一種用于工業(yè)VOCs有機(jī)廢氣處理的介質(zhì)阻擋放電凈化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)有機(jī)廢氣處理裝置，具體涉及一種采用介質(zhì)阻擋放電方 法凈化處理VOCs有機(jī)廢氣的裝置，適用于大氣量工業(yè)VOCs有機(jī)廢氣的凈化處理，特別適用 于石化、電子等工業(yè)產(chǎn)生VOCs廢氣的凈化處理。
【背景技術(shù)】
[0002] VOCs是指室溫下飽和蒸氣壓超過133. 32pa、其沸點(diǎn)在50°C至250°C之間的有機(jī) 物，在常溫下可以以蒸氣的形式存在于空氣中，它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味，會(huì) 影響皮膚和粘膜，對(duì)人體產(chǎn)生急慢性損害。
[0003] VOCs的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機(jī)氯化物、氟 里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。表1列出給出了常見VOCs的分類。
[0004] 表1常見VOCs的分類表
[0006] VOCs的治理技術(shù)已有多年的發(fā)展，經(jīng)過科研人員不斷的探索，已開發(fā)出了較多可 行的方法，主要有燃燒法、吸收法、冷凝法、吸附法等。這些傳統(tǒng)方法大致可分為兩類：即有 機(jī)物的轉(zhuǎn)化和分離。前者是將廢氣中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，如CO2、H2O等，主要有熱力 焚燒法和催化燃燒法；后者則是將有機(jī)物從氣體中分離出來(lái)，富集、回收，主要包括冷凝法、 吸收法和吸附法等。但這些方法在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上都存在一定的缺陷。熱力焚燒一般在 540_820°C，能耗大，處理費(fèi)用較高，催化燃燒法催化劑價(jià)格較貴，且廢氣中不能含有使催化 劑失活的成分；吸收、吸附法主要問題在于吸收劑、吸附劑的再生及二次污染物仍需處理。
[0007] 采用介質(zhì)阻擋放電方法凈化VOCs有機(jī)廢氣是近幾年國(guó)內(nèi)外學(xué)者研宄的熱門領(lǐng)域 之一。
[0008] 介質(zhì)阻擋放電是指有絕緣介質(zhì)插入放電空間的一種氣體放電。在放電過程中，氧 的形態(tài)由于電場(chǎng)中自由電子的作用和放電所產(chǎn)生的光電效應(yīng)而變得十分復(fù)雜，把這種復(fù)雜 的氧的狀態(tài)稱為氧等離子體。
[0009] 氧等離子體形成過程中的反應(yīng)是非常復(fù)雜的，反應(yīng)式有70個(gè)之多，其中最基本的 反應(yīng)式為：
[0012] 具有一定能量的電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不僅能夠產(chǎn)生氧等離子體、羥基和臭氧，如果 氣體中有VOCs分子，它同樣也對(duì)VOCs分子做彈性或非彈性碰撞。由于電子與分子碰撞時(shí)， 電子將能量轉(zhuǎn)移至VOCs分子，產(chǎn)生激發(fā)態(tài)分子、離子或使分子離解為中性的或電離的碎片 (原子、離子等)。在所有情況下，涉及的都是電子動(dòng)能向分子內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。
[0013] 當(dāng)電子所具有的能量與VOCs分子內(nèi)部某一化學(xué)鍵相同或略大，電子碰撞VOCs分 子這一化學(xué)鍵時(shí)，電子與分子的碰撞將是非彈性碰撞，電子將所具有的全部或大部分能量 傳遞給所碰撞的VOCs分子，所傳遞的能量恰好能將該化學(xué)鍵分解。
[0014] 電子在放電過程中獲得的平均能量分布范圍為l-20eV，最大的能量分布概率在 3-12eV之間。這個(gè)能量正好在合成或分解所VOCs分子需要能量的最大分布概率范圍內(nèi)。 這樣，電暈放電所產(chǎn)生的自由電子就能有效地破壞VOCs分子的結(jié)構(gòu)，例如環(huán)狀結(jié)構(gòu)被破壞 成直鍵結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)鍵被沖擊成短鍵。雖然有些電子具有的能量較低，但通過逐級(jí)激發(fā)或電離， 也可使VOCs分子激發(fā)或電離。
[0015] 在電子破壞VOCs的結(jié)構(gòu)后，或者說(shuō)是VOCs分子被電尚和尚解后，VOCs分子原有的 穩(wěn)定性受到破壞，電離或離解之后的VOCs分子，很容易與氣體中存在的氧等離子體激發(fā)態(tài) 氧分子、高能態(tài)氧原子以及臭氧發(fā)生反應(yīng)。它們的反應(yīng)生成〇) 2、〇)和1120。這種反應(yīng)是一種 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，即一旦VOCs分子遭受電子碰撞(轟擊)，VOCs分子被電離或離解，被電離或離解 出的自由基就與氧等離子體中能態(tài)較高的離子體、原子或分子以及臭氧發(fā)生氧化反應(yīng)。在 生成C0、0)2和H2O的同時(shí)，又釋放出能量，這些能量又以光子或光電子的形式激發(fā)、離解或 電離其它的分子。釋放出的能量大部分可以滿足破壞(分解）其它其它鍵所需的能量，因而 可使反應(yīng)不斷的進(jìn)行下去。另外，臭氧和高能態(tài)的氧原子也可直接與VOCs分子進(jìn)行氧化反 應(yīng)，生成〇)2、〇)和1120。
[0016] 隨著我國(guó)氣體放電技術(shù)的發(fā)展和完善，氣體放電凈化有害氣體以其效率高、能耗 低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)也在我國(guó)的有害氣體凈化領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
[0017] 由于石化、電子等工業(yè)產(chǎn)生VOCs廢氣一般產(chǎn)氣量較大，若采用傳統(tǒng)的電暈放電凈 化效率難以保證，而采用常用的介質(zhì)阻擋放電管則存在填料層阻力過大，無(wú)法滿足大氣量 凈化的要求。
[0018] 與目前常用的介質(zhì)阻擋放電裝置相比，本實(shí)用新型所涉及的VOCs介質(zhì)阻擋放電 裝置采用普通有機(jī)玻璃作為結(jié)構(gòu)主體，并以有序排列的常規(guī)尺寸陶瓷拉西環(huán)作為填料層， 具有阻力小、制造成本低、操作簡(jiǎn)便、高效穩(wěn)定等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于處理各種工業(yè)產(chǎn)生 的VOCs有機(jī)廢氣，尤其適用于VOCs的產(chǎn)氣量較大，常規(guī)介質(zhì)阻擋放電裝置難以適用的生產(chǎn) 企業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)目前介質(zhì)阻擋放電裝置普遍存在的設(shè)備阻力較大、無(wú) 法滿足于大氣量?jī)艋蟮膯栴}，而提供一種設(shè)備阻力小、制造成本低、操作簡(jiǎn)便、凈化效 率高的用于工業(yè)VOCs有機(jī)廢氣處理的介質(zhì)阻擋放電凈化裝置。
[0020] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型一種用于工業(yè)VOCs有機(jī)廢氣處理的 介質(zhì)阻擋放電凈化裝置采用以下技術(shù)方案：
[0021] 本實(shí)用新型一種用于工業(yè)VOCs有機(jī)廢氣處理的介質(zhì)阻擋放電凈化裝置，它包括 殼體，在殼體內(nèi)部設(shè)有上、下兩層氣流分布板，氣流分布板將殼體內(nèi)部分割成上箱體、中部 處理區(qū)域及下箱體，下箱體與進(jìn)氣口相連接，上箱體與出氣口相連接。下箱體屬于廢氣區(qū) 域，上箱體屬于潔凈氣體區(qū)域，中部處理區(qū)域?qū)儆趦艋瘏^(qū)域。在上、下兩層氣流分布板之間 的中部處理區(qū)域的外緣分別設(shè)有陶瓷層、銅網(wǎng)層，銅網(wǎng)層與接地極連接；在上、下兩層氣流 分布板之間的中部處理區(qū)域均勻布置有多根玻璃纖維固定繩，在每根玻璃纖維固定繩上從 下到上穿有多個(gè)陶瓷環(huán)，在下箱體的殼體外邊設(shè)有高壓電源接入點(diǎn)，高壓電源接入點(diǎn)外接 工頻高壓電源輸出端，高壓電源接入點(diǎn)內(nèi)接電暈線，所述的電暈線從下箱體進(jìn)入，穿過上、 下兩層氣流分布板之間的中部處理區(qū)域的中心。
[0022] 所述的陶瓷環(huán)采用陶瓷拉西環(huán)作為介質(zhì)填料，并將其有序均勻分布于中部處理區(qū) 域內(nèi)，形成陣列式陶瓷拉西環(huán)填料層，作為本實(shí)用新型的核心結(jié)構(gòu)，起介質(zhì)阻擋放電作用， 從而保證了氣流有較大空間均勻通過，顯著提高了本實(shí)用新型的廢氣處理量。所述的銅網(wǎng) 層、陶瓷層皆為圓筒狀結(jié)構(gòu)。
[0023] 所述的上箱