一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護技術領域，涉及一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置。
【背景技術】
[0002]移動污染源(如汽車)、固定污染源(如工廠)排放廢氣中的污染物具有多種有毒物質，嚴重危害人類、生態環境。氮氧化物、硫氧化物、硫化氫、揮發性有機物是龐大而重要的污染物種類。揮發性有機物由于其高揮發性導致快速蒸發進入地球大氣層，導致各種影響，例如產生光化學煙霧、二次氣溶膠、對流層臭氧。揮發性有機物也會通過使消耗平流層臭氧，從而加劇全球變暖。一些揮發性有機物是有毒物質，會產生惡臭氣味；另一些具有致癌作用，加劇了揮發性有機物對人類健康的影響。
[0003]傳統控制含揮發性有機物廢氣的方法，包括吸附、熱催化氧化、膜分離、生物反應、光催化。這些方法的缺點在于:當處理低濃度揮發性有機物時，這些方法性價比較低，且難以操作。隨著大氣排放限制越來越嚴格，人們需要一個替代技術以克服這些弱點。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置，包括吸附單元和等離子體分解單元；
[0005]所述吸附單元包括過濾器、轉輪吸附器和引風機，過濾器進氣口與收集污染空氣管道相連，轉輪吸附器內裝有蜂窩狀沸石、分子篩或活性炭吸附劑，分割成吸附區、熱脫附區和冷卻區，在調速電機的驅動下以每小時2-8轉速度旋轉，吸附區、熱脫附區和冷卻區分別對應設有吸附進氣口、吸附出氣口、熱脫附進氣口、熱脫附出氣口、冷卻進氣口和冷卻出氣口，并分別與污染空氣、冷卻空氣、再生熱空氣的管道相連接;過濾器出氣口與轉輪吸附器吸附進氣口相連，轉輪吸附器吸附出氣口與引風機相連；
[0006]所述等離子體分解單元包括熱交換器、電加熱器、引風機和等離子體凈化器;轉輪吸附器冷卻進氣口與收集冷卻空氣管道相連，熱交換器采用間接式換熱器，設有再生進氣口、再生出氣口、尾氣入氣口和尾氣出氣口，轉輪吸附器冷卻出氣口與熱交換器再生進氣口相連，熱交換器再生出氣口與電加熱器進氣口相連，電加熱器出氣口與轉輪吸附器熱脫附進氣口相連，等離子體凈化器采用滑動弧放電反應器或填充床介質阻擋放電反應器，轉輪吸附器熱脫附出氣口通過風機與等離子體凈化器進氣口相連，等離子體凈化器出氣口與熱交換器尾氣進氣口相連。
[0007]上述一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置的凈化方法，包括以下步驟:I)含揮發性有機物的污染空氣由過濾器除去顆粒物或粘性物質后，進入轉輪吸附器的吸附區，污染空氣中所含揮發性有機物被吸附劑所吸附，空氣得到凈化后，通過吸附出氣口進入引風機高空排放;2)隨著轉輪吸附器的旋轉，吸附飽和的轉輪吸附器進入到熱脫附區，與再生熱空氣接觸過程中，揮發性有機物被熱脫附下來轉變為濃縮揮發性有機物，轉輪吸附器得到再生;再生后的轉輪吸附器轉到冷卻區，與冷卻空氣換熱降溫后，返回到吸附區，完成一次吸附-熱脫附-冷卻的循環過程；由于再生熱空氣的風量通常為處理的污染空氣風量的1/10-1/20，再生過程熱脫附出氣口空氣中揮發性有機物濃度為處理的污染空氣濃度的10-20倍;3)含有濃縮揮發性有機物的空氣由引風機送入等離子體凈化器，在大量活性物種(帶電粒子、激發態物種、自由基、電子以及光子)作用下，空氣中的揮發性有機物徹底降解和礦化轉變成二氧化碳和水小分子物質，從等離子體凈化器排出的尾氣在換熱器內與來自轉輪吸附器冷卻區的空氣進行換熱后高空排放，轉輪吸附器冷卻區的空氣經過換熱器的余熱回收及電加熱器的加熱，溫度提升到200°C，轉變為再生熱空氣，進入轉輪吸附器熱脫附區，完成一次熱脫附-等離子體分解過程。
[0008]本實用新型將具有蜂窩狀結構的吸附轉輪與等離子體分解結合，非常適用于大風量低濃度有機廢氣凈化。
【附圖說明】
[0009]附圖為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖中:1過濾器，2轉輪吸附器，3引風機，4熱交換器，5電加熱器，6引風機，7
等離子體凈化器。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0012]參考附圖，構建一套吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置，轉輪吸附器直徑200mm，厚度400mm，吸附劑選用蜂窩狀M-13分子篩，等離子體分解器采用刀形電極滑動弧放電反應器;對含有甲苯300mg/m3、1.8m/s的污染空氣進行凈化，被該裝置凈化一次，甲苯去除達到97 %。
【主權項】
1.一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置，其特征是包括:吸附單元和等離子體分解單元； 所述吸附單元包括過濾器、轉輪吸附器和引風機，過濾器進氣口與收集污染空氣管道相連，轉輪吸附器內裝有蜂窩狀沸石、分子篩或活性炭吸附劑，分割成吸附區、熱脫附區和冷卻區，在調速電機的驅動下以每小時2-8轉速度旋轉，吸附區、熱脫附區和冷卻區分別對應設有吸附進氣口、吸附出氣口、熱脫附進氣口、熱脫附出氣口、冷卻進氣口和冷卻出氣口，并分別與污染空氣、冷卻空氣、再生熱空氣的管道相連接;過濾器出氣口與轉輪吸附器吸附進氣口相連，轉輪吸附器吸附出氣口與引風機相連； 所述等離子體分解單元包括熱交換器、電加熱器、引風機和等離子體凈化器;轉輪吸附器冷卻進氣口與收集冷卻空氣管道相連，熱交換器采用間接式換熱器，設有再生進氣口、再生出氣口、尾氣入氣口和尾氣出氣口，轉輪吸附器冷卻出氣口與熱交換器再生進氣口相連，熱交換器再生出氣口與電加熱器進氣口相連，電加熱器出氣口與轉輪吸附器熱脫附進氣口相連，等離子體凈化器采用滑動弧放電反應器或填充床介質阻擋放電反應器，轉輪吸附器熱脫附出氣口通過風機與等離子體凈化器進氣口相連，等離子體凈化器出氣口與熱交換器尾氣進氣口相連。
【專利摘要】本實用新型涉及一種空氣中揮發性有機物吸附濃縮及等離子體分解的集成裝置，包括吸附單元和等離子體分解單元；含揮發性有機物的污染空氣由過濾器過濾和轉輪吸附器吸附后，空氣得到凈化后高空排放；利用電加熱形成的再生熱空氣對轉輪吸附器進行脫附再生，產生的濃縮揮發性有機物空氣進入等離子體凈化器降解礦化成二氧化碳和水，并對尾氣進行余熱回收，節省能耗。本實用新型將具有蜂窩狀結構的吸附轉輪與等離子體凈化器結合，非常適用于大風量低濃度有機廢氣凈化。
【IPC分類】B01D53/06, B01D53/32
【公開號】CN205288013
【申請號】
【發明人】杜長明
【申請人】杜長明
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月21日