一種用于工業VOCs有機廢氣處理的介質阻擋放電凈化裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種工業有機廢氣處理裝置，具體涉及一種采用介質阻擋放電方 法凈化處理VOCs有機廢氣的裝置，適用于大氣量工業VOCs有機廢氣的凈化處理，特別適用 于石化、電子等工業產生VOCs廢氣的凈化處理。
【背景技術】
[0002] VOCs是指室溫下飽和蒸氣壓超過133. 32pa、其沸點在50°C至250°C之間的有機 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 影響皮膚和粘膜，對人體產生急慢性損害。
[0003] VOCs的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機氯化物、氟 里昂系列、有機酮、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的治理技術已有多年的發展，經過科研人員不斷的探索，已開發出了較多可 行的方法，主要有燃燒法、吸收法、冷凝法、吸附法等。這些傳統方法大致可分為兩類：即有 機物的轉化和分離。前者是將廢氣中的有機物轉化為無害物質，如CO2、H2O等，主要有熱力 焚燒法和催化燃燒法；后者則是將有機物從氣體中分離出來，富集、回收，主要包括冷凝法、 吸收法和吸附法等。但這些方法在技術上或經濟上都存在一定的缺陷。熱力焚燒一般在 540_820°C，能耗大，處理費用較高，催化燃燒法催化劑價格較貴，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] 采用介質阻擋放電方法凈化VOCs有機廢氣是近幾年國內外學者研宄的熱門領域 之一。
[0008] 介質阻擋放電是指有絕緣介質插入放電空間的一種氣體放電。在放電過程中，氧 的形態由于電場中自由電子的作用和放電所產生的光電效應而變得十分復雜，把這種復雜 的氧的狀態稱為氧等離子體。
[0009] 氧等離子體形成過程中的反應是非常復雜的，反應式有70個之多，其中最基本的 反應式為：
[0012] 具有一定能量的電子在電場中運動，不僅能夠產生氧等離子體、羥基和臭氧，如果 氣體中有VOCs分子，它同樣也對VOCs分子做彈性或非彈性碰撞。由于電子與分子碰撞時， 電子將能量轉移至VOCs分子，產生激發態分子、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，涉及的都是電子動能向分子內能的轉化。
[0013] 當電子所具有的能量與VOCs分子內部某一化學鍵相同或略大，電子碰撞VOCs分 子這一化學鍵時，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。 這樣，電暈放電所產生的自由電子就能有效地破壞VOCs分子的結構，例如環狀結構被破壞 成直鍵結構，長鍵被沖擊成短鍵。雖然有些電子具有的能量較低，但通過逐級激發或電離， 也可使VOCs分子激發或電離。
[0015] 在電子破壞VOCs的結構后，或者說是VOCs分子被電尚和尚解后，VOCs分子原有的 穩定性受到破壞，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態 氧分子、高能態氧原子以及臭氧發生反應。它們的反應生成〇) 2、〇)和1120。這種反應是一種 鏈式反應，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較高的離子體、原子或分子以及臭氧發生氧化反應。在 生成C0、0)2和H2O的同時，又釋放出能量，這些能量又以光子或光電子的形式激發、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 可使反應不斷的進行下去。另外，臭氧和高能態的氧原子也可直接與VOCs分子進行氧化反 應，生成〇)2、〇)和1120。
[0016] 隨著我國氣體放電技術的發展和完善，氣體放電凈化有害氣體以其效率高、能耗 低、不產生二次污染等優點也在我國的有害氣體凈化領域中得到越來越廣泛的應用。
[0017] 由于石化、電子等工業產生VOCs廢氣一般產氣量較大，若采用傳統的電暈放電凈 化效率難以保證，而采用常用的介質阻擋放電管則存在填料層阻力過大，無法滿足大氣量 凈化的要求。
[0018] 與目前常用的介質阻擋放電裝置相比，本實用新型所涉及的VOCs介質阻擋放電 裝置采用普通有機玻璃作為結構主體，并以有序排列的常規尺寸陶瓷拉西環作為填料層， 具有阻力小、制造成本低、操作簡便、高效穩定等特點，可以廣泛應用于處理各種工業產生 的VOCs有機廢氣，尤其適用于VOCs的產氣量較大，常規介質阻擋放電裝置難以適用的生產 企業。

【發明內容】

[0019] 本實用新型的目的就是針對目前介質阻擋放電裝置普遍存在的設備阻力較大、無 法滿足于大氣量凈化要求的問題，而提供一種設備阻力小、制造成本低、操作簡便、凈化效 率高的用于工業VOCs有機廢氣處理的介質阻擋放電凈化裝置。
[0020] 為實現本實用新型的上述目的，本實用新型一種用于工業VOCs有機廢氣處理的 介質阻擋放電凈化裝置采用以下技術方案：
[0021] 本實用新型一種用于工業VOCs有機廢氣處理的介質阻擋放電凈化裝置，它包括 殼體，在殼體內部設有上、下兩層氣流分布板，氣流分布板將殼體內部分割成上箱體、中部 處理區域及下箱體，下箱體與進氣口相連接，上箱體與出氣口相連接。下箱體屬于廢氣區 域，上箱體屬于潔凈氣體區域，中部處理區域屬于凈化區域。在上、下兩層氣流分布板之間 的中部處理區域的外緣分別設有陶瓷層、銅網層，銅網層與接地極連接；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 下到上穿有多個陶瓷環，在下箱體的殼體外邊設有高壓電源接入點，高壓電源接入點外接 工頻高壓電源輸出端，高壓電源接入點內接電暈線，所述的電暈線從下箱體進入，穿過上、 下兩層氣流分布板之間的中部處理區域的中心。
[0022] 所述的陶瓷環采用陶瓷拉西環作為介質填料，并將其有序均勻分布于中部處理區 域內，形成陣列式陶瓷拉西環填料層，作為本實用新型的核心結構，起介質阻擋放電作用， 從而保證了氣流有較大空間均勻通過，顯著提高了本實用新型的廢氣處理量。所述的銅網 層、陶瓷層皆為圓筒狀結構。
[0023] 所述的上箱