[发明专利]一种栅栏电晕簇射放电处理挥发性有机污染物的方法

说明书

技术领域

本发明属于气体污染物处理技术领域，涉及一种处理挥发性有机污染物(VOCs)的低温等离子体技术方法，具体是一种栅栏电晕簇射放电处理挥发性有机污染物的方法。

背景技术

随着人们环保意识的提高，煤燃烧过程中产生的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOCs)的排放控制问题也逐渐被提上日程。VOCs的种类非常繁多，主要有脂环烃、直链烃、苯系物和低沸点的多环芳烃。虽然VOCs的排放量不大，然而绝大多数的VOCs都是有害有毒物质，对植物及动物都有直接毒害作用，对人体则有致癌，引发白血病等严重危害。1990年美国＜清洁空气法＞修正案列举了大气中的189种有毒物质，其中大部分是VOCs。并且，VOCs进入大气平流层后，在紫外线照射下，容易引发严重消耗臭氧的光化学反应，导致臭氧层的破坏，引起温室效应。近几年来，随着大气臭氧层的破坏及全球性变暖等问题的出现，使得对VOCs的排放控制问题更加备受关注。

目前，VOCs排放控制的研究主要集中在燃烧后烟气脱除，目前主要有分离法和转化法两大类。分离法是把VOCs从气体中分离出来，从而实现排放控制，主要包括有冷凝法、吸收法、吸附法、膜分离法等。转化法则是通过处理把废气中的有机物转化为其它无害物质，如CO₂、H₂O等，主要有热力焚烧法、催化燃烧法、生物处理技术、光化学降解技术及低温等离子体降解技术等。其中，低温等离子体降解技术，凭借其脱除效果良好且易于推广应用的优点，被认为是更具前景更受欢迎的VOCs处理技术。

低温等离子体降解技术主要是通过电子束放电、电晕放电、介质阻挡放电或滑动弧放电等各种低温等离子体放电技术产生各种强氧化性的O₃、OH及OOH等自由基团，然后由这些活性自由基氧化降解挥发性有机污染物(VOCs)，生成无害的CO₂、H₂O等气体。对于低温等离子体处理VOCs技术，其核心问题是放电能耗较大，这也是阻碍其进一步发展的主要障碍。本发明旨在提供一种放电能耗相对较低的处理VOCs的低温等离子体技术方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前低温等离子体处理VOCs技术放电能耗较大的特点，提供一种栅栏电晕簇射放电处理挥发性有机污染物的方法，该方法脱除效率较高且放电能耗较低。

本发明方法应用于以下装置：

该装置包括湿空气通入管、含VOCs待处理气通入管、水冷却外壳、电极板、尾气输出管； 

所述的水冷却外壳为中空封闭结构，空腔内设有电极板，[M1] 放电室温度过高，抑制臭氧分解；湿空气通入管、含VOCs待处理气通入管、尾气输出管均设在水冷却外壳外部；湿空气通入管、含VOCs待处理气通入管与水冷却外壳的一端连通，且湿空气通入管的一端与水冷却外壳内电极板正极、两个电极板负极的一端连通；尾气输出管与水冷却外壳的另一端连通； 

所述的电极板包括一个电极板正极、两个电极板负极，电极板正极上下两侧均设有多个等距排列的电极喷嘴，电极板负极的一侧设有多个等距排列的电极喷嘴，两个电极板负极各设于电极板正极的上下两侧，且电极板负极上的电极喷嘴与电极板正极上的电极喷嘴错位设置，构成栅栏通道；电极板正极、电极板负极、电极喷嘴均为中空结构；

在栅栏通道内，电极喷嘴与电极板正负极的间隙距离为电极板正负极之间距离的20～30﹪，而电极板正极电极喷嘴与相邻的电极板负极电极喷嘴的横向距离为电极板正极与电极板负极距离的70～120﹪，栅栏通道的设计可使活性自由基与VOCs的反应时间延长50﹪以上。

所述的电极喷嘴的一端与电极板正极或电极板负极相连通，另一端由于曲率半径很小，使其在电极喷嘴与异相电极板间形成电晕放电，并产生电晕区；

所述的湿空气通入管靠近水冷却外壳端设有风泵，该风泵的作用是使得湿空气分别送入上下负极板与中间正极板；

所述的含VOCs待处理气通入管靠近水冷却外壳端设有引风泵，作用是含VOCs待处理气输送至水冷却外壳空腔内。

本发明方法如下：