技术领域本发明属于工业废气净化技术领域，具体涉及一种用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法。
背景技术：
工业废气指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种含有污染物气体的总称。工业废气处理指：针对工业场所如工厂、车间产生的废气，在对外排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准。目前，用于工业废气净化处理的废气净化器主要为被动式净化器，其主要采用滤网或活性炭作为净化介质，主要工作原理为：利用多孔性滤材(如无纺布、纤维滤纸或活性炭)对废气中的悬浮颗粒、有毒有害气体进行吸附，从而净化废气。然而，上述废气净化器，其净化介质具有寿命有限的问题和产生活性炭介质二次污染现象，因此，需要频繁更换净化介质，加大了废气净化成本；此外，该种废气净化方法，还具有废气净化效率低的问题，难以全方位有效对废气进行净化。因此，如何高效率、快速、低成本的对废气进行针对性处理，提高废气净化质量，具有重要意义。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法，可有效解决上述问题。本发明采用的技术方案如下：本发明提供一种用于工业烟囱的工业废气净化装置，烟囱(1)的进废气口(2)到排废气口(3)形成排废气通道，在烟囱的内部，按自下而上方向，固定设置n个支撑横板(10)；每个所述支撑横板(10)的边缘与所述烟囱(1)内壁密封，每个所述支撑横板(10)平行布置m个等离子发生器(5)；其中，m和n均为自然数；每个所述等离子发生器(5)均包括相互绝缘的阳极(5-1)和阴极(5-2)；所述阳极(5-1)为空心圆柱形状；所述阴极(5-2)为杆状，所述阴极(5-2)固定设置于所述阳极(5-1)的轴中心，在所述阳极(5-1)和所述阴极(5-2)之间形成等离子环形腔室，所述等离子环形腔室的轴向与气体在所述壳体(1)内净化的流动方向一致；此外，还包括：至少一片阻流板(7)以及供电电源(6)；各片所述阻流板(7)设置于所述烟囱(1)的内部，且位于所述支撑横板(10)的上方；各个所述等离子发生器(5)的所述阳极(5-1)和所述阴极(5-2)分别连接到所述供电电源(6)的正极和负极。优选的，所述供电电源(6)安装于所述烟囱(1)的外部；各个所述支撑横板(10)等间隔或非等间隔设置。优选的，所述等离子发生器(5)还包括：第1绝缘子(5-4)、第2绝缘子(5-5)和第3绝缘子(5-6)；通过在所述支撑横板(10)开设有安装孔，所述空心圆柱形状的所述阳极(5-1)密封设置于所述安装孔；所述第1绝缘子(5-4)和所述第2绝缘子(5-5)分别固定设置于位于所述安装孔两侧的所述支撑横板(10)上，所述第1绝缘子(5-4)和所述第2绝缘子(5-5)的顶端横向水平设置所述第3绝缘子(5-6)；杆状的所述阴极(5-2)的顶端悬挂于所述第3绝缘子(5-6)的中部。优选的，所述阴极(5-2)呈水平发射状固定设置有多个芒刺(5-2-1)。优选的，相邻所述芒刺的夹角均相等。本发明还提供一种用于工业烟囱的工业废气净化方法，包括以下步骤：S1，当需要对工业废气进行净化时，启动供电电源(6)；供电电源(6)向各个等离子发生器(5)同时供电；各个等离子发生器(5)通电后，在阴极(5-2)和阳极(5-1)之间形成的环形腔体产生电场，进而产生等离子体；设共布置y个支撑横板(10)，因此，共具有y级净化过程，按自下而上方向，依次记为：第1级净化、第2级净化…第y级净化；y为自然数；S1.1：第1级净化过程：在烟囱(1)负压力的作用下，将工业废气从烟囱(1)的进废气口(2)吸入，废气首先进入到最底层的第1级等离子发生器；第1级等离子发生器内腔在电场的作用下产生大量等离子体，等离子体对从下部流入到内腔的废气中的污染物分子进行轰击，使污染物分子电离、解离和激发，从而使污染物分子降解为单质分子结构的且对人体危害低的安全物质分子，同时产生活性离子衍生物；所产生的携带有活性离子衍生物的气体从第1级等离子发生器内腔的上部被抽吸到第2级等离子发生器；S1.2：第2级等离子发生器对第1级等离子发生器处理后的气体进行第2级净化，并将净化后的气体抽吸到第3级等离子发生器；依此类推，实现对气体多级净化过程；最终，经第y级等离子发生器净化后的气体，在烟囱负压的作用下，通过阻流板(7)；在阻流板(7)的阻流作用下，经第y级等离子发生器净化后的气体所释放出的活性离子衍生物进一步分解、降解外部环境的空气污染物，达到进一步净化气体的目的，最终由排废气口(3)输送到外部环境。优选的，所述活性离子衍生物为高能电子和/或自由基和/或臭氧离子。优选的，通过控制向所述阴极(5-2)和所述阳极(5-1)施加的电压值和/或脉冲信号，得到不同密度的等离子体。本发明提供的用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法具有以下优点：(1)直接在烟囱内设置多级等离子发生器组，并且，每组等离子发生器还包括多个等离子发生器，一方面，实现对工业废气的多级大面积净化，有效提高净化效率和净化速度；另一方面，直接将等离子发生器组设置于烟囱中，在将工业废气通过烟囱排放的过程中，即实现对工业废气的净化，不需要额外在烟囱外部设置单独的废气净化装置，既节约了净化装置的设置成本，也完全不需要额外占用空间；(2)每个等离子对废气中的污染物进行降解的过程中，会产生活性离子，该活性离子在排出到净化器外部时，对净化器外部空气进行第2次净化，因此，具有空气净化效率高的优点；(3)通过对等离子发生器结构形式的设计，有效提高所产生等离子的密度，从而加快了空气净化速率；(4)整体结构具有成本低、结构简单、可反复长期使用的优点，非常适用于对工业废气进行净化。附图说明图1为本发明提供的工业废气净化装置的纵向剖视图；其中，P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9分别代表一个离子发生器的环形腔室；图2为图1沿A-A剖视图；图3为每个等离子发生器的局部原理图。具体实施方式以下结合附图对本发明进行详细说明：本发明提供一种用于工业烟囱的工业废气净化装置，烟囱1的进废气口2到排废气口3形成排废气通道，在烟囱的内部，按自下而上方向，固定设置n个支撑横板10；每个支撑横板10的边缘与烟囱1内壁密封，每个支撑横板10平行布置m个等离子发生器5；其中，m和n均为自然数；各个支撑横板10等间隔或非等间隔设置。例如，参考图1，为用于工业烟囱的工业废气净化装置的纵向剖视图，参考图2，为图1沿A-A剖视图；从图1和图2可以看出，在图1和图2所示出的具体示例中，n＝3，m＝6。可见，本发明中，在进废气口2到排废气口3之间设置多级等离子发生器，达到对废气的高效净化作用。本发明提供的用于工业烟囱的工业废气净化装置，尤其适用安装于直径长达十几米的大烟囱，从而对工业排放的废气进行净化。对于本发明提供的等离子发生器5，其结构特征为：每个等离子发生器5均包括相互绝缘的阳极5-1和阴极5-2；阳极5-1为空心圆柱形状；阴极5-2为杆状，阴极5-2固定设置于阳极5-1的轴中心，在阳极5-1和阴极5-2之间形成等离子环形腔室，等离子环形腔室的轴向与气体在壳体1内净化的流动方向一致；通过控制阳极5-1和阴极5-2的电压值，使阳极5-1和阴极5-2之间产生电势差，即可产生等离子体；由于本发明中，阳极5-1采用空心圆柱形状，而阴极5-2为杆状，且设置于阳极5-1的轴中心，该种布置形式，有效提高了所产生的等离子体的密度，从而提高了净化废气的效率；此外，为进一步提高产生等离子体的速度，以及，为进一步提高产生等离子体的密度和数量，阴极5-2还可以呈水平发射状固定设置有多个芒刺5-2-1，相邻芒刺的夹角均相等，通过芒刺扩大阴极和阳极的作用力，产生更高密度的等离子体。还包括等离子发生器的支撑结构，即：等离子发生器5还包括：第1绝缘子5-4、第2绝缘子5-5和第3绝缘子5-6；通过在支撑横板10开设有安装孔，空心圆柱形状的阳极5-1密封设置于安装孔；第1绝缘子5-4和第2绝缘子5-5分别固定设置于位于安装孔两侧的支撑横板10上，第1绝缘子5-4和第2绝缘子5-5的顶端横向水平设置第3绝缘子5-6；杆状的阴极5-2的顶端悬挂于第3绝缘子5-6的中部。此外，还包括：供电电源6；各个等离子发生器的阳极5-1和阴极5-2分别连接到供电电源6的正极和负极；其中，供电电源6为外置式，位于烟囱的外部。此外，为进一步有效对废气进行净化，在支撑横板10的上方且位于烟囱1的内部，还安装有至少一个阻流板，通过安装阻流板，对排放的气体进行阻流作用，延长气体排放经过的路径，使在气体排放过程中，能够与外界环境中的空气充分接触混合，进一步对空气进行净化。本发明还提供一种用于工业烟囱的工业废气净化方法，包括以下步骤：S1，当需要对工业废气进行净化时，启动供电电源6；供电电源6向各个等离子发生器5同时供电；各个等离子发生器5通电后，在阴极5-2和阳极5-1之间形成的环形腔体产生电场，进而产生等离子体；设共布置y个支撑横板10，因此，共具有y级净化过程，按自下而上方向，依次记为：第1级净化、第2级净化…第y级净化；y为自然数；S1.1：第1级净化过程：在烟囱1负压力的作用下，将工业废气从烟囱1的进废气口2吸入，废气首先进入到最底层的第1级等离子发生器；第1级等离子发生器内腔在电场的作用下产生大量等离子体，等离子体对从下部流入到内腔的废气中的污染物分子进行轰击，使污染物分子电离、解离和激发，从而使污染物分子降解为单质分子结构的且对人体危害低的安全物质分子，同时产生活性离子衍生物；例如，活性离子衍生物为高能电子和/或自由基和/或臭氧离子。所产生的携带有活性离子衍生物的气体从第1级等离子发生器内腔的上部被抽吸到第2级等离子发生器；S1.2：第2级等离子发生器对第1级等离子发生器处理后的气体进行第2级净化，并将净化后的气体抽吸到第3级等离子发生器；依此类推，实现对气体多级净化过程；最终，经第y级等离子发生器净化后的气体，在烟囱负压的作用下，通过阻流板7；在阻流板7的阻流作用下，经第y级等离子发生器净化后的气体所释放出的活性离子衍生物进一步分解、降解外部环境的空气污染物，达到进一步净化气体的目的，最终由排废气口3输送到外部环境。S1，当需要对工业废气进行净化时，启动供电电源6；供电电源6向各个等离子发生器5同时供电；各个等离子发生器5通电后，在阴极5-2和阳极5-1之间形成的环形腔体产生电场，进而产生等离子体；设共布置y个支撑横板10，因此，共具有y级净化过程，按自下而上方向，依次记为：第1级净化、第2级净化…第y级净化；y为自然数；S1.1：第1级净化过程：在烟囱1负压力的作用下，将工业废气从烟囱1的进废气口2吸入，废气首先进入到最底层的第1级等离子发生器；第1级等离子发生器内腔在电场的作用下产生大量等离子体，等离子体对从下部流入到内腔的废气中的污染物分子进行轰击，使污染物分子电离、解离和激发，从而使污染物分子降解为单质分子结构的且对人体危害低的安全物质分子，同时产生活性离子衍生物；所产生的携带有活性离子衍生物的气体从第1级等离子发生器内腔的上部被抽吸到第2级等离子发生器；S1.2：第2级等离子发生器对第1级等离子发生器处理后的气体进行第2级净化，并将净化后的气体抽吸到第3级等离子发生器；依此类推，实现对气体多级净化过程；最终，经第y级等离子发生器净化后的气体，在烟囱负压的作用下，通过阻流板7；在阻流板7的阻流作用下，经第y级等离子发生器净化后的气体所释放出的活性离子衍生物进一步分解、降解外部环境的空气污染物，达到进一步净化气体的目的，最终由排废气口3输送到外部环境。本发明提供的用于工业烟囱的工业废气净化装置以及净化方法具有以下优点：(1)直接在烟囱内设置多级等离子发生器组，并且，每组等离子发生器还包括多个等离子发生器，一方面，实现对工业废气的多级大面积净化，有效提高净化效率和净化速度；另一方面，直接将等离子发生器组设置于烟囱中，在将工业废气通过烟囱排放的过程中，即实现对工业废气的净化，不需要额外在烟囱外部设置单独的废气净化装置，既节约了净化装置的设置成本，也完全不需要额外占用空间；(2)每个等离子对废气中的污染物进行降解的过程中，会产生活性离子，该活性离子在排出到净化器外部时，对净化器外部空气进行第2次净化，因此，具有空气净化效率高的优点；(3)通过对等离子发生器结构形式的设计，有效提高所产生等离子的密度，从而加快了空气净化速率；(4)整体结构具有成本低、结构简单、可反复长期使用的优点，非常适用于对工业废气进行净化。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。