[发明专利]低温等离子体工业废气处理装置

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种工业废气处理装置，具体的说是低温等离子体工业废气处理装置。

背景技术

随着社会工业化程度的不断提高，由工业废气造成的环境污染问题也日益严重。寻求一种切实可行又经济实惠的方法来降解有机污物以及H₂S、CS₂、SO₂、碳氢化合物、氟里昂、哈龙等物质是一项很有意义的工作。在已有的方法中焚烧处理这类物质不太合适，因为氟里昂，哈龙，多环芳烃等物质具有很高的耐热稳定性。使用焚烧法必须将整个体系的温度加热到很高才能破坏它们，这样造成能源的浪费，又会产生比较严重的二次污染，且有腐蚀问题，催化燃烧法对氟里昂，哈龙是不合适的，虽对有机污染有效，但是对大流量，高流速废气的治理，仍存在气阻大，效率低等问题，而且，硫，磷，卤素等易使催化剂中毒，从而使催化剂寿命缩短性能降低。吸附一解吸方法也存在吸附容量，气阻，普适性等问题。

经研究表明，等离子体中存在大量活性粒子，这些粒子可以破坏污染气体中的难降解物质。如何利用等离子体来处理环境中的有毒及难解物质是近年来研究的热点，已经有人做了不少工作。例如，Clements J.S等人用脉冲电晕放电产生常压等离子体对降解NO、SO₂进行研究，他们在有2.6％H₂O存在的条件下，起始浓度为1000ppm的SO₂在放电5.2S后90％被去除，Li Jing等人用介质隔阻放电(即简称DBD)技术产生非平衡等离子体处理模拟烟道废气，他们得出去除每千克SO₂需耗电75 KWh。Chang M.B等人用DBD放电的方法降解了甲醛等易挥发性有机物，他们得出HCHO的起始浓度为100ppm在19KV的电压下可获得97％的解离率。也有人用同样方法降解了HCHO和苯酚。我国也有在这方面进行过不少研究。但是目前的这些研究工作均未达到工业实用化阶段，其主要问题如下：①大多数研究工作要在低压下进行，不能在大气(常温常压)中进行；②不能产生高功率大体积等离子区域，无实用价值；③不能在高速流动态进行，也就不能用于实际的体系；④没有高效的电源转换系统，能量利用率低，缺乏经济价值；⑤反应器制作复杂，难于维护；⑥难于承受高温的废气处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能在大气常压下处理流动状态废气的高功率低温等离子体工业废气处理装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

低温等离子体工业废气处理装置，包括低温等离子体放电板、电源、外壳中框、上接口、下接口，上接口与下接口分别位于外壳中框的下上端，下接口接有进气管，上接口接有排气管，低温等离子体放电板至少设有一块，且位于外壳中框内，每块低温等离子体放电板由金属电极与介质板组成，金属电极至少设有一对，成对的对称的均匀分布在介质板的两面，并与电源相连。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述低温等离子体放电板设有1～1000块，平行排列于外壳中框内。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述金属电极设有1～1000对，介质板每面的金属电极相互连接在一起。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述两金属电极和介质板表面之间的距离为0.1～15毫米。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述两金属电极和介质板表面之间的距离小于等于3毫米。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述金属电极为不锈钢、镍或镍铬合金的丝、棒或板，介质板为石英板、陶瓷板或其它绝缘材料板。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述上接口与下接口为喇叭状，喇叭状大口分别与外壳中框两侧固定连接，喇叭状小口分别接有进气管和排气管，(进气)下接口中部设置了两块气流匀流板。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述电源为差分输出高压电源，电源的两高压输出端分别与各介质板两面的金属电极相连，电源的两输出端对地电压大小近似相等，幅度误差小于±50％，相位差为135度～225度。

前述的低温等离子体工业废气处理装置，其中所述电源为单端输出高压电源，电源的高压输出端和各介质板一面的金属电极相连接，电源的低压端和各介质板另一面的金属电极相连接并接地。