉末烧结管(2)的厚度在3?10mm。
7. 利用如权利要求1?6任一所述的内电极制备而得的反应器,包括壳体(4),壳体 (4)的一端为进气口,另一端为出气口;壳体(4)的外壁面包裹金属导电物,金属导电物接 地作为介质阻挡放电的外电极;其特征是:在壳体(4)内设置外接交流高压或脉冲高压的 内电极;内电极靠近进气口的一端封闭,内电极靠近出气口的一端开口且与出气口相连通; 壳体(4)的内壁与不锈钢管(1)的外壁之间的间隙为1?5_ ;所述间隙形成介质阻挡放 电间隙,该介质阻挡放电间隙与进气口相连通; 所述介质阻挡放电间隙与出气口不连通,处理后的气体从内电极内通道(3)流出进入 出气口。
【专利摘要】本发明公开了一种用于颗粒态有机物处理的介质阻挡放电反应器内电极,该内电极由依次交替排列的不锈钢管(1)和不锈钢粉末烧结管(2)组成,不锈钢管(1)和不锈钢粉末烧结管(2)密封相连,从而形成多段复合式的内电极;不锈钢管(1)的通道和不锈钢粉末烧结管(2)的通道形成了内电极内通道(3);不锈钢粉末烧结管(2)为多孔的金属反应体;在不锈钢粉末烧结管(2)的外表面负载贵金属催化剂;所述内电极近进气口的一端为封闭,靠近出气口的一端开口并与出气口连通。本发明还同时公开了利用上述内电极制备而得的反应器。本发明能克服常规过滤复合电催化介质阻挡反应器放电不均匀、放电强度低、有机物降解效果不佳等问题。
【IPC分类】B01D50-00
【公开号】CN104524915
【申请号】CN201510014278
【发明人】吴祖良, 叶明华, 刘茂集, 章李丰, 俞鑫飞, 吕科伟, 徐少娟, 项斌
【申请人】浙江富春江环保热电股份有限公司, 浙江工商大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月11日
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