CN111185073A - 一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法 - Google Patents

一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，包括以下步骤：首先，根据所选用低温等离子体型号及处理废气组分，确定适宜进气湿度范围；然后，利用湿度调节器调节进气湿度，使其处于上述确定的进气湿度范围内；经湿度调节后的废气送入低温等离子体单元进行降解，降解完成后排放。本发明利用湿度调节器调节低温等离子体设备进气湿度，使之达到该组分废气最适宜处理湿度，提高废气污染物降解效率，减少污染物排放。采用本发明方法比单纯使用低温等离子体处理废气可提高废气污染物处理效率10％‑30％。

Description

一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效 率的方法
技术领域
本发明涉及一种采用低温等离子体处理VOCs及恶臭气体的方法，具体地说是涉及一种通 过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法。
背景技术
VOCs及恶臭气体是重要的废气污染源之一。最近我国出台的一系列与VOCs及恶臭气体 相关的最新排放标准(如GB31571-2015等)对VOCs及恶臭气体排放和治理提出了更严格的 要求。
低温等离子体已经开始应用于VOCs及恶臭气体治理，具有能耗低、适应性强、处理速度 快等优点。水分子在低温等离子体中电离生成羟基自由基(OH)等是低温等离子体处理废气 中重要的氧化剂之一，对污染物降解起到了重要作用。不同湿度下，低温等离子体对不同组 分污染物降解效率不同，但由于工业废气进气湿度不可控或进气湿度不是最适宜湿度，导致 低温等离子体对废气中污染物降解效率未达到最优，难以保证处理废气排放达标，制约了低 温等离子体在VOCs及恶臭气体治理中的应用。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气 体效率的方法。
本发明所采用的技术解决方案是：
一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，包括以下步骤：
首先，根据所选用低温等离子体型号及处理废气组分，确定适宜进气湿度范围；然后， 利用湿度调节器调节进气湿度，使其处于上述确定的进气湿度范围内；经湿度调节后的废气 送入低温等离子体单元进行降解，降解完成后排放。
上述步骤中，所述湿度调节器可采用除湿器或加湿器。
上述步骤中，通过湿度调节器控制进气废气的相对湿度为10-70％，进一步优选为20-50％。
优选的，在湿度调节器的进出口处均设置有相对湿度传感器，相对湿度传感器与控制器 连接，控制器根据相对湿度传感器的监测结果调节湿度调节器的运行功率或转速。
上述除湿器优选采用冷冻除湿器、变压除湿器或转轮除湿器，上述加湿器优选采用超声 波加湿器、直接蒸发型加湿器、电加热式加湿器或冷雾加湿器。
上述低温等离子体单元包括低温等离子体反应器、低温等离子体发生器和低温等离子体 高压电源。
所述低温等离子体反应器的形式优选为线筒式反应器、轴筒式反应器或间隔式反应器。
所述低温等离子体发生器的放电形式优选为电晕放电、单介质阻挡放电、双介质阻挡放 电、辉光放电、射频放电、滑动弧放电、射流放电中的任意一种。
所述低温等离子体高压电源优选为高压交流电源、高压直流电源、高压脉冲电源中的任 意一种或任意两种组合。
上述步骤中，在低温等离子体单元对废气进行降解后，再经臭氧分解塔降解未分解的臭 氧，最后实现废气达标排放。
本发明的有益技术效果是：
本发明利用湿度调节器调节低温等离子体设备进气湿度，使之达到该组分废气最适宜处 理湿度，提高废气污染物降解效率，减少污染物排放。采用本发明方法比单纯使用低温等离 子体处理废气可提高废气污染物处理效率10％-30％。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：
图1为本发明方法所涉及一种实现装置的结构原理示意图。
具体实施方式
本发明提供一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其包 括以下步骤：首先，根据所选用低温等离子体型号及处理废气组分，查询相关文献、技术参 数确定适宜进气湿度范围；然后，利用湿度调节器调节进气湿度，使其处于上述确定的进气 湿度范围内；经湿度调节后的废气送入低温等离子体单元进行降解，降解完成后再经臭氧分 解塔降解未分解的臭氧，最后实现废气达标排放。
上述步骤中：优选通过湿度调节器控制进气废气的相对湿度为10-70％，进一步优选为 20-50％。
上述湿度调节器可采用除湿器或加湿器。其中除湿器可采用冷冻除湿器、变压除湿器或 转轮除湿器，加湿器可采用超声波加湿器、直接蒸发型加湿器、电加热式加湿器或冷雾加湿 器。
上述步骤中：在湿度调节器的进出口处均设置有相对湿度传感器，湿度调节器的运行功 率或转速可调，相对湿度传感器与控制器等连接，控制器根据相对湿度传感器的监测结果调 节湿度调节器的运行功率或转速，以调节除湿量或加湿量。
上述低温等离子体单元包括低温等离子体反应器、低温等离子体发生器和低温等离子体 高压电源。其中，所述低温等离子体反应器的形式为线筒式反应器、轴筒式反应器或间隔式 反应器。所述低温等离子体发生器的放电形式为电晕放电、单介质阻挡放电、双介质阻挡放 电、辉光放电、射频放电、滑动弧放电、射流放电中的任意一种。所述低温等离子体高压电 源为高压交流电源、高压直流电源、高压脉冲电源中的任意一种或任意两种组合。
图1为本发明方法所涉及一种实现装置的结构原理示意图，如图所示，该实现装置包括 入口总烃分析仪1，废气流量计2，缓冲罐3，湿度调节器4，废气电动蝶阀5，低温等离子体单元6，风机7，臭氧分解塔8，出口总烃分析仪9。经废气输送管路传输的废气先经过入 口总烃分析仪1进行废气组分等的检测，然后通过废气流量计2进行流量测定，根据废气组 分和流量等对湿度调节器4的运行功率或转速进行设定或调节。废气在进入湿度调节器4之前，先进入缓冲罐3内进行缓冲。经湿度调节器4调节后的废气进入低温等离子体单元6中进行处理，通过二者之间的废气电动蝶阀5可适当调节废气流量。经低温等离子体单元6处理后的废气经风机7的输送进入臭氧分解塔8，通过臭氧分解塔8降解未分解的臭氧，最后经出口总烃分析仪9检测合格后达标排放。
在装置运行过程中，可通过不断调节进气湿度，使废气处理效率达到最高。
下面通过具体的实施例和对比例对本发明作进一步说明：
实施例1
取某炼油厂污水处理装置产生的有机挥发废气进行试验，实验前，废气中苯的含量为80 mg/Nm3，废气相对湿度为98％，经过冷冻除湿机将废气湿度降低至30％后进入低温等离子反应 单元发生器降解，苯的含量为4mg/Nm3，苯去除率达95％。
对比例1
取与实施例1相同的有机废气进行试验，废气未经湿度调节器，直接进入低温等离子反 应单元发生器降解之后，苯的含量为24mg/Nm3，苯去除率为70％。
实施例2
取某化工装置丁苯橡胶干燥箱尾气进行试验，废气中非甲烷总烃含量为1500mg/Nm3，废 气相对湿度为8％，经过直接蒸发型加湿器将废气湿度增至30％后进入低温等离子反应单元发 生器降解，非甲烷总烃浓度为90mg/Nm3，非甲烷总烃去除率达94％。
对比例2
取与实施例2相同的有机废气进行试验，废气未经湿度调节器，直接进入低温等离子反 应单元发生器降解之后，非甲烷总烃浓度为240mg/Nm3，非甲烷总烃去除率为84％。

Claims (10)

1.一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于包括以下步骤：
首先，根据所选用低温等离子体类型及处理废气组分，确定适宜进气湿度范围；然后，利用湿度调节器调节进气湿度，使其处于上述确定的进气湿度范围内；经湿度调节后的废气送入低温等离子体单元进行降解，降解完成后排放。
2.根据权利要求1所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述湿度调节器采用除湿器或加湿器。
3.根据权利要求1所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：通过湿度调节器控制进气废气的相对湿度为10-70％。
4.根据权利要求1所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：在湿度调节器的进出口处均设置有相对湿度传感器，相对湿度传感器与控制器连接，控制器根据相对湿度传感器的监测结果调节湿度调节器的运行功率或转速。
5.根据权利要求2所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述除湿器采用冷冻除湿器、变压除湿器或转轮除湿器，所述加湿器采用超声波加湿器、直接蒸发型加湿器、电加热式加湿器或冷雾加湿器。
6.根据权利要求1所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述低温等离子体单元包括低温等离子体反应器、低温等离子体发生器和低温等离子体高压电源。
7.根据权利要求6所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述低温等离子体反应器的形式为线筒式反应器、轴筒式反应器或间隔式反应器。
8.根据权利要求6所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述低温等离子体发生器的放电形式为电晕放电、单介质阻挡放电、双介质阻挡放电、辉光放电、射频放电、滑动弧放电、射流放电中的任意一种。
9.根据权利要求6所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：所述低温等离子体高压电源为高压交流电源、高压直流电源、高压脉冲电源中的任意一种或任意两种组合。
10.根据权利要求1所述的一种通过调控湿度提高低温等离子体处理VOCs及恶臭气体效率的方法，其特征在于：在低温等离子体单元对废气进行降解后，再经臭氧分解塔降解未反应的臭氧，最后实现废气达标排放。
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