[发明专利]低温等离子体协同催化反应单元以及即基于该反应单元的VOCs处理装置及方法

权利要求书

1.一种低温等离子体协同催化反应单元，其特征在于，包括：

均带有绝缘膜的正电极板和负电极板，正、负电极板分别连接高压电源的两个输出端，正、负电极板上均开设气体过孔；

位于正、负电极板之间的蜂窝陶瓷，该蜂窝陶瓷带有均匀分布且轴向垂直于所述电极板的通孔；

对应穿入所述通孔且表面带有绝缘膜层的若干正针山电极棒和负针山电极棒，正针山电极棒的底端固定于正电极板上、针尖端位于对应通孔中，负针山电极棒的底端固定于负电极板上、针尖端位于对应通孔中，正针山电极棒和负针山电极棒相邻且交错布置；正、负针山电极棒与对应通孔之间的间隙为气体通道和放电空间。

2.根据权利要求1所述低温等离子体协同催化反应单元，其特征在于，所述蜂窝陶瓷上负载有贵金属催化剂和碱金属催化剂；贵金属催化剂的负载量为0.1-1000微克/cm²-通孔内表面积；碱金属催化剂的负载量为1-10000微克/cm²-通孔内表面积。

3.根据权利要求1所述低温等离子体协同催化反应单元，其特征在于，所述蜂窝陶瓷的开孔率为20-80％、通孔孔径为5-500mm、相邻通孔之间的间壁厚为3-50mm。

4.根据权利要求1所述低温等离子体协同催化反应单元，其特征在于，所述正针山电极棒和负针山电极棒按列相间排布，且相邻列的正针山电极棒和负针山电极棒交错布置。

5.根据权利要求1所述低温等离子体协同催化反应单元，其特征在于，所述正针山电极棒和负针山电极棒的长度均为10-3000mm、外径均为1-500mm；正针山电极棒和负针山电极棒的绝缘膜层厚度均为0.1-10mm。

6.一种基于低温等离子体协同催化反应单元的VOCs处理装置，包括反应器外壳，其特征在于，所述反应器外壳内沿烟气流向依次设置颗粒物过滤单元、如权利要求1～5任一项权利要求所述的低温等离子体协同催化反应单元以及臭氧分解催化反应单元。

7.根据权利要求6所述VOCs处理装置，其特征在于，所述反应器外壳内且位于臭氧反应单元下游设置风机。

8.一种基于低温等离子体协同催化反应的VOCs处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

含VOCs废气进入VOCs处理装置内，依次经颗粒物过滤单元、低温等离子体协同催化反应单元和臭氧分解催化反应单元，在颗粒物过滤单元内去颗粒物，在低温等离子体协同催化反应单元内将VOCs转化为CO₂，在臭氧分解催化反应单元内利用分解放电产生的剩余臭氧将没有完全分解的VOCs再分解，净化后的气体排出装置外。

9.根据权利要求8所述VOCs处理方法，其特征在于，低温等离子体协同催化反应单元内电压峰值1-100kV，频率1-1000Hz。

10.根据权利要求8所述VOCs处理方法，其特征在于，含VOCs废气的进气速率为300-700m³/h。