一种低温等离子氨气分解处理装置的制作方法

本发明属于等离子处理，特别涉及一种低温等离子氨气分解处理装置。

背景技术：

1、氨气是大气环境中常见的无色且有刺激性恶臭气味物质，主要来源于生活垃圾填埋场、肥料厂、废水处理中心、畜牧业、养猪场等。未经适当处理氨气的排放会造成恶臭公害，轻度吸入会引起鼻炎、咽炎，浓度过高可造成气管阻塞，引起窒息，持续接触可烧伤眼睛及皮肤。

2、随着环境质量的越来越严苛，废气中氨的排放标准将更加严格。因此开发经济、有效且安全的氨污染控制新技术已成为业界关注焦点。到目前为止，很多技术包括溶液吸收、吸附、热解、生物过滤等被开发和应用，以减少氨气的排放，但是这些技术往往受操作条件或经济成本限制而存在一定的局限性。

3、近年来，低温等离子体除臭引起了人们的广泛关注，被认为是一种去除大气污染物清洁而有效的方法。氨气等离子处理技术是一种基于等离子体化学反应的技术，通过高压放电产生大量活性物质(臭氧、羟自由基、氧自由基等)以及多种原子分解氧化氨气，产生水、氮气和少量氮的氧化物等物质，并通过装置收集和处理产生的少量有害气体。与传统的氨气处理技术相比，等离子氨气分解处理技术具有诸多优势。例如，治理效率高，处理速度快，可以快速分解有害物质并转化为无害物质，处理效果稳定可靠。同时，使用寿命较长，运营成本也较低。

4、本发明设计了一种新型的低温等离子氨气分解处理装置，通过合理的结构设计，可以同时实现对氨气的有效处理和废物利用。

技术实现思路

1、针对氨气处理现有技术中存在的问题，本发明提供一种低温等离子氨气分解处理装置。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的的技术方案是：

3、一种低温等离子氨气分解处理装置，包括机箱、吸气风机、等离子发生装置、臭氧催化装置、水幕装置、循环水装置；所述吸气风机、等离子发生装置、臭氧催化装置、水幕装置、循环水装置固定在机箱内；

4、所述吸气风机用来将外界空气吸进处理装置内，所述吸气风机进气端紧靠机箱侧面，所述机箱侧面设有开口，所述开口正对吸气风机进风口，所述开口的尺寸与吸气风机进风口一致，方便外界空气进入；所述吸气风机出气端和等离子发生装置通过管路连接，吸气风机吸进来的外界空气通过管路进入等离子发生装置；

5、所述等离子发生装置将吸气风机吸进的空气电解，产生大量活性物质与氨气反应生成水、氮气、少量氮的氧化物和残留的氨气，所述等离子发生装置内反应完成后的混合气体会进入臭氧催化装置；

6、所述臭氧催化装置会吸附等离子发生装置内产生的混合气体中的臭氧，并对臭氧进行催化分解；所述臭氧催化装置的反应箱的一侧固定有第一安装法兰，所述第一安装法兰通过管路与等离子发生装置连接，所述臭氧催化装置的反应箱的另一侧通过连接管和水幕装置相连；

7、所述水幕装置的水幕箱的一侧设有开孔，所述开孔通过管路连接臭氧催化装置，所述水幕装置的水幕箱的另一侧设有开孔，所述开孔的位置固定有第二安装法兰，所述第二安装法兰连接出气筒，所述出气筒伸出机箱外；所述水幕装置的反应箱的下方开孔与循环水装置的水箱通过管路连接，混合气体中氮的氧化物经过水幕装置溶于水生成硝酸水溶液，并与残留的氨气反应生成硝酸铵水溶液，硝酸铵的水溶液会在水幕装置底部开孔处通过管路流回循环水装置的水箱内；

8、所述循环水装置由循环水泵和水箱组成；所述循环水泵工作时使水箱的水通过管路进入到水幕装置，所述水幕装置生成的硝酸铵水溶液回到水箱，经过多次循环累积后，形成浓度较高的硝态含氮有机肥。

9、在以上方案的基础上，进一步的，所述等离子发生装置由高压电源和等离子腔组成，所述等离子腔包括不锈钢外电极，所述不锈钢外电极的内部设有玻璃管作介质层，所述不锈钢外电极与玻璃管介质层通过填充环氧树脂粘合为一体，所述玻璃管内侧设有钢丝网内电极，所述钢丝网内电极与玻璃管介质层通过填充环氧树脂粘合为一体，所述不锈钢外电极和钢丝网内电极与高压电源导线连接。

10、在以上方案的基础上，进一步的，所述臭氧催化装置包括半封闭的反应箱，所述反应箱的顶部设有盖板，所述反应箱中放置臭氧催化模块，所述臭氧催化模块包括u型框架，所述u型框架的两侧为中空的，且用自攻丝固定有第一钢丝网，所述u型框架的中间填充有颗粒状的催化剂，所述催化剂的尺寸小于第一钢丝网的尺寸，所述催化剂为活性炭、氧化铝和氧化锰中的一种。

11、在以上方案的基础上，进一步的，所述水幕装置包括水幕箱，所述水幕箱内设有固定框架，所述固定框架的四个面为中空的，且两侧通过自攻丝固定有第二钢丝网，所述固定框架内放置有海绵，所述海绵上方设置有水管，所述水管通过管路与循环水装置连接，所述水管上等间距的设有若干的出水口，所述水管流出的水会布满整块海绵。

12、在以上方案的基础上，进一步的，所述循环水泵额定电压24v，机箱内安装24v开关电源为循环水泵供电。

13、在以上方案的基础上，进一步的，所述机箱为上下两层式的结构，所述循环水装置的循环水泵和水箱固定在机箱的下层，所述吸气风机、等离子发生装置、臭氧催化装置、水幕装置依次固定在机箱的上层。

14、在以上方案的基础上，进一步的，所述吸气风机通过固定支架固定在机箱的横梁上，所述等离子发生装置通过安装座固定在机箱的纵梁上，所述臭氧催化装置的箱体固定在机箱的纵梁上，所述水幕箱固定在机箱的纵梁上，所述循环水装置位于水幕箱的下方。

15、在以上方案的基础上，进一步的，在吸气风机的一侧，所述机箱的侧壁上设有开孔，在开孔的位置，所述机箱的侧壁上安装有保护罩。

16、本发明的有益技术效果：

17、 （1）本发明通过吸气风机将含有氨气的空气吸进等离子腔，在等离子腔内高频高压电会将空气电离成富含多种活性物质成的等离子空气与氨气反应生成水、氮气和氮的氧化物等；之后进入臭氧催化装置，在催化剂的作用下，将混合气体中的臭氧除去；再经过水幕装置，含氮氧化物溶于水后形成硝酸铵溶液，进入水箱，在水箱中硝酸铵结晶沉淀析出，形成含氮有机肥，被清除氨气的干净的空气通过出气筒排出。

18、（2）本发明通过合理的模块化设计，使得整个装置结构简单，占地面积小。应用等离子技术，氨气分解治理效率高，处理速度快，可以快速分解空气中的氨气，处理效果稳定可靠。同时，使用寿命较长，运营成本也较低。

19、（3）本发明可以同时将氨气转化为含氮的有机肥，既实现了氨气分解治理的效果，同时实现了废物的利用。

技术特征：

1.一种低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：包括机箱（1）、吸气风机（2）、等离子发生装置（3）、臭氧催化装置（4）、水幕装置（5）、循环水装置（6）；所述吸气风机（2）、等离子发生装置（3）、臭氧催化装置（4）、水幕装置（5）、循环水装置（6）固定在机箱（1）内；

2.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述等离子发生装置（3）由高压电源（12）和等离子腔组成，所述等离子腔包括不锈钢外电极（13），所述不锈钢外电极（13）的内部设有玻璃管作介质层（14），所述不锈钢外电极（13）与玻璃管介质层（14）通过填充环氧树脂粘合为一体，所述玻璃管内侧设有钢丝网内电极（15），所述钢丝网内电极（15）与玻璃管介质层（14）通过填充环氧树脂粘合为一体，所述不锈钢外电极（13）和钢丝网内电极（15）与高压电源（12）导线连接。

3.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述臭氧催化装置（4）包括半封闭的反应箱（16），所述反应箱（16）的顶部设有盖板，所述反应箱（16）中放置臭氧催化模块，所述臭氧催化模块包括u型框架（17），所述u型框架（17）的两侧为中空状，且用自攻丝固定有第一钢丝网（18），所述u型框架（17）的中间填充催化剂（19），所述催化剂（19）为活性炭、氧化铝和氧化锰中的一种。

4.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述水幕装置（5）包括水幕箱（20），所述水幕箱（20）内设有固定框架（21），所述固定框架（21）的四个面为中空的，且两侧通过自攻丝固定有第二钢丝网（22），所述固定框架（21）内放置有海绵（23），所述海绵（23）上方设置有水管（24），所述水管（24）通过管路与循环水装置（6）连接，所述水管（24）上等间距的设有若干的出水口，所述水管（24）流出的水会布满整块海绵（23）。

5.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述循环水泵（26）额定电压24v，机箱（1）内安装24v开关电源（25）为循环水泵（26）供电。

6.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述机箱（1）为上下两层式的结构，所述循环水装置（6）的循环水泵（26）和水箱（11）固定在机箱（1）的下层，所述吸气风机（2）、等离子发生装置（3）、臭氧催化装置（4）、水幕装置（5）依次固定在机箱（1）的上层。

7.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述吸气风机（2）通过固定支架固定在机箱（1）的横梁上，所述等离子发生装置（3）通过安装座固定在机箱（1）的纵梁上，所述臭氧催化装置（4）的箱体固定在机箱（1）的纵梁上，所述水幕箱（20）固定在机箱（1）的纵梁上，所述循环水装置（6）位于水幕箱（20）的下方。

8.根据权利要求1所述的低温等离子氨气分解处理装置，其特征在于：所述机箱（1）的侧壁上设有开孔，在开孔的位置，所述机箱（1）的侧壁上安装有保护罩（8）。

技术总结
本发明属于等离子处理技术领域，特别涉及一种低温等离子氨气分解处理装置，包括机箱、吸气风机、等离子发生装置、臭氧催化装置、水幕装置、循环水装置；本发明通过吸气风机将含有氨气的空气吸进等离子发生装置，在等离子腔内高频高压电将空气电离成富含多种活性物质成的等离子空气与氨气反应生成水、氮气和氮的氧化物等；之后进入臭氧催化装置，在催化剂的作用下，将混合气体中的臭氧除去；再经过水幕装置，含氮氧化物溶于水后形成硝酸铵溶液，进入水箱，形成含氮有机肥，被清除氨气的干净的空气通过出气筒排出。

技术研发人员：孙宝静,胡小龙,张伟
受保护的技术使用者：离享未来（德州）等离子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15