[实用新型]一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除VOCs的实验装置

说明书

本实用新型公开的一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除VOCs的实验装置，包括VOCs配气系统、低温等离子体放电系统、湿式洗涤系统和检测分析系统，所述VOCs配气系统的出口与低温等离子体放电系统的进口连接，所述低温等离子体放电系统的出口与所述湿式洗涤系统的进口连接，所述低温等离子体放电系统和所述湿式洗涤系统的出口均连接检测分析系统；本实用新型将湿式洗涤系统串联于低温等离子体放电系统后，得到的实验装置具有反应速率快、几乎不存在二次污染等特点；本实用新型采用低温等离子体和湿式洗涤的联合技术，实现了VOCs的高效降解，达到了1+1＞2的降解效果。

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体为一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除VOCs 的实验装置。

背景技术

挥发性有机化合物即VOCs是化学、陶瓷、油漆和电镀行业生产过程中广泛排放的空气污染物，已被证明一些VOCs可在一定条件下与氮氧化物反应形成光化学烟雾污染，或与大气中自由基反应形成二次气溶胶，是城市灰霾等复合大气污染的重要诱因，并且其毒性、致突变性和致癌性会对人类健康产生威胁。

低温等离子体技术因其氧化能力强、反应条件温和、操作简单受到广泛的关注，并逐步在工业VOCs处理方面得到了应用。然而，低温等离子体技术在处理VOCs时仍然存在着不完全氧化、矿化度低、能量效率低、以及对高能电子的利用率低等不足。有研究者为了提高低温等离子体的对污染物的矿化程度，在等离子体反应器中填充催化剂，但是催化剂在使用一段时间之后就会失活，需要更换或再生，这样使得成本增加，尤其是采用介质阻挡放电时，由于氧气参与反应，不可避免地生成长寿命的副产物臭氧，而且还会产生苯甲醛，苯甲酸，酯类等有机副产物，造成二次污染。因此为了解决单一低温等离子体技术降解VOCs效果不理想的问题，亟需开发一种低温等离子体联合装置达到高效降解VOCs目的。

目前湿式洗涤技术是一种新型的VOCs治理技术，主要是利用活性氧化基团(·OH)将VOCs 转化为二氧化碳和水。但是单独湿式洗涤技术净化VOCs时，由于羟基自由基寿命较短(t_1/2 1μs)，在处理连续流动的有机废气时，若要保持较高的去除效率，需要持续注入大量的氧化剂，极大增加了运行成本，而且能耗较高。

实用新型内容

为了解决现有技术中低温等离子体放电产生残留污染物的问题，本实用新型提供一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除VOCs的实验装置，该装置将低温等离子体放电系统和湿式洗涤系统结合，利用低温等离子体放电系统放电产生的副产物臭氧作为后续湿式洗涤系统的氧化剂来源，通过湿式洗涤系统对低温等离子体放电系统未完全降解的VOCs及中间产物进行二次降解，以达到高效降解VOCs的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温等离子体和湿式洗涤联合去除 VOCs的实验装置，包括VOCs配气系统、低温等离子体放电系统、湿式洗涤系统和检测分析系统，所述VOCs配气系统的出口与低温等离子体放电系统的进口连接，所述低温等离子体放电系统的出口与所述湿式洗涤系统的进口连接，所述低温等离子体放电系统和所述湿式洗涤系统的出口均连接检测分析系统。

进一步的，所述VOCs配气系统包括模拟空气气瓶、质量流量控制器、混合瓶、恒温水浴锅和注射泵，其中，模拟空气气瓶的出气口与质量流量控制器进气口连接，质量流量控制器的出气口通过气体导流管与混合瓶进口连接，注射泵的出口与混合瓶进口连接，混合瓶的出口通过气体导流管与所述低温等离子体放电系统的入口连接，所述混合瓶放置于恒温水浴锅内。

进一步的，所述低温等离子体放电系统包括DBD反应器和高压交流电源，其中，所述VOCs 配气系统的出口与DBD反应器的入口连接，DBD反应器出口连接湿式洗涤系统和检测分析系统的进口。

进一步的，所述DBD反应器为线筒式介质阻挡反应器，DBD反应器内设置有放电电极棒，放电电极棒放置在DBD反应器内部正中心，DBD反应器外部设置外电极，外电极缠绕在DBD 反应器外壁并实现接地，所述放电电极棒与高压交流电源连接，DBD反应器通过高压交流电源控制放电电极棒的放电电压。