一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器制造技術

本發明專利技術公開了一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，包括殼體、絕緣層，所述絕緣層固定于殼體外部，所述殼體內設有若干個等離子體放電單元、進氣口、出氣口、過濾除塵單元，所述等離子體放電單元包括兩個不銹鋼鋼板，所述兩個不銹鋼鋼板位于等離子體放電單元的兩端，所述過濾除塵單元位于進氣口和等離子體放電單元之間，所述進氣口與過濾除塵單元的一端相連接，所述過濾除塵單元的另一端通過若干個等離子體放電單元與出氣口相連接，本發明專利技術將等離子體、光催化以及吸附作用有機結合，實現有機廢氣的徹底分解和無害化，等離子體和光催化能相互促進，協同作用，效果突出。

Reactor for purifying organic waste gas by plasma synergistic ultraviolet light catalysis

Reactor of the invention discloses a plasma assisted photocatalytic treatment of organic waste gas, which comprises a shell, an insulating layer, the insulating layer is fixed on the outside of the casing, the casing is provided with a plurality of plasma discharge unit, an air inlet and an air outlet filtration unit, the plasma discharge unit includes two stainless steel plate, both ends the two stainless steel plate in a plasma discharge unit, the filter unit is positioned between the air inlet and the plasma discharge unit is connected to one end of the air inlet and the filter unit, the other end of the filter unit through a plurality of plasma discharge unit is connected with the air outlet, the plasma, photocatalysis and the adsorption of organic combination, to achieve the complete decomposition of organic waste gas and harmless, plasma And photocatalysis can promote each other and cooperate with each other, and the effect is prominent.

【技術實現步驟摘要】
一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器
本專利技術涉及廢氣處理裝置
，特別涉及一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器。
技術介紹
有機廢氣特別是揮發性有機物VOCs，是重要的空氣污染源之一，是一種對人類身體健康危害極大的物質。大部分的VOCs具有毒性、致癌性和特殊的氣味，會影響皮膚和黏膜，對人體產生急性損害，甚至許多VOCs已被確認是致癌物，如甲醛、多環芳烴、芳香胺類等。VOCs多半還能與大氣中碳氫化合物和NOx反應形成光化學煙霧，造成二次污染。部分的鹵代烴類的VOCs，進入高空氣層還將引起臭氧層的破壞。研究和開發高效的有機廢氣處理裝置有著現實的迫切需求和重大的應用價值。在VOCs凈化領域，相比于傳統的吸附法、吸收法、冷凝法、燃燒法、生物法，新的工藝和方法也在不斷出現。近年來低溫等離子體技術以其處理流程短、效率高、適用范圍廣等特點，引起了人們極高的重視。但是低溫等離子體技術自身存在許多不足之處，例如其能量效率不高、選擇性不好以及容易產生CO和臭氧等方面的缺陷，限制了該技術的工業化應用。紫外光催化技術，作為催化領域的新興技術，它具有能耗低、副產物少、反應條件溫和、過程簡單、易操作等優點，是一種環境友好型催化反應過程，在環境污染治理方面的應用越來越廣泛。而單一的光催化技術也面臨反應器受紫外光源的限制、處理效率不高、能量利用率低、光催化性能低，水蒸汽對催化劑催化性能的毒害，光催化劑的失活，有毒副產物的產生，難以處理高濃度大風量氣體等缺點。為此，將等離子體技術和光催化劑技術有機結合，克服單一技術的缺陷，開發反應速度快，處理效果好的有機廢氣凈化技術，能為有機廢氣凈化提供新的途徑和方法。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，包括殼體、絕緣層，所述絕緣層固定于殼體外部，所述殼體內設有若干個等離子體放電單元、進氣口、出氣口、過濾除塵單元，所述等離子體放電單元包括兩個不銹鋼鋼板，所述兩個不銹鋼鋼板位于等離子體放電單元的兩端，所述過濾除塵單元位于進氣口和等離子體放電單元之間，所述進氣口與過濾除塵單元的一端相連接，所述過濾除塵單元的另一端通過若干個等離子體放電單元與出氣口相連接，兩個不銹鋼鋼板中的一個不銹鋼鋼板連接地，所述兩個不銹鋼鋼板中的另一個不銹鋼鋼板連接高壓電，所述兩個不銹鋼鋼板都設有若干個通孔，所述等離子體放電單元內填充有光催化劑，所述相鄰兩個等離子體放電單元共用一個不銹鋼鋼板，所述殼體內表面采用逆反射材料，所述兩個不銹鋼鋼板之間的距離為200mm～500mm。反應器橫截面可為圓形或方形，相應的過濾除塵單元、不銹鋼鋼板、催化劑的形狀與之對應。為了減少整個反應器的阻力，過濾除塵單元一般采用不銹鋼網過濾，根據實際粉塵特性，選擇不同厚度和孔徑的不銹鋼網。另外，在運行過程中，需要定期更換不銹鋼網。所述光催化劑填充方式為直接填充方式或間接填充方式。所述直接填充方式指的是將光催化劑顆粒直接放置于等離子體放電單元內。對于粉塵濃度較低的有機廢氣，適合采用直接填充方式。此時，光催化劑采用浸漬法負載在吸附劑顆粒上，光催化劑不僅能有效吸附有機廢氣，增加反應區污染物的濃度，大大提高放電區內等離子體反應效率和光催化反應效率，而且顆粒狀光催化劑比表面積大，催化反應效果更好。吸附劑可以為硅藻土、分子篩或活性氧化鋁等非碳基吸附劑。本專利技術還包括載體，所述光催化劑和載體混合壓制形成蜂窩狀的填料層，所述填料層固定于等離子體放電單元內，所述填料層沿著氣流方向開有若干個貫通的氣流通道，所述光催化劑和載體混合壓制形成蜂窩狀的填料層為間接填充方式。對于粉塵濃度較高的廢氣處理，可優選填料層的間接填充方式。填料層優選為蜂窩式結構，由光催化劑和載體混合壓制而成。作為優選，所述殼體內設有兩個等離子體放電單元。根據廢氣處理量和處理效率，可增減放電單元。所述光催化劑為Mn-TiO2復合催化劑。Mn催化劑為低溫催化劑，可以分解放電過程中產生的O3，生成活性O原子附著在催化劑表面，在較低溫度下促進有機廢氣的降解，將Mn-TiO2催化劑復合，能夠大大提高催化效率。所述通孔的孔徑優選為1～2mm，所述光催化劑顆粒直徑優選為1.5～2.5mm。通孔孔徑的大小可以根據實際情況調節，目的是盡可能減少氣流阻力。同時為了保證催化劑顆粒較好的保留在放電區內，光催化劑顆粒直徑稍大于通孔直徑即可。所述通孔的孔徑優選為1～2mm，所述催化劑填料層的氣流通道直徑優選為1～2mm，氣流通道直徑和通孔孔徑相同。載體為Al2O3、SiO2、沸石中的一種或多種。這幾種載體都是較好的有機廢氣吸附劑，吸附后的有機物能在放電區和光催化區被分解脫除。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：1、將等離子體氧化、光催化氧化以及吸附作用有機結合，實現有機廢氣的徹底分解和無害化，等離子體和光催化能相互促進，協同作用，效果突出。2、將等離子體放電和光催化劑置于一個等離子體放電單元內，根據廢氣處理需求，等離子體放電單元可增減，同時結合催化劑顆粒直接填充，或負載催化劑的填料層的不同的填充方式，可滿足不同的工程需求。3、采用多孔不銹鋼板放置于氣流通道兩端作為放電極，不僅可以實現氣流的均布，而且能將放電過程產生的強紫外光有效傳導到催化劑表面，促進放電和光催化劑的有機結合。同時反應裝置整體結構簡單實用，便于工業的放大應用。4、此專利技術中等離子體和光催化協同發揮作用，光催化劑可將等離子體過程產生的O3轉化為O、OH強氧化劑用于凈化有機廢氣，同時等離子體不僅能夠代替紫外光作為光催化劑的驅動源,而且能夠克服單紫外光催化存在時反應器結構、光源限制、電子與空穴復合、處理效率不高、能量利用率低、光催化性能低,不能處理高濃度、大流量廢氣、能量效率低的問題。5、本專利技術先經過過濾除塵單元除去顆粒物后再通過等離子體放電單元進行處理，不論是粉塵或顆粒都能夠被處理，凈化有機廢氣效果好，殼體內表面采用逆反射材料使得等離子體放電過程產生的紫外光在反應器內分布更加均勻和強烈，光催化效果更加理想，有機廢氣氧化更加徹底。附圖說明：圖1為實施例1的結構示意圖；圖2為實施例2的結構示意圖。具體實施方式實施例一：如圖1所示，一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，包括殼體1、絕緣層2，所述絕緣層2固定于殼體1外部，所述殼體1內設有兩個等離子體放電單元、進氣口3、出氣口4、過濾除塵單元8，一個等離子體放電單元包括不銹鋼鋼板51、不銹鋼鋼板52，另一個等離子體放電單元包括不銹鋼鋼板52、不銹鋼鋼板53，兩個等離子體放電單元共用一個不銹鋼鋼板52，不銹鋼鋼板52連接高壓電，不銹鋼鋼板51、不銹鋼鋼板53都連接地，所述過濾除塵單元8位于進氣口3和等離子體放電單元之間，所述進氣口3與過濾除塵單元8的一端相連接，所述過濾除塵單元8的另一端通過兩個等離子體放電單元與出氣口相連接，所述三個不銹鋼鋼板都設有若干個通孔，所述等離子體放電單元內填充有光催化劑6。光催化劑填充方式為直接填充方式，所述直接填充方式指的是將光催化劑顆粒直接放置于等離子體放電單元內，所述殼體1內表面采用逆反射材料，所述兩個不銹鋼鋼板之間的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，其特征在于，包括殼體、絕緣層，所述絕緣層固定于殼體外部，所述殼體內設有若干個等離子體放電單元、進氣口、出氣口、過濾除塵單元，所述等離子體放電單元包括兩個不銹鋼鋼板，所述兩個不銹鋼鋼板位于等離子體放電單元的兩端，所述過濾除塵單元位于進氣口和等離子體放電單元之間，所述進氣口與過濾除塵單元的一端相連接，所述過濾除塵單元的另一端通過若干個等離子體放電單元與出氣口相連接，所述兩個不銹鋼鋼板中的一個不銹鋼鋼板連接地，所述兩個不銹鋼鋼板中的另一個不銹鋼鋼板連接高壓電，所述兩個不銹鋼鋼板都設有若干個通孔，所述等離子體放電單元內填充有光催化劑，所述相鄰兩個等離子體放電單元共用一個不銹鋼鋼板，所述殼體內表面采用逆反射材料，所述兩個不銹鋼鋼板之間的距離為200mm～500mm。

【技術特征摘要】
1.一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，其特征在于，包括殼體、絕緣層，所述絕緣層固定于殼體外部，所述殼體內設有若干個等離子體放電單元、進氣口、出氣口、過濾除塵單元，所述等離子體放電單元包括兩個不銹鋼鋼板，所述兩個不銹鋼鋼板位于等離子體放電單元的兩端，所述過濾除塵單元位于進氣口和等離子體放電單元之間，所述進氣口與過濾除塵單元的一端相連接，所述過濾除塵單元的另一端通過若干個等離子體放電單元與出氣口相連接，所述兩個不銹鋼鋼板中的一個不銹鋼鋼板連接地，所述兩個不銹鋼鋼板中的另一個不銹鋼鋼板連接高壓電，所述兩個不銹鋼鋼板都設有若干個通孔，所述等離子體放電單元內填充有光催化劑，所述相鄰兩個等離子體放電單元共用一個不銹鋼鋼板，所述殼體內表面采用逆反射材料，所述兩個不銹鋼鋼板之間的距離為200mm～500mm。2.根據權利要求1所述一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，其特征在于，所述光催化劑填充方式為直接填充方式或間接填充方式。3.根據權利要求2所述一種等離子體協同紫外光催化凈化有機廢氣的反應器，其特征在于，所述直接填充方式指的是將光催化劑顆粒直接放置于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳祖良，鄭天林，
申請(專利權)人：浙江旭達環保技術有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33