[实用新型]一种强电离放电等离子体催化一体式VOC降解装置

说明书

本实用新型公布了一种强电离放电等离子体催化一体式VOC降解装置，属于工业废气净化装置技术领域，包括具有强脉冲电源控制箱、高压放电组件、箱体常温催化剂组件等。高压放电组件由正六棱放电柱和放电刀片构成，正六棱放电柱的六个侧面开设安装槽，并且在安装槽的内部嵌入放电刀片作为放电极，高压放电组件伸入正六棱蜂巢柱的内部，正六棱蜂巢柱的六条侧棱处设有连接板，正六棱壳体的两端设有连接部。本实用新型专利采用强电离放电催化原理，不仅产生强电场电子能量大增，而且生成大量活性自由基，从而对有机废气VOC进行激发和降解，最终生成CO₂和H₂O。本实用新型专利装置经实验检测：有机废气VOC净化效率高达80%以上。

技术领域

本实用新型属于工业废气净化装置技术领域，具体涉及一种强电离放电等离子体催化一体式VOC降解装置。

背景技术

随着社会生产力的发展，各类企业在生产过程中盲目超标排放有毒有害气态污染物，造成严重的环境污染。多年来我国各级环保部门加大整治环境污染的力度，但国内环保行业仍采用传统的治理技术，如液体吸收法、活性炭吸附法、催化燃烧法等。近年兴起的“低温等离子体催化协同技术”解决了传统技术所不能解决的难题，将治理技术水平推进了一大步。但该新技术还处于实验和小试阶段，尤其在处理大风量低浓度喷涂废气、印刷废气和锅炉烟气脱硫脱硝方面仍存在瓶颈问题：

1、在应用“低温等离子体催化协同技术”中，目前采用的直流高压电晕放电、窄脉冲高压放电、介质阻挡放电等三种方式，电场强度和电子能量都不高，难以满足有机废气高转化率的要求。

2、在应用“低温等离子体催化协同技术”中，净化设备结构基本上采用二段式协同处理方式，即等离子体放电装置与催化剂装置分两段安装，对等离子体催化协同效应影响较大。

3、在应用“低温等离子体催化协同技术”中，大部分催化剂都是高温催化剂，必须在250~650°C区间条件下才能发生催化作用，大部分选择性地用于锅炉烟气脱硫脱硝，而用于处理大风量低浓度有机废气的低温或常温催化剂少之又少。

综上所述，尽快研制一种“强电离放电等离子体催化一体式VOC降解装置”，既符合环境科技发展的方向，也能满足污染企业的迫切要求。

实用新型内容

（1）技术方案

为了克服现有技术不足，本实用新型提供一种强电离放电等离子体催化一体式VOC降解装置，包括控制箱、高压放电组件、箱体，所述高压放电组件设置在所述箱体内部，并且所述高压放电组件通过所述控制箱输入强脉冲电源实现等离子体放电，其特征在于，所述控制箱为强脉冲电源控制箱，所述高压放电组件由正六棱放电柱和放电刀片构成，所述正六棱放电柱的六个侧面开设安装槽，并且在安装槽的内部嵌入所述放电刀片作为放电负极，所述高压放电组件伸入正六棱蜂巢柱的内部，所述正六棱蜂巢柱的六条侧棱处设有连接板，所述连接板作为放电正极，所述连接板的另一端活动连接在正六棱壳体的侧棱内端，所述正六棱壳体的两端设有连接部，在所述正六棱蜂巢柱、正六棱壳体和连接板界定的区间内填充常温氧化物催化剂作为绝缘阻挡介质，然后所述连接部与柱盖通过绝缘螺栓闭合，从而形成一个整体的六棱柱型蜂窝筒，并且所述正六棱蜂巢柱、所述连接板和所述柱盖都设有气孔。

进一步地，所述常温氧化物催化剂的载体为三氧化二铝，优选β 或者γ晶型的三氧化二铝，催化剂的原材料为金属氧化物，同时通过载体处理、催化剂不同比例配方及浸渍、烘烤等工艺制备成金属氧化物催化剂。

在强电离放电系统中，添加常温金属氧化物催化剂，可以使有机物（VOC）化学键松动或削弱，降低气体分子的活化能，从而提高有机污染物化学反应的速度，以达到降解有机废气，分解无机气体的目的。