一種基于等離子體協同紫外光催化處理有機廢氣的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護技術領域，涉及一種基于等離子體協同紫外光催化處理有機廢氣的裝置。
【背景技術】
[0002]揮發性有機物是光化學煙霧的前驅體，光化學煙霧會造成環境污染、損害人類健康。揮發性有機物也被認為是地面或對流層臭氧的前驅物，臭氧是光化學煙霧的重要組分。臭氧可通過氣流擴散，所影響區域遠非產生源地，破壞森林生態系統及農作物。另一種由于揮發性有機物排放而導致的環境問題是全球變暖。一些揮發性有機物，特別是鹵代化合物，作為溫室氣體，導致全球變暖潛能值超過二氧化碳的數量級。接觸揮發性有機物可能導致一系列疾病:從輕微的癥狀，例如刺激，到非常嚴重的影響，例如癌癥。接觸揮發性有機物期間或之后不久，眼睛及呼吸道刺激是最常見的急性癥狀。其他接觸揮發性有機物的表現包括頭痛、惡心、頭暈、疲勞、視覺障礙、過敏性皮膚反應、記憶障礙。
[0003]大氣中揮發性有機物的排放來自于自然、人類活動。自然或生物源頭包括植被、森林火災、動物。人為來源可分為以下四個主要類別，包括運輸(汽車、卡車、飛機、船舶、農業及建筑設備)，有機溶劑及含溶劑產品的使用(油漆、墨水、膠水、粘合劑、防凍劑等)，生產過程及儲存(化工廠、藥品生產、造紙廠、食品加工廠等)，燃燒過程(煤炭、木材、石油、瓦斯等燃燒)。
[0004]當前去除含有揮發性有機物的有機廢氣可用技術包括吸附法、吸收法、生物過濾法、冷凝法、膜分離法、熱氧化法、催化氧化法、光催化法、等離子體法等，每種方法都有各自的優缺點。由于揮發性有機物分解與環境研究相關，故分解揮發性有機物也是熱門研究主題。在過去的數年間，利用低溫等離子體或低溫等離子體與催化相結合氧化揮發性有機物，已吸引越來越多人關注。等離子體處理相較于熱燃燒的優勢在于:無需處理冷凝水或飽和吸附劑。另一方面，等離子體應用可能受到其電能消耗的限制。此外，由于其高能特性，難以控制一些副產物的產生，例如一氧化碳、氮氧化物、臭氧，而這些必須被處理。使用催化與等離子體結合處理這些問題是一個有前景的解決方案。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種基于等離子體與光催化協同作用的有機廢氣處理裝置，該裝置包括外殼、入氣端、過濾單元、等離子體單元、紫外燈單元、催化劑單元、引風機、導流管、出氣端;外殼上方設有入氣端和出氣端;外殼內部按照氣流的流動方向依次間隔設有過濾單元、等離子體單元、紫外燈單元、催化劑單元、風機、導流管;所述過濾單元采用玻璃棉濾氈組成;所述等離子體單元采用線板電極流光電暈放電反應器或填充床介質阻擋放電反應器;所述紫外燈單元采用準分子微波無極放電燈模塊或真空紫外燈模塊;所述催化劑單元采用表面涂有二氧化錳的蜂窩狀陶瓷催化床。
[0006]上述一種基于等離子體協同紫外光催化處理有機廢氣的裝置的凈化方法，包括以下步驟:1)有機廢氣通過入氣端引入裝置外殼內，同時啟動等離子體單元和紫外燈單元;2)廢氣進入過濾單元，除去廢氣中的顆粒物質或粘性物質;3)廢氣進入等離子體單元，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，廢氣中的毒性物質降解和礦化轉變成二氧化碳和水小分子物質，未降解的毒性物質和降解產物隨氣流進入紫外燈單元;4)紫外燈單元通過產生的紫外光、自由基、臭氧進一步降解氣流中的毒性物質為二氧化碳和水;5)廢氣進入催化劑單元，在分解臭氧催化劑的作用下，除去未分解的臭氧;6)氣流通過引風機和導流管引入出氣端高空排放。
[0007]本實用新型將等離子體與紫外光催化、催化相結合，降低了單一等離子體的高能耗，同時有效控制了等離子體與光催化產生的臭氧副產物二次污染。
【附圖說明】
[0008]附圖為本實用新型的結構示意圖。
[0009]圖中:I外殼，2入氣端，3過濾單元，4等離子體單元，5紫外燈單元，6催化劑單元，7弓丨風機，8導流管，9出氣端。
【具體實施方式】
[0010]以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
[0011]參考附圖，構建一套長500mm、寬300mm、500mm高的有機廢氣處理裝置，該裝置包括外殼1、入氣端2、過濾單元3、等離子體單元4、紫外燈單元5、催化劑單元6、引風機7、導流管
8、出氣端9;外殼I上方設有入氣端2和出氣端9;外殼I內部按照氣流的流動方向依次間隔設有過濾單元3、等離子體單元4、紫外燈單元5、催化劑單元6、風機7、導流管8 ；過濾單元3采用玻璃棉濾氈組成，等離子體單元4采用蜂窩陶粒填充床介質阻擋放電反應器，紫外燈單元5采用準分子207nm微波無極放電燈模塊，催化劑單元6采用表面涂有二氧化錳的蜂窩狀陶瓷催化床。凈化10m3/h含20ppm甲苯的有機廢氣，被該裝置凈化一次，甲苯去除達到98%，出氣端臭氧濃度為O。
【主權項】
1.一種基于等離子體協同紫外光催化處理有機廢氣的裝置，其特征是包括:外殼、入氣端、過濾單元、等離子體單元、紫外燈單元、催化劑單元、引風機、導流管、出氣端;外殼上方設有入氣端和出氣端;外殼內部按照氣流的流動方向依次間隔設有過濾單元、等離子體單元、紫外燈單元、催化劑單元、風機、導流管;所述過濾單元采用玻璃棉濾租組成;所述等離子體單元采用線板電極流光電暈放電反應器或填充床介質阻擋放電反應器;所述紫外燈單元采用準分子微波無極放電燈模塊或真空紫外燈模塊;所述催化劑單元采用表面涂有二氧化錳的蜂窩狀陶瓷催化床。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于等離子體協同紫外光催化處理有機廢氣的裝置，該裝置包括外殼、入氣端、過濾單元、等離子體單元、紫外燈單元、催化劑單元、引風機、導流管、出氣端組成；有機廢氣通過入氣端引入裝置內，過濾單元除去廢氣中的顆粒物質或粘性物質，等離子體單元與入紫外燈單元協同降解和礦化廢氣中的毒性物質為二氧化碳和水；本實用新型將等離子體與紫外光催化、催化有機結合，降低了等離子體的高能耗，同時控制了等離子體與光催化產生的副產物污染，非常適用于復合型有機廢氣的處理。
【IPC分類】B01D46/30, B01D53/44, B01D53/86
【公開號】CN205288095
【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20日