一种深度处理VOCs的装置的制作方法

文档序号:14970939发布日期:2018-07-20 18:15阅读:289来源:国知局

本实用新型涉及环境保护应用领域,针对难降解的VOCs深度净化处理,主要涉及一种深度处理VOCs的装置。



背景技术:

挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs),是指常压下沸点在50-250℃之间的有机化合物。VOCs种类繁多(包括芳香烃类、酯类、醛类和酚类等)、来源广泛,工业上石油加工、化工、汽车喷涂等各种生产及储运过程都会产生VOCs。

VOCs废气严重污染环境,同时其本身还具有光化学性,即在光照条件下与大气中的NOx反应生成雾霾、气溶胶物质和臭氧,形成光化学烟雾。会对长期暴露在含有VOCs环境中的人的吸收、免疫、神经等系统造成损伤。

国内外处理VOCs的方法有:吸收法、吸附法、燃烧法、催化法。以上方法都具有各自的优点,但是在处理不同工况下的VOCs都具有一定的局限性,因此在处理含有VOCs废气时应采用组合工艺,合理利用各优势将VOCs降解。



技术实现要素:

实用新型目的

本实用新型针对现有技术处理VOCs存在的问题,提出一种深度处理VOCs的装置。本实用新型在传统工艺的基础上增加了新型等离子体技术,并于等离子体部分添加了回流系统,具有传统工艺所不具备的快速高效的清除污染物、占地面积小、不添加化学添加剂、可在室温和标准大气压力下进行、没有二次污染的优点。

技术方案

一种深度处理VOCs的装置,包括预处理装置、风机和等离子催化净化装置,其特征在于:所述预处理装置、风机和等离子催化净化装置依次相连接,等离子催化净化装置进出口两端设有循环系统,所述等离子催化净化装置内设有多针电极和金属筛网电极。

所述预处理装置和风机之间的管路设有第一质量流量计,循环系统的管路设有第二质量流量计。

所述等离子催化净化装置内还设置有金属筛网和多孔催化剂层,多孔催化剂层位于金属筛网电极的上端,金属筛网位于多孔催化剂层的上侧,多针电极位于金属筛网的上侧;多针电极与电源相连,金属筛网电极接地。

所述电源为直流高压电源或高频高压脉冲电源。

所述多孔催化剂层结构为蜂窝式。

所述预处理装置内设置有覆膜除尘滤筒,覆膜除尘滤筒为聚酯覆膜滤筒。

所述循环系统位于等离子催化净化装置两侧的管路朝向等离子催化净化装置与等离子催化净化装置两侧的管路呈45°角。

所述预处理装置的侧壁设有平开窗,平开窗的一侧通过合页与预处理装置主体连接,另一侧设置有锁闭装置,平开窗周圈设有胶条凹槽,胶条凹槽塞入有耐热密封胶条,预处理装置主体搭接处为阶梯状,所述密封胶条与预处理装置主体搭接处设有搭接挤压腔和搭接边。

优点及效果

对比现有技术,本实用新型具有以下优点:

(1)增加VOCs在反应区的停留时间,提高降解率;

(2)回流系统可以将未来的及反应的臭氧循环到放电空间内,增加了臭氧和废气的接触率,提高反应效率;

(3)回流系统可以将未完全反应的产物进行再处理;

(4)通过控制回流比使进口风量增加,改善由于放电产生的反应器发热现象;

(5)经组合工艺降解后的废气,产物中检测到的O3浓度降低,副产物的产生量降低。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图;

图2是等离子催化净化装置的结构示意图;

图3是循环系统的角度示意图;

图4是预处理装置的结构示意图;

图5是合页和耐热密封胶条位置的示意图;

图6耐热密封胶条挤压状态下的示意图。

附图标记说明:1、预处理装置;2、第一质量流量计;3、风机;4、等离子催化净化装置;5、电源;6、循环系统;7、第二质量流量计;8、多针电极;9、金属筛网;10、多孔催化剂层;11、金属筛网电极;12、覆膜除尘滤筒;13、平开窗;14、合页;15、锁闭装置;16、胶条凹槽;17、耐热密封胶条;18、搭接挤压腔;19、搭接边;20、支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:

本实用新型提供一种带有回流系统的低温等离子体技术协同其他技术联合去除VOCs等大气污染物,采用强化电晕放电的方式发生等离子体。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,一种深度处理VOCs的装置,包括预处理装置1、风机3和等离子催化净化装置4,预处理装置1内设置有覆膜除尘滤筒12,覆膜除尘滤筒12为聚酯覆膜滤筒,预处理装置1、风机3和等离子催化净化装置4依次相连接,风机3用于对含VOCs气体进行抽吸,预处理装置1能够将VOCs中有用组分回收进行再利用,减少有用组分的损失。等离子催化净化装置4进出口两端设有循环系统6,循环系统6位于等离子催化净化装置4两侧的管路朝向等离子催化净化装置4与等离子催化净化装置4两侧的管路呈45°角。循环系统6回流后的气体重新流入等离子催化净化装置4中。等离子催化净化装置4内设有多针电极8和金属筛网电极11。预处理装置1和风机3之间的管路设有第一质量流量计2,循环系统6的管路设有第二质量流量计7。等离子催化净化装置4内还设置有金属筛网9和多孔催化剂层10,多孔催化剂层10结构为蜂窝式,位于金属筛网电极11的上端,金属筛网9位于多孔催化剂层10的上侧,多针电极8位于金属筛网9的上侧;多针电极8与电源5相连,金属筛网电极11接地。电源5为直流高压电源或高频高压脉冲电源。

预处理装置1的侧壁设有平开窗13,平开窗13的一侧通过合页14与预处理装置1主体连接,另一侧设置有锁闭装置15,平开窗13周圈设有胶条凹槽16,胶条凹槽16塞入有耐热密封胶条17,预处理装置1主体搭接处为阶梯状,所述密封胶条17与预处理装置1主体搭接处设有搭接挤压腔18和搭接边19。

深度处理VOCs的装置除VOCs方法,该方法按以下步骤:

步骤一、废气中含有VOCs和其它大气污染物(如:粉尘、灰尘等),其中的粉尘和灰尘在经过预处理装置1时被吸附去除;

步骤二、废气中剩余的VOCs进入到等离子催化净化装置4中,在强化电晕放电下产生大量的O3、H2O2、HO2·或OH·强氧化自由基,同时协同多孔催化剂层10中催化剂的催化作用,将其催化氧化分解为CO2和H2O;

步骤三、废气中未完全反应的O3等强氧化自由基及残留的VOCs经循环系统6循环到等离子催化净化装置4中,在多孔催化剂层10中催化剂的催化作用下,残留的VOCs被进一步催化氧化分解为CO2和H2O;

步骤四、因吸附VOCs而失活的多孔催化剂层10,在通入自然空气的条件下,在等离子催化净化装置4中,通过强化电晕放电产生大量的O3、H2O2、HO2·或OH·强氧化自由基,在这些强氧化自由基的作用下实现催化剂的原位再生,延长催化剂的寿命。

本装置反应系统由等离子催化净化装置4和循环系统6组成,其中等离子催化净化装置4采用强化电晕放电的形式。在等离子催化净化装置4中,在强化电晕放电下产生的大量O3、H2O2、HO2·、OH·强氧化自由基,同时协同多孔催化剂层10中催化剂的作用,将预处理后的VOCs催化氧化分解为CO2和H2O。

对风量为200ml/min的废气进行处理,经过等离子催化净化装置4处理后30%的气体再次回流到等离子催化净化装置4中,VOCs去除率为90%。

循环系统6为金属可伸缩软管,循环系统6进风口位于等离子催化净化装置4出风口五倍管径处,循环系统6出风口位于等离子催化净化装置4进风口五倍管径处。所述循环系统6进风口和出风口与等离子催化净化装置4前后通风管路呈45°角。循环系统6的进风口和出风口口径与等离子催化净化装置4进风口和出风口口径相同。

第一质量流量计2和第二质量流量计7位于管路中。由流量显示仪显示控制流量,分别实现对风机3和循环系统6回流气体流量的控制。

预处理装置1的平开窗13使得操作者能够轻易的打开预处理装置1并更换覆膜除尘滤筒12,阶梯处耐热密封胶条17密封并且多腔体具有搭接边的耐热密封胶条17的设计能够密封开启处缝隙,且启闭力很小。解决了覆膜除尘滤筒12难于更换的问题。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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