[实用新型]一种空气中挥发性有机物吸附浓缩及等离子体分解的集成装置

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种空气中挥发性有机物吸附浓缩及等 离子体分解的集成装置。

背景技术

移动污染源(如汽车)、固定污染源(如工厂)排放废气中的污染物具有多 种有毒物质，严重危害人类、生态环境。氮氧化物、硫氧化物、硫化氢、挥发 性有机物是庞大而重要的污染物种类。挥发性有机物由于其高挥发性导致快速 蒸发进入地球大气层，导致各种影响，例如产生光化学烟雾、二次气溶胶、对 流层臭氧。挥发性有机物也会通过使消耗平流层臭氧，从而加剧全球变暖。一 些挥发性有机物是有毒物质，会产生恶臭气味；另一些具有致癌作用，加剧了 挥发性有机物对人类健康的影响。

传统控制含挥发性有机物废气的方法，包括吸附、热催化氧化、膜分离、生 物反应、光催化。这些方法的缺点在于：当处理低浓度挥发性有机物时，这些 方法性价比较低，且难以操作。随着大气排放限制越来越严格，人们需要一个 替代技术以克服这些弱点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种空气中挥发性有机物吸附浓缩及等离子体分 解的集成装置，包括吸附单元和等离子体分解单元；

所述吸附单元包括过滤器、转轮吸附器和引风机，过滤器进气口与收集污染 空气管道相连，转轮吸附器内装有蜂窝状沸石、分子筛或活性炭吸附剂，分割 成吸附区、热脱附区和冷却区，在调速电机的驱动下以每小时2-8转速度旋转， 吸附区、热脱附区和冷却区分别对应设有吸附进气口、吸附出气口、热脱附进 气口、热脱附出气口、冷却进气口和冷却出气口，并分别与污染空气、冷却空 气、再生热空气的管道相连接；过滤器出气口与转轮吸附器吸附进气口相连， 转轮吸附器吸附出气口与引风机相连；

所述等离子体分解单元包括热交换器、电加热器、引风机和等离子体净化器； 转轮吸附器冷却进气口与收集冷却空气管道相连，热交换器采用间接式换热器， 设有再生进气口、再生出气口、尾气入气口和尾气出气口，转轮吸附器冷却出 气口与热交换器再生进气口相连，热交换器再生出气口与电加热器进气口相连， 电加热器出气口与转轮吸附器热脱附进气口相连，等离子体净化器采用滑动弧 放电反应器或填充床介质阻挡放电反应器，转轮吸附器热脱附出气口通过风机 与等离子体净化器进气口相连，等离子体净化器出气口与热交换器尾气进气口 相连。

上述一种空气中挥发性有机物吸附浓缩及等离子体分解的集成装置的净化 方法，包括以下步骤：1)含挥发性有机物的污染空气由过滤器除去颗粒物或粘 性物质后，进入转轮吸附器的吸附区，污染空气中所含挥发性有机物被吸附剂 所吸附，空气得到净化后，通过吸附出气口进入引风机高空排放；2)随着转轮 吸附器的旋转，吸附饱和的转轮吸附器进入到热脱附区，与再生热空气接触过 程中，挥发性有机物被热脱附下来转变为浓缩挥发性有机物，转轮吸附器得到 再生；再生后的转轮吸附器转到冷却区，与冷却空气换热降温后，返回到吸附 区，完成一次吸附-热脱附-冷却的循环过程；由于再生热空气的风量通常为处理 的污染空气风量的1/10-1/20，再生过程热脱附出气口空气中挥发性有机物浓度 为处理的污染空气浓度的10-20倍；3)含有浓缩挥发性有机物的空气由引风机 送入等离子体净化器，在大量活性物种(带电粒子、激发态物种、自由基、电 子以及光子)作用下，空气中的挥发性有机物彻底降解和矿化转变成二氧化碳 和水小分子物质，从等离子体净化器排出的尾气在换热器内与来自转轮吸附器 冷却区的空气进行换热后高空排放，转轮吸附器冷却区的空气经过换热器的余 热回收及电加热器的加热，温度提升到200℃，转变为再生热空气，进入转轮吸 附器热脱附区，完成一次热脱附-等离子体分解过程。

本实用新型将具有蜂窝状结构的吸附转轮与等离子体分解结合，非常适用于 大风量低浓度有机废气净化。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

图中：1过滤器，2转轮吸附器，3引风机，4热交换器，5电加热器，6引 风机，7等离子体净化器。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

参考附图，构建一套吸附浓缩及等离子体分解的集成装置，转轮吸附器直径 200mm，厚度400mm，吸附剂选用蜂窝状M-13分子筛，等离子体分解器采用 刀形电极滑动弧放电反应器；对含有甲苯300mg/m³、1.8m/s的污染空气进行净 化，被该装置净化一次，甲苯去除达到97％。