[发明专利]一种挥发性有机化合物处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，具体是一种挥发性有机化合物处理装置。

背景技术

传统技术中，净化引擎或焚烧场产生的有害排气时，通常把电晕放电的等离子体作为催化剂使用。

采用电晕放电等离子体的排气净化装置，利用等离子体化学反应氧化或还原排气中所含的有害物质(氮氧化物、硫氧化物、挥发性有机化合物、二恶英等)并将其去除，这类电晕放电型排气净化装置中具有代表性有，把细电线作为电晕放电电极的线电极-对-缸体(wire-to-cylinder)型，以及把点源作为电晕放电电极的点源电极-对-平板(point source-to-plate)型等。

利用催化剂的净化方法中，当使用普通催化剂时虽然不需要光源，但要求高温等附加的反应活化条件。对于光催化剂，利用具有特定波长(紫外线区，即400nm附近)的光源照射光催化剂，例如照射TiO2，通过激发光催化剂时产生的自由基来净化污染物质，这里的光源，通常把紫外线灯作为紫外线区域光发生装置来使用。

但是，利用上述电晕放电的等离子体来净化有害物质时，由于非预期的副反应，会大量生成碳化氢副产物，而使用光催化剂时很难实现大容量处理及高浓度的污染物处理，同时现有紫外线灯光源的能源效率只有20％左右。因此，如果所使用的净化装置单独利用所述的催化剂时，不但其净化处理受到限制，从能源投入的角度来看其效率也并不满意。

目前公知的混合型净化装置，由于各个等离子体发生部分和催化反应部分的低效结构或者两者间的低效结合，导致有害气体处理效率方面仍存在限制性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挥发性有机化合物处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种挥发性有机化合物处理装置，包括以下结构：本体，配有挥发性有机化合物气体注入口和处理后气体排放口；等离子体光催化反应器，设置在本体内，配有气体流入口和流出口的管型反应器内，设置光催化层及等离子体发生手段，所述的气体流入口与所述本体的挥发性有机化合物气体注入口相通；紫外线灯，位于所述本体内相邻等离子体光催化反应器的位置，向光催化层照射紫外线。

作为本发明进一步的方案：所述紫外线灯和介质阻挡放电等离子体一同作为等离子体光催化反应器中的光催化反应的光源使用。

作为本发明进一步的方案：所述等离子体光催化反应器的等离子体发生手段为金属线，其一侧末端与电源相连，并贯穿着光催化层。

作为本发明进一步的方案：所述等离子体光催化反应器的光催化层为，涂有TiO2和SiO2混合物的玻璃微珠，或者涂有TiO2的-Al2O3所构成。

作为本发明进一步的方案：所述等离子体光催化反应器内部的光催化层被金属网所包绕。

作为本发明进一步的方案：所述等离子体光催化反应器的主体由石英所构成。

作为本发明再进一步的方案：通过电源向等离子体光催化反应器提供的能量密度范围为从140至680J/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明把紫外线和介质阻挡放电等离子体一同作为光催化反应的光源使用，根据本发明等离子体光催化复合处理装置，可以增加光催化反应效率的同时，抑制等离子体反应的副反应，有效地连续性处理高浓度及大量的挥发性有机化合物，继而还可以获得光催化反应和等离子体反应的协同效果。

附图说明

图1a为本发明一实施例的挥发性有机化合物处理装置的示意图，图1b为把位于所述处理装置内部的等离子体光催化反应器，与气体流入口及流出口一起绘示的示意图，

图2为实施例1中所使用的挥发性有机化合物处理装置的整体示意图，

图3为实施例1、对比例1及2的苯处理过程中，表示时间对应转换率(％)的变化图表，

图4为实施例1、对比例1及2的苯处理过程中，出现最大转换率后再过20分钟时，所获得反应产物的分布图(mol％)，

图5为实施例1中改变光催化剂用量时，表示时间对应转换率(％)的变化图表。