[发明专利]处理气体中污染物的等离子体设备

说明书

本发明公开了一种处理气体中污染物的等离子体设备，包括：处理腔以及若干电极，若干电极分布式地固定于处理腔的内壁上，用于产生等离子体以对流经所述处理腔的待处理的气体进行等离子体处理以降解气体中的污染物；其中，每个电极均包括基底、柱状结构阵列以及针状结构阵列，柱状结构阵列形成在基底上，柱状结构阵列包括若干柱状结构；针状结构阵列形成在若干柱状结构外的基底上以及若干柱状结构的底部，针状结构阵列包括若干针状结构。通过在处理腔内设置分布式的电极，利用分布式的电极来取代现有的一体式电极，提高了电极周围的电场中产生等离子体的效率，进而提高了等离子体处理气体中污染物的效率。

技术领域

本发明涉及等离子技术领域，尤其涉及一种处理气体中污染物的等离子体设备。

背景技术

随着我国工业化程度的日益提高，所产生的气体污染也日益严重，尤其是在挥发性有机物(VOCs，volatileorganic compounds)方面。与之前以火力发电厂集中、大量的含硫含硝的污染物气体不同，挥发性有机物污染气体有排放分散无序、污染物成分复杂、整体浓度较低等技术特点，造成了企业治理和政府管理上很大的困难。

现有的处理气体中VOCs的方法主要集中在蓄热式热力焚化法和蓄热式催化燃烧法两种方式上。蓄热式热力焚化法(Regenerative Thermal Oxidization，RTO)，其原理是加热有机废气到760摄氏度以上，使废气中的VOCs氧化分解，所产生的高温气体流经并加热陶瓷蓄热体而蓄热,可用于预热后续进入的有机废气以节省燃料消耗，常见于中低浓度VOCs的分解。蓄热式催化燃烧法(Regenerative Catalytic Oxidation，RCO)，具有RTO高效回收热能的特点和催化反应的低温工作的优点，将催化剂置于蓄热材料上方，在200多摄氏度的低温下即可氧化废气，应用于废气浓度高的场合比较多。

然而，上述现有气体处理技术主要面向量产的化工生产单位，且主要处理较高浓度的VOCs废气，工程造价、维护成本较高，不适用于大量存在的小排气量、低浓度的VOCs废气处理场合。等离子体处理气体中污染物，尤其是低浓度的VOCs，原理方面有其技术优势，等离子体中的带电粒子在电场下与气体分子发生物理、化学作用，直接将污染物气体分子降解；工程应用方面，也有较大优势如耗材少、维护方便，以及对待处理的气体无选择性，即可同时处理多种污染物气体。然而，传统的等离子体发生器结构多采用平行的平板或同轴圆柱、圆筒等架构，很难保持或控制等离子体在放电空间的产生与输运，易减弱污染物气体处理的效率。

因此，为解决公众所面临的日益严峻的气体污染环境，针对等离子体处理气体中VOCs污染物的技术需求，有必要对相关等离子体设备进行改进。

发明内容

本发明提出了一种处理气体中污染物的等离子体设备，以更有效地对气体中的污染物进行处理。

为了解决上述问题，本发明提供一种处理气体中污染物的等离子体设备，包括：

处理腔，具有气流入口端及气流出口端，待处理的气体从气流入口端进入，从气流出口端流出；

若干电极，分布式地固定于所述处理腔的内壁，所述若干电极用于产生等离子体以对流经所述处理腔的待处理的气体进行等离子体处理以降解气体中的污染物；

其中，每个电极均包括基底、柱状结构阵列以及针状结构阵列，所述柱状结构阵列形成在所述基底上,所述柱状结构阵列包括若干柱状结构；所述针状结构阵列形成在所述若干柱状结构外的所述基底上以及所述若干柱状结构的底部，所述针状结构阵列包括若干针状结构。

在本发明的一个实施例中，每个电极独立地接入外部驱动电路，以独立地由外部电路控制产生等离子体。