[实用新型]净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境保护领域，特别涉及一种净化装置。

背景技术

有机污染物气体(甲苯、甲醛等)是生产生活中常见的污染物，不仅影响人体健康、破坏生态环境，而且可能引发以细颗粒物(如PM2.5)、臭氧(O₃)等为特征的区域性大气复合污染问题。目前处理有机污染物气体的方法主要包括吸收法(如活性炭)、燃烧法、催化降解法、分解法(如光分解、臭氧分解、等离子体分解)等。

一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质，它包括植物、动物和微生物，生物质属于太阳能的一种，地球上每年通过植物光合作用固定的碳元素就高达2×10¹¹t。焦炭是生物质热解的主要产物之一，具有良好导电特性的焦炭称之为导电炭，导电炭是一种容易获取且廉价的炭材料。经过活化后的导电炭具有发达的孔隙结构，能够有效地吸附有机污染物气体。在高电压下，呈不规则运动状态的生物质导电炭颗粒之间易产生放电现象，放电可产生大量高能电子、以及O、OH、N等高活性自由基，活性粒子与有机污染物气体发生碰撞后化学键断裂，从而促使有机污染物气体的降解。

采用生物质导电炭降解挥发性有机物的净化装置通常包括发生装置、反应管、高压电级和低压电极。反应管两端设置有气体进口、气体出口，反应管内设置有生物质导电炭颗粒，生物质导电炭颗粒能够在发生装置作用下连续地运动。有机污染物气体进入反应管，高压电极和低压电极之间形成电势差，击穿生物质导电炭颗粒并形成放电，降解有机污染物气体。

在降解有机污染物气体时，由于生物质导电炭颗粒分布不均匀导致的高电场下放电电弧的分布不均匀，使得有机污染物气体的净化效果有限，因此在现有的净化装置中，人们针对这一问题作出了改进。

例如，在申请号为201110203668.2的中国专利中公开了一种生物质电炭强制放电脱除气化焦油方法和装置，该实用新型采用生物质导电炭吸附脱除气化气中的焦油，利用振动床和直流电压使得生物质电炭颗粒间产生周期性的分离，促使焦油分子裂解，生物质导电炭得到活化能够循环使用。

可以看出，上述净化装置采用振动发生装置促使生物质导电炭间歇性振动，电压增加时，电极放出的脉冲式高压电弧能够裂解有机污染物气体。

由于现有技术中需要利用振动发生装置来维持生物质导电炭处于振动状态，因此需要持续地对振动床输入能量，其耗能较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种净化装置，能够降低能量消耗，并更好地降解有机污染物气体。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种净化装置，包括：

流化床，流化床包括中空的反应管和设置在反应管两端的气体进口、气体出口，反应管内设置有生物质导电炭颗粒，生物质导电炭颗粒能够在气流作用下处于流化状态；

净化装置还包括分别设置在流化床两侧的高压电极和低压电极；

有机污染物气体进入反应管，高压电极和低压电极之间形成电势差，击穿处于流化状态的生物质导电炭颗粒并形成放电，降解有机污染物气体。

本实用新型还提供了一种净化方法，用于净化有机污染物气体，包括如下步骤：

将生物质导电炭颗粒流化，使其处于流化状态；

在生物质导电炭颗粒的两侧施加电势差，击穿处于流化状态的生物质导电炭颗粒并形成放电；

利用处于流化状态且被击穿的生物质导电炭颗粒降解有机污染物气体。

有机污染物气体通过气体进口进入反应管，利用生物质导电炭颗粒优良的孔隙结构，能够有效吸附浓度有机污染物气体。反应管内生物质导电炭颗粒在气流作用下呈流化状态，由于生物质导电炭颗粒还具有良好的导电性，流化态的生物质导电炭颗粒在高压电的作用下，颗粒间隙被击穿形成放电，生物质导电炭颗粒间形成的放电产生等离子体，激发形成活性粒子(高能电子、自由基)，使有机污染物气体迅速得到降解，放电也能够活化生物质导电炭颗粒使其再次吸附有机污染物气体。

相对现有技术而言，本实用新型通过流化床促使生物质导电炭颗粒处于流化状态，相较振动床的机械振动而言，流化床无需持续输入振动能量，因此大幅降低了能耗。流化床在气体的作用下使生物质导电炭颗粒悬浮于反应管内，使得生物质导电炭颗粒具有与气体类似的流动性，提高了生物质导电炭颗粒的均匀度。

由于流—固体系中孔隙率的变化可以引起生物质导电炭颗粒曳力系数的大幅度变化，因此在很宽的范围内均能形成较浓密的床层，能够更好地吸附有机污染物气体，进而提高净化效果。