[实用新型]低温等离子体协同催化反应单元以及基于该反应单元的VOCs处理装置

说明书

本实用新型公开了一种低温等离子体协同催化反应单元，包括：均带有绝缘膜的正电极板和负电极板；位于正、负电极板之间且带有通孔的蜂窝陶瓷；对应穿入通孔且表面带有绝缘膜层的若干正、负针山电极棒，正、负针山电极棒相邻且交错布置；正、负针山电极棒与对应通孔之间的间隙为气体通道和放电空间。本实用新型还公开一种基于低温等离子体协同催化反应器的VOCs处理装置，包括反应器外壳，反应器外壳内沿烟气流向依次设置颗粒物过滤单元、低温等离子体协同催化反应单元以及臭氧分解催化反应单元。含VOCs废气进入装置内，依次经颗粒物过滤单元、低温等离子体协同催化反应单元和臭氧分解催化反应单元处理，净化后气体排出装置外。

技术领域

本实用新型涉及降解VOCs技术领域，具体涉及一种低温等离子体协同催化反应器以及基于该反应器的VOCs处理装置。

背景技术

介质阻挡气体等离子体反应器包括一个电极对与该电极对之间的介质部分和气体部分。当在电极对之间施加一定的电压时，(即外加电源将电能输入到气体等离子体反应器中)，气体等离子体反应器中的气体发生放电，使气体中的成分电离。介质阻挡气体等离子体反应器可以用于如汽车尾气、烟道气、大气、室内空气、各种工业排气的气体净化、也可以用于臭氧制备。所用的电源为交流电源、脉冲电源、或脉冲式交流电源。

例如，公开号为CN107185401A的中国发明申请文献公开了一种吸收VOCS的设备，包括超声波发生装置、吸收装置，所述超声波发生装置与收装置相连，所述吸收装置的内中部设置有二十四面体的虫洞结构材料通道，所述吸收装置的底部和顶部分别设置有进气口和出气口，所述虫洞结构材料通道的顶部和底部有混合吸收液。公开号为CN 105617860A的中国发明申请文献公开了一种VOCs处理工艺，具体为：经高效除尘器除尘后的VOCs气体自底部进入装有催化剂的反应器中，双氧水自反应器顶部进入并喷淋在催化剂上，VOCs气体在反应器内停留10－15min后从反应器顶部排出，再经碱性溶液吸收后排放。

目前市场上也有应用低温等离子体VOCs净化装置处理VOCs气体，但是大部分采用非介质阻挡放电(DBD)的电晕放电反应器或DBD反应器，这些反应器存在VOCs净化效率低和纳米颗粒物副产物的生成等的缺点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供低温等离子体协同催化反应单元以及基于该反应单元的VOCs处理装置，利用这种装置可以高效降解 VOCs气体，同时排出气体中颗粒物的浓度低，对环境污染小。

一种低温等离子体协同催化反应单元，包括：

均带有绝缘膜的正电极板和负电极板，正、负电极板分别连接高压电源的两个输出端，正、负电极板上均开设气体过孔；

位于正、负电极板之间的蜂窝陶瓷，该蜂窝陶瓷带有均匀分布且轴向垂直于所述电极板的通孔；

对应穿入所述通孔且表面带有绝缘膜层的若干正针山电极棒和负针山电极棒，正针山电极棒的底端固定于正电极板上、针尖端位于对应通孔中，负针山电极棒的底端固定于负电极板上、针尖端位于对应通孔中，正针山电极棒和负针山电极棒相邻且交错布置；正、负针山电极棒与对应通孔之间的间隙为气体通道和放电空间。

相邻正、负电极棒上的绝缘膜层和蜂窝陶瓷的通孔之间的陶瓷间壁组成了三介质阻挡放电反应模块。本实用新型的低温等离子体协同催化反应单元可用于汽车尾气、烟道气、大气、室内空气以及各种工业排气中VOCs 的去除降解，达到高效洁净尾气的目的。