[发明专利]大流量低温等离子体流化床废气处理装置及其使用方法

权利要求书

1.一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：包括等离子体流化床和高压电源（6）；所述低温等离子体流化床包括箱体；所述箱体内四周设有固定支架（7）；所述箱体顶端设有进料口和进气口（1），底端设有收料箱和排气口（11）；所述进料口（1）和收料箱（11）与箱体一体化结构，并通过螺丝螺母与介质内管（5）固定；所述介质内管（5）外侧设有介质外管（3）；所述介质外管（3）一端与进料口密封连接，另一端与收料箱（11）密封连接；所述介质外管（3）在进气口（1）位置附近设有风扇（4）；所述介质内管（5）与介质外管（3）间有4-100mm空隙，且在空隙中填满负载有金属氧化物催化剂的分子筛；所述介质外管（3）被金属电极（8）包裹；所述金属电极（8）连接有脉冲高压电源（6）；所述排气口（11）位置设有排气调节阀（10）；所述进气口（1）位置设有进气调节阀（13）、换向阀（12）和流量阀（14）；所述低温等离子体流化床为两个，分别为等离子体流化床A（16）和等离子体流化床B（15），且相互并联。

2.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：所述介质内管（5）和介质外管（3）均为石英或刚玉材质。

3.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：所述介质内管（5）和介质外管（3）的中充满的分子筛是加载了金属氧化物催化剂，催化剂为直径2-10mm小球状。

4.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：所述金属电极（8）可用网状金属包裹固定，或用金属喷涂加工方式将介质层外喷涂金属电极。

5.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：所述脉冲高压电源（6）是输出1~10微秒脉宽，频率为10~20KHz，峰值为30KV的高频高压脉冲电源。

6.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置，其特征在于：所述风扇4对流化床中催化反应温度进行控制。

7.如权利要求1所述的一种大流量低温等离子体流化床废气处理装置的使用方法，其特征在于如下步骤：

步骤一：将加载了金属氧化物分子筛通过箱体顶端的进料口装入等离子体流化床A（16）和等离子体流化床B（15），填满所述介质内管（5）和介质外管（3）之间的间隙；开启流量阀（14），同时关闭通入等离子体流化床B（15）的换向阀（12），将待处理的有机废气通入等离子体流化床A（16），有机废气首先被吸附于所述加载了金属氧化物分子筛内；

步骤二：切换废气进口阀门，关闭流量阀（14），开启通入等离子体流化床B（15）的换向阀（12），此时有机废气通入等离子体流化床B（15）；

步骤三：启动连接所述高压端金属电极（8）的脉冲高压电源（6），激励由内外介质组成的双介质阻挡结构构成的等离子体流化床A（16）和等离子体流化床B（15），在脉冲高压电场的作用下，由于电子与分子/原子之间的电离、激发、电荷交换、彭宁电离等作用下，形成等离子体，同时位于所述内外介质分子筛的颗粒之间、颗粒内部孔隙也产生等离子体均匀放电，使被加载了金属氧化物分子筛吸附了的有机废气转变成含有大量的带电粒子、激发 态物种、自由基、电子以及光子的活跃气体，并进行化学反应；

步骤四：活性气体通过扩散、迁移和轰击作用，完成所述被加载了金属氧化物催化剂的分子筛的脱附与再生，同时，有机废气中的有毒有害物质转变成CO₂和水小分子物质；步骤五：CO₂和水小分子物质通过所述出气口（11）排出室外。