CN210385474U - 一种高效净化垃圾源废气的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于垃圾源废气处理技术领域，特别涉及一种高效净化垃圾源废气的装置，该装置使用空气电离富集技术和光电催化氧化技术，通过电化学催化氧化和光催化氧化复合工艺处理废气中的污染物。本实用新型装置主要包括气体入口、集电极、气体出口以及设置在集电极内部的电晕棒和紫外灯管。该装置可用于垃圾处理过程中产生的有害及恶臭气体的处理，具有投资小、处理效果好、无二次污染等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于垃圾源废气处理技术领域，特别涉及一种高效净化垃圾源废气的装置，该装置使用空气电离富集技术和光电催化氧化技术，通过电化学催化氧化和光催化氧化复合工艺处理废气中的污染物。
背景技术
生活垃圾中含有40-65％的易腐组分，这些组分在堆放、运输和处理的过程中均会产生大量的有害以及恶臭气体,这些废气大多是气相污染物，嗅域值极低，主要由C、H、O、N、S、卤素等元素构成。臭味物质分子多因具有剩余电子(氧化还原电位低)，对人类嗅觉刺激性较强。传统的废气处理工艺包括生物降解法、冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和生物降吸收法及高级氧化法等多种处理技术,生物法具有效果不稳定等缺点，冷凝法、吸收法、吸附法具有选择性强等缺点，燃烧法处理不彻底等缺点。
高级氧化技术具有氧化性强、操作简单、易于控制等优点，在废气处理方面有着不可替代的重要作用。常见的高级氧化工艺包括臭氧氧化、过氧化氢氧化、光催化氧化(紫外辐射)、超声氧化、芬顿氧化(Fenton氧化和类Fenton法)、微波氧化、电化学催化氧化、光催化氧化及超临界水氧化(SCWO)等，这些高级氧化工艺各具特点。随着高性能催化材料的应用，电化学催化氧化、光催化氧化等高级氧化技术高级氧化技术在废气治理在废气治理领域得到了越来越多的应用。电化学催化氧化和紫外光催化氧化复合应用工艺，具有操作简单、运行费用低、降解产物的分解较为彻底特点，越来越受广大企业和环保工作者的青睐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效净化垃圾源废气的装置，采用空气电离富集技术，通过电化学催化氧化和光催化氧化复合技术处理废气中的污染物。该装置可用于垃圾处理过程中产生的有害及恶臭气体的处理，具有投资小、处理效果好、无二次污染等优点。
本实用新型采用以下技术方案实现：
一种高效净化垃圾源废气的装置，主要包括筒状的集电极、电晕棒和紫外灯管；
其中，在集电极的下端开有气体入口，用于供垃圾废气进入；
在集电极的上端开有气体出口，用于供处理后的气体排出；
电晕棒垂直安装于集电极的轴线上，且电晕棒的长度与筒状的集电极高度相同；
紫外灯管呈环状安装于集电极内壁上；
在电晕棒和集电极之间加有电场，且在电晕棒和集电极内壁上均涂有电化学催化剂涂层和光催化剂涂层。
进一步的，所述的集电极为上小下大的锥形筒状。
进一步的，所述的集电极为不锈钢材质。
进一步的，所述的电晕棒材质为钛。
进一步的，所述的电场强度大于12V。
进一步的，所述的电晕棒作为阴极，集电极作为阳极，二者之间形成电场。
进一步的，所述的电化学催化剂涂层和光催化剂涂层在电晕棒表面和集电极内壁面上交替分布。其中光催化剂和电化学催化剂均可以采用现有常用的相应催化剂。
本实用新型装置中，电晕棒和集电极之间会产生一个非均匀电场，该电场通常电压应大于12V，使部分气体发生电离，产生电离现象，形成带正电荷的正离子和带负电荷的自由电子。
本实用新型装置的垃圾废气在运动过程中，污染物粒子碰撞捕获电子而成为带有负电荷的粒子；在定向电场的作用下，带负电的污染物离子继续向正电极(即阳极)运动(臭味物质分子本身多具有剩余电子)，最终被正电极捕获。
本实用新型装置对废气中的有机污染物进行净化的主要原理如下：
①电极上电化学催化氧化去除污染物
污染物富集到电极上后，在阳极发生电化学催化氧化反应；
②在电极上发生光催化氧化反应降解污染物
光反应主要在紫外灯和光触媒的作用进行，在紫外光的作用下，在电极上发生光催化氧化反应降解污染物；
③电场电离空气和高能紫外光共同作用下产生活性物质氧化去除废气中的污染物。在非均匀电场空气电离的情况下，利用高能紫外线光束作用，光化学反应产生臭氧、羟基自由基等强氧化性活性基团，空气中的氧分子产生游离氧，因游离氧所携带正负电子不平衡，所以与氧分子结合，进而产生臭氧，臭氧具有极强的氧化作用，对挥发性的有机气体有极强的清除效果。从而实现对硫化氢、氨等气体污染物成分的彻底去除。
附图说明
图1为本实用新型装置处理垃圾废气中污染物的示意图；
图2为本实用新型装置中的电子运动方向示意图；
其中，1为电晕棒、2为集电极、3为紫外灯管、4为气体出口、5为气体入口、6为电场方向。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1和2所示，为本实用新型方案的一种具体的实施实例，该装置包括筒状的集电极2、电晕棒1和紫外灯管3；其中，在集电极的下端开有供垃圾废气进入的气体入口5；在集电极的上端开有供处理后的气体排出的气体出口4；该集电极2采用上小下大的锥形筒状结构，电晕棒1垂直安装于集电极2的轴线上，且电晕棒1的长度与筒状的集电极高度相同；在电晕棒1和集电极2之间加有电场，电晕棒做为负极，集电极为正极，紫外灯管3呈环状安装于集电极内壁上，在电晕棒1和集电极2内壁上均涂有电化学催化剂涂层和光催化剂涂层。
该装置的工作原理如下：
垃圾废气从装置入口处5进入上述处理废气装置，集电极2和电晕棒1产生一个非均匀电场，所述电场能够将部分空气发生电离，产生电离现象，形成带正电荷的正离子和带负电荷的自由电子，电子沿着从负极到正极的运动方向进行运动，污染物粒子碰撞捕获电子而成为带有负电荷的粒子，污染物离子向正极(阳极)运动，电极表面有光催化剂和电化学催化剂，污染物富集到电极上后，在阳极发生电化学催化氧化反应；且在紫外光管3产生的紫外光和电极上的光催化剂的作用下，电极上的污染物在电极上还发生光催化氧化反应；同时，在电晕棒1和集电极2形成的非均匀电场空气电离的情况下，高能紫外光和电离空气共同作用下，产生大量产生臭氧、羟基自由基等强氧化性活性物质也能瞬间氧化废气中的污染物，实现对气体污染物成分的彻底去除。该方法无二次污染，是性价比非常高的有效处理技术。
Claims (7)
1.一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，主要包括筒状的集电极(2)、电晕棒(1)和紫外灯管(3)；
其中，在集电极的下端开有供垃圾废气进入的气体入口(5)；
在集电极的上端开有供处理后的气体排出的气体出口(4)；
电晕棒(1)垂直安装于集电极(2)的轴线上，且电晕棒(1)的长度与筒状的集电极高度相同；
紫外灯管(3)呈环状安装于集电极内壁上；
在电晕棒(1)和集电极(2)之间加有电场，且在电晕棒(1)和集电极(2)内壁上均涂有电化学催化剂涂层和光催化剂涂层。
2.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的集电极(2)为上小下大的锥形筒状。
3.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的集电极(2)为不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的电晕棒(1)材质为钛。
5.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的电场强度大于12V。
6.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的电化学催化剂涂层和光催化剂涂层在电晕棒(1)表面和集电极(2)内壁面上交替分布。
7.根据权利要求1所述的一种高效净化垃圾源废气的装置，其特征在于，所述的电晕棒(1)作为阴极，集电极(2)作为阳极，二者之间形成电场。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112807995A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-05-18 | 深圳市普瑞美泰环保科技有限公司 | 电化学法降解气态污染物的装置及其方法 |
| CN114870618A (zh) * | 2022-03-26 | 2022-08-09 | 黄子鸣 | 一种光电催化反应器 |
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