有机废气等离子体处理装置的制作方法

本发明涉及一种有机废气等离子体处理装置，属于空气净化技术领域。

背景技术：

随着全球工业的快速发展，环境污染问题变得更加严重，需要对污染治理进行严厉调控。而且，污染源种类的多样化和新污染物的持续产生已经引发各种途径来更加有效地解决污染问题。

从1990年后，应用低温等离子体技术控制空气污染物的研究在国际学术界蓬勃发展，相关的低温等离子体技术陆续出现，如电子束、辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、微波放电、滑动弧放电等。低温等离子体的原理是施加电能将气体电离以加速气相化学反应，特别是生成高氧化性的自由基来进行气态氧化反应，将有害气体污染物氧化成无害物或低毒物，已被证实能有效的用于含氮氧化物NOx、二氧化硫SO2、挥发性有机物VOCs等多种气态污染物的去除。现有技术中提出一种有机废气的净化方法，利用电晕放电净化含氯、硫、氮和氟的有机物；现有技术中还提出一种低温等离子体工业废气处理技术，主要利用介质阻挡放电来降解有机污物以及硫化氢H₂S、二硫化碳CS₂、氟里昂等物质。1988年法国人LesueurH.和CzernichowskiA.等提出了用气流驱动和冷却电弧的滑动弧放电装置(法国专利2639172)，后续研究发现该种滑动弧放电可处理气态有机污物，如净化含甲醛、甲苯、庚烷、四氯化碳、多环芳烃、碳黑颗粒等物质的有机废气(CzernichowskiA.，etal.Chemtech.1996，26(4)：45-49.；KrawczykK.，etal.PlasmaChem.PlasmaProcess.2003，24(2)：155-167.；杜长明，等中国电机工程学报.2006，26(1)：77-81.)，他们的产生技术是在至少2个电极间加上高电压并通过气流，利用气动力来推动电弧，使它向下游移动并形成脉冲放电，这种方法的缺点是电弧在放电空间分布不均匀、电弧放电与气流之间掺混不充分、形成的放电等离子体区域较小，从而导致有机废气处理能力小、净化率较低。。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种有机废气等离子体处理装置，其能大大地提高含有有机废气的空气的净化效率。

为实现所述发明目的，本发明提供一种有机废气等离子体处理装置，其包括N级粒子分解器，所述粒子分解器包括M个气流通道，每个气流通沿气流方向依次设置有阴极、放电阳极和吸收器，所述N为大于或者等于1的整数。

优选地，N级粒子分解器盘旋成螺旋形。

优选地，机废气等离子体处理装置还包括与末级粒子分解器相连的臭氧分解器。

优选地，臭氧分解器包括M个气流通道。

优选地，臭氧分解器气流通道的内壁上涂覆了氧化锰颗粒。

与现有技术相比，本发明提供的有机废气等离子体处理装置，其能大大地提高含有有机废气的空气的净化效率。

附图说明

图1是本发明提供的有机废气等离子体处理装置的组成示意图；

图2A是本发明提供的一级粒子分解器的轴向截面示意图；

图2B是本发明提供的二级粒子分解器的轴向截面示意图；

图3A是本发明提供的等离子电离单元阴极位置的径向截面示意图；

图3B是本发明提供的等离子电离单元从阳极处沿轴向看进去的示意图

图3C是本发明提供的粒子吸收单元径向截面示意图；

图4是本发明提供的臭氧分解器的径向截面示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供的有机废气等离子体处理装置的组成示意图，如图1所示，本发明提供的有机废气等离子体处理装置包括壳体1、控制器12、风机4和气体处理装置，其中，壳体侧壁偏下的部位设置有进风口2，壳体侧壁偏上的部位设置有排气口9，进风口处连通进风室，进风口处设置有初级过滤器3，初级过滤3用于对进入进风室内的空气进行初步过滤，以去除空气中的大颗粒物质。风机4用于将进入到进风室内的具有有机污染物的空气提供给气体处理装置，所述气体处理装置包括依次相连的N级粒子分解器6，还包括连接到末极粒子分解器的臭氧分解器8，所述N级粒子分解器6和臭氧分解器8通过圆环形的连接件7连通，所述粒子分解器6将进入其内的空气中的氧气转换为臭氧，臭氧能够对进入到分解器的有机污染物进行分解。臭氧分解器8用于对臭氧进行还原，以防止臭氧对空气造成二次污染。控制器用于对风机和粒子分解器的工作状态进行控制。

图2A是本发明提供的一级粒子分解器的轴向截面示意图，如图2A所示，本发明提供的粒子分解器包括等离子电离单元61和粒子吸收单元62，等离子电离单元61包括绝缘体外壳6，沿绝缘体外壳6的轴向设置有M个（M为大于或者等于2的整数）气流通道，每个气流通沿气流方向依次设置有阴极，如阴极圈613、放电阳极和吸收器615，放电阳极包括阳极电极板604和与轴线呈锐角夹角并伸向阴极的多个放电针602。本发明中，气流通道优选为圆柱形空腔，阴极圈613为圆环形，其设置在圆柱形空腔的第一端；阳极板设置在圆柱形空腔的第二端的中央；多个放电针602与阳极板相连，多个放电针均匀分布，并设置在圆柱形空腔内，且呈放射状向阴极圈延伸。粒子吸收单元62包括绝缘体外壳，沿绝缘体外壳的轴向设置有M个气流通道，每个气流通道的内容沿周向设置有纤维介质615，用于吸收分解了的有机废气粒子。本发明中，等离子电离单元61和粒子吸收单元62可以通过环形连接件连接，如此使等离子电离单元61的气流通道与粒子吸收单元62的气流通道相通，且便于设置阴极、阳极及纤维介质。

图2B是本发明提供的二级粒子分解器的轴向截面示意图，如图2B所示，本发明提供的粒子分解器包括二级，每一级的结构相同，第一级粒子分解器与第二级粒子分解器首尾相连，如此，延长了有机废气的分解路径和时间，从而提供了分解效率。本发明虽然以一级粒子分解器和二级粒子分解器进行了说明，但是，也不限于上述二种情况，可以发N级，N为大于或者等于的整数。实际应该时，可以根据要求的净化程度，自由设定。本发明中，N级粒子分解器盘旋成螺旋形如此，不仅使占用的空间减小，同时使进入到有机废气的回旋的时间延长，更加提高了净化效率。

图3A是本发明提供的等离子电离单元阴极位置的径向截面示意图，如图3A所示，每个等离子电离单元61包括M（M为大于或者等于2的整数）个气流通道，每个气流通道的第一端分别设置了一个阴极线圈，每个阴极线圈通过导线连接于地线615。

图3B是本发明提供的等离子电离单元从阳极处沿轴向看进去的示意图。如图3B所示，每个等离子电离单元61包括M（M为大于或者等于2的整数）个气流通道，每个气流通道的第二端的中央分别设置了一个阳极极604，每个阳极板604连接有多个呈放射状的放电电极602，每个放电电极向板极线圈613延伸，但不接触，每个阳极板通过导线连接高压电极605。

图3C是本发明提供的粒子吸收单元径向截面示意图，如图3C所示，粒子吸收单元62包括M个气流通道，每个气流通内沿周向设置纤维介质615，所述纤维介质615用于吸附被分解的有机废气粒子。

图4是本发明提供的螺旋形臭氧分解管的径向截面示意图。如图4所示，螺旋形臭氧分解管8包括个M个的气流通道101，蜂窝状的气流通道的内壁上涂覆了，氧化锰颗粒102，优选二氧化锰颗粒102。旋形臭氧分解管8可以为刚性的，也可以为柔性的。

本发明虽然以螺旋形粒子分解器和螺旋形臭氧分解管的管直径、螺旋管的直径相同为例进行了说明，但是为了节省空间，管直径、螺旋管的直径也可以不同，如螺旋形臭氧分解管形成的筒体设置在螺旋形粒子分解器形成的筒体内，还可以设置在筒体外，所述筒体可以为圆柱形，也可以为长方体形，等。

本发明中为了净化有机污染物，设置了多级粒子分解器，使空气中的氧气成为臭氧，延长了杀死空气中的有机化合物或者菌类的时间和路径，但是臭氧的浓度超标时，臭氧则是个无形杀手，它强烈刺激人的呼吸道，造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎和肺气肿；造成人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退；对人体皮肤中的维生素E起到破坏作用，致使人的皮肤起皱、出现黑斑；还会破坏人体的免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老，致使孕妇生畸形儿，因此设置了臭氧分解管，其将臭氧还原为氧气，避免了臭氧对空气的二次污染。

以上结合附图，详细说明了本发明的工作原理。但是本领域的普通技术人员应当明白，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。