CN206444454U - 一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，包括依次连接的预处理装置、催化分解装置、以及水洗装置。本实用新型结构简单，整个流程体系设计完整合理，能高效稳定的净化各类工厂产生的高、低浓度有机废气，能耗消耗低且无二次污染；整个净化***运行连贯，且充分保证了稳定的净化效率；适用范围广，可应用于包括石油化工、喷涂喷漆、印刷印染等多种行业的有机废气净化。

Description

一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***

技术领域

本实用新型涉及废气处理净化领域，具体涉及一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***。

背景技术

挥发性有机物的身影最早出现在美国洛杉矶。20世纪40-50年代，人们发现每年夏季的正午或午后，天空经常会出现一片浑沌不清的浅蓝色烟雾，而远离城市1公里外的松林成片枯死，柑橘减产；更多的居民开始患上各种眼疾和呼吸道疾病。到1955年，洛杉矶已有400多名65岁以上的老人相继去世。经美国科学家的努力，人们发现这是一种新型大气污染，是由汽车尾气和其它工业生产排放出来的大量碳氢化合物和氮氧化物，在阳光紫外线作用下，最终变成了让人致病或致命的毒气。从美国洛杉矶化学光雾事件到21世纪，关于大气挥发性有机物VOCs的研究，仍属世界最前沿科学领域。

在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等。在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾，建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程中，VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂。由于VOCs具有强挥发性，一般情况下，油漆施工后的10小时内，可挥发出90％，而溶剂中的VOCs则在油漆风干过程中只释放总量的25％。

在大气科学家眼里，VOCs对人体健康的影响有直接效应，更多的是间接效应。中国工程院院士唐孝炎老师表示，VOCs是一大类化合物的总称，它在大气中实际包含了成千上万种微量有机挥发物，比如目前科学家在VOCs中能分辨出的，就有正构烷烃、支链脂肪酸、正构烷醇、脂肪二元酸、芳香多元酸、多环芳烃PAHs、异构烷烃、三酮类化合物等几百种。一旦出现细粒子污染的灰霾天气，近地大气中的细粒子无时无刻不在产生光化学反应，生活在地面的人群和其它动植物，则无时无刻不在呼吸交换气体，于是造成大量有毒有害物质进入人体沉积，人体健康受损。

挥发性有机物VOCs是一种重要的空气污染物，我国人为源VOCs排放总量很大，典型行业的VOCs污染严重，这对我国生态环境造成了严重的压力，引发了以细颗粒物PM2.5、臭氧O₃等为特征的区域性大气复合污染物问题，已引起全社会和世界各国的高度关注，而VOCs是细颗粒物PM2.5、臭氧O₃的重要前躯体之一。针对大风量、各种浓度的VOCs，传统治理技术的应用受到投资、运行费用及效率等因素的制约。现有技术中还没有用于处理专门用于有机废气的气体处理装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，解决现有技术中难以同时满足挥发性有机废气高去除效率和去除如CO、O₃、NOx等副产物的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，包括依次连接的预处理装置、催化分解装置、以及水洗装置，其中：

预处理装置：用于将废气进行预处理，吸收其中的颗粒杂质，将杂质浓度小于1mg/m³的废气输入到催化分解装置；

催化分解装置：其包括一个催化筒体，在催化筒体内安装有多排催化剂单元，在催化筒体内设置有多个环绕催化剂单元的低温等离子体产生模块，用于对进入的废气进行等离子体分解氧化和等离子体协同催化氧化作用，并将处理后的气体输送至水洗装置；

水洗装置：用于将分解和氧化后的气体进行洗涤，将气体中残留的有机物排入废水中，并将洁净的空气通过风机排放到大气中。

本实用新型的发明力至于挥发性有机废气的废气处理，在对挥发性有机废气进行了详细的分析后，并根据现有的化工工艺设计出了针对挥发性有机废气的净化***，将废气来源先经过预处理装置除去颗粒性等杂质，使杂质浓度在1mg/m³甚至要求杂质浓度在0.5mg/m³，以防止后续催化剂堵塞或催化剂中毒，充分保证了后续净化装置稳定的净化效率,再进入催化分解装置，该装置既结合了低温等离子体反应速度快、反应条件温和的特点又结合了催化反应选择性好的特点，催化剂主要采用贵金属如Pt、pd等，使催化效率更高，通过将多个低温等离子体产生模块环绕设置在催化剂单元外侧的结构形式，可以同时有效进行分解去除有机物，相互促进，提高效率，同时解决了现有技术中CO、O₃、NOx等副产物的问题，通过低温等离子体与催化剂共同作用彻底去除有机污染物质，通过低温等离子体与催化剂共同作用彻底去除有机污染物质；反应后的气体进入水洗装置，通过水洗装置把反应后的小分子物质溶解到循环水中，循环水定期进入废水站，进入废水站的小分子物质极易处理，而通过水洗后的洁净气体通过风机排放到大气中，本实用新型结构简单，整个流程体系设计完整合理，能高效稳定的净化各类工厂产生的高、低浓度有机废气，能耗消耗低且无二次污染；整个净化***运行连贯，且充分保证了稳定的净化效率；适用范围广，可应用于包括石油化工、喷涂喷漆、印刷印染等多种行业的有机废气净化。

所述的预处理装置包括一个预处理罐体，在预处理罐体内甚至有多排叠放的干式过滤模块。进一步讲，预处理装置采用罐体的结构，使得整体紧凑，而且将废气通过风机引入，其流向可以在罐体内形成涡流，从而更加均匀地通过的干式过滤模块的吸附，干式过滤模块可以有效地吸附废气中的颗粒杂质并降低废气中的杂质浓度，多排叠放的结构也可以充分合理地进行排布，便于后期的拆装和切换。

所述的水洗装置包括水洗罐，在水洗罐内安装有多排喷头，每排喷头形成水幕，在喷头后方还设置有用于除雾的多个隔板。具体的讲，通过将多排喷头设置成多个水幕的形式，可以形成从前向后的多个水幕吸附区域，废气经过多次的吸附后，有机物进入到循环液体中，剩下洁净的空气送入到隔板整列中，通过隔板整列的除雾作用后，排放到大气中。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，将废气来源先经过预处理装置除去颗粒性等杂质，使杂质浓度在1mg/m³甚至要求杂质浓度在0.5mg/m³，以防止后续催化剂堵塞或催化剂中毒，充分保证了后续净化装置稳定的净化效率,再进入催化分解装置，该装置既结合了低温等离子体反应速度快、反应条件温和的特点又结合了催化反应选择性好的特点，催化剂主要采用贵金属如Pt、pd等，使催化效率更高，通过低温等离子体与催化剂共同作用彻底去除有机污染物质；反应后的气体进入水洗装置，通过水洗装置把反应后的小分子物质溶解到循环水中，循环水定期进入废水站，进入废水站的小分子物质极易处理，而通过水洗后的洁净气体通过风机排放到大气中，本实用新型结构简单，整个流程体系设计完整合理，能高效稳定的净化各类工厂产生的高、低浓度有机废气，能耗消耗低且无二次污染；整个净化***运行连贯，且充分保证了稳定的净化效率；适用范围广，可应用于包括石油化工、喷涂喷漆、印刷印染等多种行业的有机废气净化；

2、本实用新型一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，预处理装置采用罐体的结构，使得整体紧凑，而且将废气通过风机引入，其流向可以在罐体内形成涡流，从而更加均匀地通过的干式过滤模块的吸附，干式过滤模块可以有效地吸附废气中的颗粒杂质并降低废气中的杂质浓度，多排叠放的结构也可以充分合理地进行排布，便于后期的拆装和切换；

3、本实用新型一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，通过将多排喷头设置成多个水幕的形式，可以形成从前向后的多个水幕吸附区域，废气经过多次的吸附后，有机物进入到循环液体中，剩下洁净的空气送入到隔板整列中，通过隔板整列的除雾作用后，排放到大气中。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-干式过滤模块，2-低温等离子体产生模块，3-催化剂单元，4-喷头，5-隔板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，本实用新型一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，包括依次连接的预处理装置、催化分解装置、以及水洗装置，其中预处理装置包括一个预处理罐体，在预处理罐体内甚至有多排叠放的干式过滤模块1，干式过滤模块1采用箱式活性炭组成,将废气进行预处理，吸收其中的颗粒杂质，将杂质浓度小于1mg/m³的废气输入到催化分解装置；催化分解装置包括一个催化筒体，在催化筒体内安装有多排催化剂单元3，在催化筒体内设置有多个环绕催化剂单元3的低温等离子体产生模块2：用于对进入的废气同时进行催化氧化和分解作用，并将处理后的气体输送至水洗装置；水洗装置包括水洗罐，在水洗罐内安装有多排喷头4，每排喷头形成水幕，在喷头后方还设置有用于除雾的多个隔板5：用于将分解和氧化后的气体进行洗涤，将气体中的有机物排入废水中，并将洁净的空气通过风机排放到大气中。

本实用新型的工作过程为：将废气来源先经过预处理装置除去颗粒性等杂质，使杂质浓度在1mg/m³甚至要求杂质浓度在0.5mg/m³，以防止后续催化剂堵塞或催化剂中毒，充分保证了后续净化装置稳定的净化效率,再进入催化分解装置，该装置既结合了低温等离子体反应速度快、反应条件温和的特点又结合了催化反应选择性好的特点，催化剂主要采用贵金属如Pt、pd等，使催化效率更高，通过低温等离子体与催化剂共同作用彻底去除有机污染物质；反应后的气体进入水洗装置，通过水洗装置把反应后的小分子物质溶解到循环水中，循环水定期进入废水站，进入废水站的小分子物质极易处理，而通过水洗后的洁净气体通过风机排放到大气中。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，其特征在于：包括依次连接的预处理装置、催化分解装置、以及水洗装置，其中：

预处理装置：用于将废气进行预处理，吸收其中的颗粒杂质，将杂质浓度小于1mg/m³的废气输入到催化分解装置；

催化分解装置：其包括一个催化筒体，在催化筒体内安装有多排催化剂单元(3)，在催化筒体内设置有多个环绕催化剂单元(3)的低温等离子体产生模块(2)，用于对进入的废气进行等离子体分解氧化和等离子体协同催化氧化作用，并将处理后的气体输送至水洗装置；

水洗装置：用于将分解和氧化后的气体进行洗涤，将气体中残留的有机物排入废水中，并将洁净的空气通过风机排放到大气中。

2.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，其特征在于：所述的预处理装置包括一个预处理罐体，在预处理罐体内甚至有多排叠放的干式过滤模块(1)。

3.根据权利要求1所述的一种基于低温等离子体协同催化氧化的有机废气净化***，其特征在于：所述的水洗装置包括水洗罐，在水洗罐内安装有多排喷头(4)，每排喷头形成水幕，在喷头后方还设置有用于除雾的多个隔板(5)。