本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備及方法，該設(shè)備包括帶保溫層的殼體，殼體內(nèi)從底部至頂部依次設(shè)置有進(jìn)氣口、陽(yáng)極框架、集塵板、清灰機(jī)構(gòu)、上箱體、出氣口，殼體外配有高壓電源及清灰電機(jī)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)設(shè)備及方法通過(guò)高壓直流窄脈沖電源產(chǎn)生流光電暈放電低溫等離子體，將垃圾熱解煙氣中有害氣態(tài)污染物氧化成CO2、H2O等其它無(wú)害物或低毒物；同時(shí)，煙氣中固態(tài)及液態(tài)微粒（如炭黑、焦油等）通過(guò)電場(chǎng)荷電，在電場(chǎng)力作用下收集到集塵板表面，通過(guò)清灰刀架沿著絲杠自上而下帶動(dòng)刮刀刮除。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)設(shè)備體積小，可直接安置在垃圾熱解爐爐體上方，系統(tǒng)緊湊，操作簡(jiǎn)單，去除效率高，一次投資和運(yùn)行費(fèi)用低。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種生活垃圾熱解煙氣凈化處理設(shè)備及方法，尤其是提供一種基于流光電暈放電低溫等離子體技術(shù)的復(fù)合污染物凈化設(shè)備及方法，屬于環(huán)境保護(hù)
技術(shù)介紹
城市生活垃圾熱解由于無(wú)氧或缺氧分解，排氣量少，尤其是可以避免二噁英類(lèi)物質(zhì)的形成，作為一種應(yīng)用前景十分廣闊垃圾處理方法，應(yīng)用廣泛。其中，生活垃圾熱解煙氣成分復(fù)雜，是一種集固、液、氣態(tài)污染物于一體的復(fù)合污染物。固態(tài)污染物主要包括炭黑、爐渣等固體顆粒物，液態(tài)污染物主要包括焦油、芳香烴等有機(jī)液體，氣態(tài)污染物主要包括小分子可燃?xì)怏w(如H2XH4XO等)及惡臭類(lèi)物質(zhì)(如H2S、NH3 等)。生活垃圾熱解煙氣還具有所含污染物各組分濃度及氣量波動(dòng)較大的特點(diǎn)。該類(lèi)復(fù)合污染物如不經(jīng)有效凈化后排空，會(huì)對(duì)周邊居民生活環(huán)境造成嚴(yán)重影響，對(duì)城市空氣質(zhì)量構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。針對(duì)上述低濃度復(fù)合氣態(tài)污染物的治理，傳統(tǒng)處理方法有吸附法、燃燒法或生物法等。催化燃燒法凈化效率高，但缺點(diǎn)是催化劑易受垃圾熱解煙氣中焦油及炭黑類(lèi)固態(tài)物質(zhì)影響而失效，設(shè)備體積較大，一次性投資及設(shè)備運(yùn)行能耗較大，且存在安全隱患。吸附法、吸收法凈化效果理想，但吸附/吸收后的污染物仍需處置，再生能耗較大。冷凝法應(yīng)用范圍受限，僅對(duì)中、高濃度易揮發(fā)性有機(jī)氣體處理效果較好。生物法投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，但運(yùn)行操作復(fù)雜、占地面積較大，存在二次污染的可能性。相比傳統(tǒng)技術(shù)，低溫等離子體技術(shù)是實(shí)現(xiàn)復(fù)合污染物同時(shí)去除的有效途徑之一。通過(guò)高壓放電獲得低溫等離子體，含有大量的高能電子及高能電子激勵(lì)產(chǎn)生O、OH等活性粒子，可將有害氣體污染物氧化成C02、H2O等其它無(wú)害物或低毒物，同時(shí)，氣體中固態(tài)及液態(tài)微粒通過(guò)脈沖放電產(chǎn)生的高能電子實(shí)現(xiàn)荷電，在電場(chǎng)力作用下收集到集塵板表面。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種去除效率高、能耗低的生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備及利用該設(shè)備凈化生活垃圾熱解煙氣的方法。為實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本專(zhuān)利技術(shù)采取如下的技術(shù)方案一種生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備，包括帶保溫層的殼體，其特征在于，殼體底部至頂部依次設(shè)置有進(jìn)氣口、陽(yáng)極框架、集塵板、清灰機(jī)構(gòu)、上箱體和出氣口，在殼體外配有高壓電源及清灰電機(jī)；殼體底部及上箱體分別設(shè)置有煙氣加熱器，在陽(yáng)極框架內(nèi)的電暈線采用鋸齒狀電暈線，該鋸齒狀電暈線與高壓電源相連接；所述的高壓電源為峰值電壓在IkV 50kV，頻率為IOOHz 2000Hz，脈沖寬度為O. 05 μ s^800 μ s的正高壓直流窄脈沖電源。 所述的清灰機(jī)構(gòu)由清灰刀架、清灰刮刀、絲杠及清灰電機(jī)組成,其中，清灰刮刀與集塵板的距離設(shè)置為O. 2mnT0. 5mm，清灰刮刀的行程由絲杠兩端設(shè)置的行程限位開(kāi)關(guān)控制。所述的低溫等離子體凈化設(shè)備凈化生活垃圾熱解煙氣的方法，其特征在于，煙氣流速在O. lm/s^2m/s之間，停留時(shí)間在2 5s之間，上箱體內(nèi)煙氣溫度控制在80°C以上。上述生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備用于凈化生活垃圾熱解煙氣的方法，其特征在于，包括以下步驟I)生活垃圾熱解煙氣由進(jìn)氣口進(jìn)入設(shè)備后，經(jīng)煙氣加熱器加熱后，進(jìn)入等離子體反應(yīng)區(qū)，高壓電源放電產(chǎn)生的高能電子及高能電子激勵(lì)產(chǎn)生O、OH等活性粒子，將垃圾熱解煙氣中有害氣態(tài)污染物氧化成C02、H20等其它無(wú)害物或低毒物；其中，固態(tài)及液態(tài)微粒通過(guò)電場(chǎng)力作用下被收集到集塵板表面，處理后的氣體由出氣口排出；2)集塵板收集的固態(tài)及液態(tài)微粒，除部分凝聚后滑落到垃圾熱解爐內(nèi)之外，其余的固態(tài)及液態(tài)微粒由清灰機(jī)構(gòu)自動(dòng)清灰，即在清灰電機(jī)的傳動(dòng)作用下，清灰刀架沿著絲杠自上而下帶動(dòng)清灰刮刀刮除。 本專(zhuān)利技術(shù)的生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備，與傳統(tǒng)垃圾熱解煙氣凈化方法(吸收法、吸附法等)相比，具有以下技術(shù)特點(diǎn)I、采用高壓電源放電產(chǎn)生的低溫等離子體實(shí)現(xiàn)同時(shí)高效去除垃圾熱解煙氣中的復(fù)合污染物(包括氣態(tài)污染物、固態(tài)及液態(tài)微粒)，二次污染較少。2、通過(guò)清灰刀架沿著絲杠自上而下帶動(dòng)刮刀刮除集塵板上的固態(tài)及液態(tài)微粒，實(shí)現(xiàn)清灰目的。同時(shí)，設(shè)備體積小，可直接安置在垃圾熱解爐爐體上方，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，去除效率高，一次投資和運(yùn)行費(fèi)用低。附圖說(shuō)明圖I為本專(zhuān)利技術(shù)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖I的A-A剖視圖；圖3為圖I的B-B剖視圖；圖4為圖I的C-C剖視圖。I、平衡支撐底座，2、進(jìn)氣口(軟連接)，3、煙氣加熱器，4、高壓支架，5、高壓電源，6、絕緣穿墻套管，7、上箱體，8、出氣口，9、絕緣瓷柱，10、清灰刀架，11、清灰刮刀，12、集塵板，13、陽(yáng)極框架，14、絲杠，15、行程限位開(kāi)關(guān)，16、清灰電機(jī)，17、電暈線。下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步描述。具體實(shí)施例方式如圖I所示，本實(shí)施例給出一種生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備，包括帶保溫層的殼體，殼體內(nèi)從底部至頂部依次設(shè)置有進(jìn)氣口 2、陽(yáng)極框架13、集塵板12、清灰機(jī)構(gòu)、上箱體7、出氣口 8，在殼體外配有高壓電源5及清灰電機(jī)16。其中殼體底部及上箱體7分別設(shè)置有煙氣加熱器3，在陽(yáng)極框架13內(nèi)的電暈線17采用鋸齒狀電暈線，該鋸齒狀電暈線與高壓電源5相連接；集塵板12與陽(yáng)極框架13內(nèi)的電暈線17的中心間距在8(Tl50mm之間；所述的高壓電源5為峰值電壓在IkV 50kV，頻率為IOOHz 2000Hz，脈沖寬度為O. 05 μ 3^800 μ S的正高壓直流窄脈沖電源。所述的清灰機(jī)構(gòu)由清灰刀架10、清灰刮刀11、絲杠14及清灰電機(jī)16組成，其中，清灰刮刀11與集塵板12的距離設(shè)置為O. 2mnT0. 5mm，清灰刮刀11的行程由絲杠14兩端設(shè)置的行程限位開(kāi)關(guān)15控制。上箱體7內(nèi)設(shè)置有絕緣瓷柱9，用于支撐陽(yáng) 極框架13，高壓電源5通過(guò)絕緣穿墻套管6與陽(yáng)極框架13內(nèi)的電暈線17相連接。高壓支架4和殼體的底部設(shè)有平衡支撐底座1，殼體與平衡支撐底座I由地腳螺栓連接，通過(guò)地腳螺栓調(diào)整殼體底部水平。所述的殼體內(nèi)壁材質(zhì)為316L不銹鋼，殼體外保溫層為厚度6 10cm之間的硅酸鋁保溫層。所述的低溫等離子體凈化設(shè)備凈化生活垃圾熱解煙氣的方法，其特征在于，煙氣流速在O. lm/s^2m/s之間，停留時(shí)間在2 5s之間，上箱體7內(nèi)煙氣溫度控制在80°C以上。采用上述實(shí)施例的生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備的凈化方法，包括以下步驟I)生活垃圾熱解煙氣由進(jìn)氣口 2進(jìn)入生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備后，經(jīng)煙氣加熱器3加熱后，進(jìn)入等離子體反應(yīng)區(qū)，高壓電源5放電產(chǎn)生的高能電子及高能電子激勵(lì)產(chǎn)生的O、OH等活性粒子，將垃圾熱解煙氣中有害氣態(tài)污染物氧化成C02、H20等其它無(wú)害物或低毒物；煙氣中固態(tài)及液態(tài)微粒(如炭黑、焦油等)通過(guò)脈沖放電產(chǎn)生的高能電子實(shí)現(xiàn)荷電，在電場(chǎng)力作用下收集到集塵板12表面。處理后的氣體由出氣口 8排出。2)集塵板12收集的固態(tài)及液態(tài)微粒(如炭黑、焦油等)除部分凝聚后滑落到垃圾熱解爐內(nèi)，采用自動(dòng)清灰模式，在清灰電機(jī)16的傳動(dòng)作用下，清灰刀架10沿著絲杠14自上而下帶動(dòng)清灰刮刀11刮除集塵板12上的固態(tài)及液態(tài)微粒，實(shí)現(xiàn)清灰目的。清灰刮刀11的行程由絲杠14兩端設(shè)置的上、下行程限位開(kāi)關(guān)15控制，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)清灰。應(yīng)用實(shí)施例以下是采用生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備對(duì)生活垃圾熱解爐煙氣進(jìn)行處理的具體實(shí)例。高壓電源5運(yùn)行參數(shù)為峰值電本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種生活垃圾熱解煙氣低溫等離子體凈化設(shè)備，包括帶保溫層的殼體，其特征在于，殼體底部至頂部依次設(shè)置有進(jìn)氣口（2）、陽(yáng)極框架（13）、集塵板（12）、清灰機(jī)構(gòu)、上箱體（7）和出氣口（8），在殼體外配有高壓電源（5）及清灰電機(jī)（16）；殼體底部及上箱體（7）分別設(shè)置有煙氣加熱器（3），在陽(yáng)極框架（13）內(nèi)的電暈線（17）采用鋸齒狀電暈線，該鋸齒狀電暈線與高壓電源（5）相連接；所述的高壓電源（5）為峰值電壓在1kV~50kV，頻率為100Hz~2000Hz，脈沖寬度為0.05μs~800μs的正高壓直流窄脈沖電源。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黨小慶，黃家玉，曹利，夏夕科，張青，許森榮，馮延鵬，周宇翔，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安建筑科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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