本發(fā)明涉及低溫等離子體領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在我國，VOCs(Volatile Organic Compounds)，是指常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物?？茖W(xué)研究表明，當(dāng)室內(nèi)空氣中VOCs濃度過高時(shí)很容易引起急性中毒，輕者會出現(xiàn)頭痛、頭暈、咳嗽、惡心、嘔吐等癥狀，重者會出現(xiàn)肝中毒并很快出現(xiàn)昏迷癥狀，甚至還可能有生命危險(xiǎn)。

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，空氣質(zhì)量問題日益影響到人們的日常生活。優(yōu)良的空氣質(zhì)量作為人類生活必不可少的要求，在近幾年得到了人們越來越多的重視。但是由于各種加工廠中溶劑、粘膠劑、油漆、皮革等有機(jī)物仍在操作車間大量使用，使得很多企業(yè)的室內(nèi)工作環(huán)境以及外排氣體都存在著揮發(fā)性有機(jī)物的污染問題。因此，VOCs作為其中重要的污染成分，成為現(xiàn)今人們熱衷的處理對象。

傳統(tǒng)揮發(fā)性有機(jī)物的凈化方法包括吸附法、冷凝法和直接燃燒法等，但由于VOCs具有成分復(fù)雜、種類繁多的特點(diǎn)，這些方法往往易產(chǎn)生二次污染物且易受到揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度和溫度的限制。因此，研發(fā)新型有效的VOCs處理技術(shù)，進(jìn)而提高VOCs處理效率具有重要意義。

低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí)，氣體被擊穿，進(jìn)而產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。近年來，等離子體科學(xué)與技術(shù)研究的不斷深入促進(jìn)了等離子體技術(shù)在氣體處理領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。眾多研究結(jié)果表明，放電等離子體技術(shù)可以有效地氧化分解成分復(fù)雜的揮發(fā)性有機(jī)物，具有應(yīng)用范圍廣、降解效果好等顯著特點(diǎn)。放電等離子體方法作為一種新型的VOCs處理技術(shù)，主要是利用高能高活性的粒子(高能電子、臭氧、紫外線等)，與VOCs分子發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)，破壞其結(jié)構(gòu)，使其最終降解成為CO2和H2O等小分子無害物。

現(xiàn)階段可用于氣體處理的等離子體發(fā)生裝置種類繁多。產(chǎn)生低溫等離子體的常用方法有輝光放電，電暈放電，介質(zhì)阻擋放電，大氣壓輝光放電等。輝光放電受低氣壓的限制，工業(yè)應(yīng)用難于連續(xù)化生產(chǎn)且應(yīng)用成本高昂，因而無法廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造中；電暈放電需要足夠高的電壓以增加電暈部位的電場，一般工作條件下，既不容易獲得穩(wěn)定的電暈放電，也易產(chǎn)生局部的電弧放電，最終影響處理效果；大氣壓輝光放電運(yùn)行時(shí)需要提供真空環(huán)境、設(shè)備投資大、操作復(fù)雜。

為了克服上述方法的不足，采用介質(zhì)阻擋放電技術(shù)獲得低溫等離子體是一種較為理想的方法。介質(zhì)層對此類放電主要有三個(gè)作用：一是限制微放電中帶電粒子的運(yùn)動，使微放電成為一個(gè)個(gè)短促的脈沖；二是讓微放電均勻穩(wěn)定地分布在整個(gè)面狀電極之間，防止火花放電。三是將金屬電極通過介質(zhì)層與廢氣進(jìn)行隔離，確保電極不被腐蝕。相比之下，介質(zhì)阻擋放電能夠在大氣壓下產(chǎn)生大體積，高能量密度的低溫等離子體，而且不需要真空設(shè)備，具有明顯的優(yōu)越性。

國內(nèi)申請?zhí)枮?01110082007.9的發(fā)明公開了一種等離子體催化協(xié)同治理VOCs的反應(yīng)器，包括筒體，筒體為石英玻璃管，石英玻璃管的外壁面包裹金屬導(dǎo)電物，金屬導(dǎo)電物接交流高壓電源作為介質(zhì)阻擋放電的外電極；筒體內(nèi)部正中間設(shè)置不銹鋼管，不銹鋼管接地作為介質(zhì)阻擋放電的內(nèi)電極；不銹鋼管管壁開孔，并連接外部氣源；石英玻璃管和不銹鋼管之間形成放電氣隙，放電氣隙內(nèi)填充吸附劑和催化劑；筒體的一端為進(jìn)氣口端，另一端為出氣口端，進(jìn)氣口端和出氣口端分別設(shè)有氣流均布板。該專利的反應(yīng)器復(fù)合了等離子體氧化、吸附和催化功能，能夠發(fā)揮氧化、吸附和催化三者之間的協(xié)同作用，大大改善VOCs的降解，提高VOCs降解的碳化率，并有效抑制有害副產(chǎn)物的生成。

國內(nèi)申請?zhí)枮?01620065693.7的實(shí)用新型公開的一種雙介質(zhì)阻擋放電氣體異味治理裝置，至少包括一塊排級式等離子體放電盤，排級式等離子放電盤位于風(fēng)道內(nèi)，待處理廢氣隨風(fēng)從放電盤流過。放電盤包含盤架和等離子管，盤架兩端設(shè)有金屬架板，架板上設(shè)有若干排通孔，對應(yīng)通孔處裝有等離子管。等離子管包括電極放電管和接地電極放電管，兩種管子按排交替放置。該氣體異味處理裝置，采用了平板放電處理的改進(jìn)類型，等離子管與氣體充分接觸，放點(diǎn)均勻，處理高效。

國內(nèi)申請?zhí)枮?01610232828.9的發(fā)明公開了一種多級等離子體空氣凈化器，由風(fēng)機(jī)、殼體、過濾層、多級介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器、臭氧分解催化劑構(gòu)成，其中，多級介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器和臭氧分解催化劑為裝置的核心部件。凈化原理為：含揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的空氣經(jīng)過濾層除去顆粒物后，VOCs被多級介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器氧化降解為二氧化碳和水，介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器產(chǎn)生的臭氧和未被完全分解的有機(jī)物被臭氧分解催化劑分解，最終室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到凈化要求。

總的來說，目前介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生等離子體的方式主要有套管式和平板式，但是兩者都存在一些問題。套管式反應(yīng)器是目前使用較為廣泛的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，但是套管式反應(yīng)器為了達(dá)到較好的放電效果，內(nèi)外套管的凈間距一般小于10mm，因而氣阻較大，極大地影響了氣體的流通量，無法大面積地處理氣體；而平板式反應(yīng)器由于電極與介質(zhì)層的銜接問題以及沿面放電的問題，使得實(shí)際應(yīng)用較為困難；同時(shí)兩者的共同問題是極板的發(fā)熱問題，放電極板在長時(shí)間的工作過程中會放出大量的熱量，而常規(guī)的冷卻方法又增加了系統(tǒng)的能耗，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決套管式反應(yīng)器無法大面積地處理氣體、平板式反應(yīng)器實(shí)際應(yīng)用困難，極板的冷卻增加能耗及成本的問題，從而提供基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置。

本發(fā)明所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置，包括霓虹燈調(diào)壓器、第一VOCs緩沖室、氣流控制裝置、多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置、溫差發(fā)電裝置、電器控制器、第二VOCs緩沖室、第一VOCs濃度傳感器、第二VOCs濃度傳感器和副產(chǎn)物處理裝置；

霓虹燈調(diào)壓器對市電進(jìn)行轉(zhuǎn)換并為多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置提供高壓電源，第一VOCs緩沖室用于盛裝待處理的VOCs，第一VOCs濃度傳感器置于第一VOCs緩沖室內(nèi)，第一VOCs緩沖室流出的氣體流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置，且流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的氣流速度由氣流控制裝置調(diào)節(jié)控制，多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置流出的氣體流入第二VOCs緩沖室，副產(chǎn)物處理裝置去除第二VOCs緩沖室流出氣體中的臭氧，第二VOCs濃度傳感器置于第二VOCs緩沖室內(nèi)，溫差發(fā)電裝置將多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電能，為第一VOCs濃度傳感器、第二VOCs濃度傳感器和電器控制器供電，電器控制器根據(jù)第二VOCs濃度傳感器輸出的VOCs濃度給氣流控制裝置下達(dá)調(diào)節(jié)指令，控制流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的氣流速度。

優(yōu)選的是，所述多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置包括至少一組放電單元；

每組放電單元包括矩形銅板、矩形銅網(wǎng)、兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片、墊片和TiO₂-γAl₂O₃催化劑；

兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片相對平行放置，在兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片相背的表面上分別開一個(gè)凹槽，并分別嵌入矩形銅板和矩形銅網(wǎng)，兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片相對的表面通過兩端設(shè)置的墊片形成的封閉空間，，該封閉空間內(nèi)均勻分布有TiO₂-γAl₂O₃催化劑，該封閉空間的一端設(shè)有進(jìn)氣口，另一端設(shè)有出氣口，兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片之間非進(jìn)出氣口處采用玻璃密封，矩形銅板和矩形銅網(wǎng)的四周均澆注聚四氟乙烯；

矩形銅板與霓虹燈調(diào)壓器的低壓端電氣相連并接地，矩形銅網(wǎng)與霓虹燈調(diào)壓器的高壓端電氣相連。

優(yōu)選的是，所述溫差發(fā)電裝置包括溫差發(fā)電片、導(dǎo)熱硅脂層、散熱器和升壓穩(wěn)壓模塊；

溫差發(fā)電片的冷端設(shè)有一層導(dǎo)熱硅脂層，導(dǎo)熱硅脂層上固定有散熱器，溫差發(fā)電片的熱端與矩形銅板未與陶瓷介質(zhì)片接觸的面緊密接觸，溫差發(fā)電片輸出的電壓經(jīng)升壓穩(wěn)壓模塊后輸出。

優(yōu)選的是，所述氣流控制裝置包括導(dǎo)流塊、氣流調(diào)節(jié)器、均流板、軸流風(fēng)機(jī)和不銹鋼過濾網(wǎng)；

第一VOCs緩沖室的進(jìn)氣口處由外向內(nèi)依次設(shè)有不銹鋼過濾網(wǎng)和軸流風(fēng)機(jī)，第一VOCs緩沖室腔內(nèi)設(shè)置均流板，第一VOCs緩沖室的出氣口由內(nèi)向外依次設(shè)置氣流調(diào)節(jié)器和導(dǎo)流塊，導(dǎo)流塊上開有若干個(gè)人字形通道，人字形通道的少通道側(cè)為入口側(cè)，多通道側(cè)為出口側(cè)，出口側(cè)的每一個(gè)通道與每一組放電單元的進(jìn)氣口導(dǎo)通。

優(yōu)選的是，所述副產(chǎn)物處理裝置包括進(jìn)氣管道、不銹鋼殼體、聚氨酯過濾海綿、臭氧催化劑、擋流板、水槽、出氣管道和出氣閥門；

進(jìn)氣管道的一端與第二VOCs緩沖室的出氣口連通，另一端與不銹鋼殼體的下部導(dǎo)通，不銹鋼殼體的上部設(shè)有出氣管道，出氣管道上設(shè)有出氣閥門，銹鋼殼體的上部和下部之間固定有多層聚氨酯過濾海綿，聚氨酯過濾海綿內(nèi)均勻分布有臭氧催化劑，相鄰兩層聚氨酯過濾海綿之間交錯(cuò)排布有擋流板，不銹鋼殼體的底部設(shè)有水槽。

優(yōu)選的是，所述電器控制器根據(jù)VOCs濃度差控制通過控制軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來控制由氣流控制裝置流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的氣流速度。

優(yōu)選的是，等離子體發(fā)生裝置還包括兩組數(shù)碼管；兩組數(shù)碼管均與電器控制器相連，兩組數(shù)碼管分別用于顯示第一VOCs濃度傳感器、第二VOCs濃度傳感器測得的VOCs濃度等級。

本發(fā)明的有益效果：(1)反應(yīng)速度快，氣體通過多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的速度可以達(dá)到3-15米/秒；(2)應(yīng)用范圍廣，不受氣溫和污染物成分的影響；(3)能量利用率高，針對接地極板的熱浪費(fèi)現(xiàn)象，通過溫差發(fā)電裝置將極板余熱轉(zhuǎn)換為電能，在很大程度上提高了能量的利用率；(4)可控性強(qiáng)、工作效率高，通過對處理后的VOCs的濃度檢測來調(diào)節(jié)氣流速度，使得裝置的處理效果和自動化水平大大提升；(5)易于集成，更加符合較大規(guī)模工程應(yīng)用的需求。

附圖說明

圖1是具體實(shí)施方式一所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是具體實(shí)施方式二中的多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是具體實(shí)施方式三中的溫差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，5-6是機(jī)架，5-5是螺栓；

圖4是具體實(shí)施方式四中的氣流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是具體實(shí)施方式四中的均流板的橫向剖視圖；

圖6是具體實(shí)施方式四中的不銹鋼過濾網(wǎng)的橫向剖視圖；

圖7是具體實(shí)施方式五中的副產(chǎn)物處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是具體實(shí)施方式六中的電器控制器的電路連接示意圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置，包括霓虹燈調(diào)壓器1、第一VOCs緩沖室2、氣流控制裝置3、多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4、溫差發(fā)電裝置5、電器控制器6、第二VOCs緩沖室7、第一VOCs濃度傳感器8、第二VOCs濃度傳感器9和副產(chǎn)物處理裝置10；

霓虹燈調(diào)壓器1對市電進(jìn)行轉(zhuǎn)換并為多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4提供高壓電源，第一VOCs緩沖室2用于盛裝待處理的VOCs，第一VOCs濃度傳感器8置于第一VOCs緩沖室2內(nèi)，第一VOCs緩沖室2流出的氣體流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4，且流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4的氣流速度由氣流控制裝置3調(diào)節(jié)控制，多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4流出的氣體流入第二VOCs緩沖室7，副產(chǎn)物處理裝置10去除第二VOCs緩沖室7流出氣體中的臭氧，第二VOCs濃度傳感器9置于第二VOCs緩沖室7內(nèi)，溫差發(fā)電裝置5將多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)換為電能，為第一VOCs濃度傳感器8、第二VOCs濃度傳感器9和電器控制器6供電，電器控制器6根據(jù)第二VOCs濃度傳感器9輸出的VOCs濃度給氣流控制裝置3下達(dá)調(diào)節(jié)指令，控制流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4的氣流速度。

工作時(shí)，首先啟動軸流風(fēng)機(jī)，將外界的VOCs抽入第一VOCs緩沖室(實(shí)驗(yàn)條件下，用氣囊直接給緩沖室供氣)，待處理的VOCs通過氣流控制裝置均勻、穩(wěn)定地進(jìn)入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置。在高能電子、臭氧、紫外線等高能高活性物質(zhì)的作用下，VOCs被分解為CO₂和H₂O等小分子物質(zhì)。同時(shí)由于在等離子體發(fā)生過程中，多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4的接地放電極板(功率電極)溫度較高，溫差發(fā)電裝置利用極板與空氣間的溫差進(jìn)行發(fā)電。電器控制器根據(jù)采集到的VOCs濃度數(shù)據(jù)通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)氣流控制裝置3控制氣體流量，從而保證VOCs處理的高效性。最后，處理后的VOCs經(jīng)過尾氣處理模塊可去除副產(chǎn)物臭氧，使得尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖2具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式一所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4包括至少一組放電單元4A；

每組放電單元包括矩形銅板4-1、矩形銅網(wǎng)4-2、兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3、墊片4-4和TiO₂-γAl₂O₃催化劑；

兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3相對平行放置，在兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3相背的表面上分別開一個(gè)凹槽，并分別嵌入矩形銅板4-1和矩形銅網(wǎng)4-2，兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3相對的表面通過兩端設(shè)置的墊片4-4形成的封閉空間，該封閉空間內(nèi)均勻分布有TiO₂-γAl₂O₃催化劑，該封閉空間的一端設(shè)有進(jìn)氣口，另一端設(shè)有出氣口，兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3之間非進(jìn)出氣口處采用玻璃密封，矩形銅板4-1和矩形銅網(wǎng)4-2的四周均澆注聚四氟乙烯4-5；

矩形銅板4-1與霓虹燈調(diào)壓器1的低壓端電氣相連并接地，矩形銅網(wǎng)4-2與霓虹燈調(diào)壓器1的高壓端電氣相連。

霓虹燈調(diào)壓器，將市電轉(zhuǎn)換為6000V高壓交流電，低壓端與高壓端分別與矩形銅板和矩形銅網(wǎng)連接；

矩形銅板，長110mm，寬55mm，厚0.3mm，通過金屬導(dǎo)線與霓虹燈調(diào)壓器低壓端相連并接地，作為功率電極用；

矩形銅網(wǎng)，長110mm，寬55mm，厚0.3mm，通過金屬導(dǎo)線與霓虹燈調(diào)壓器高壓端相連，作為功率電極用；

陶瓷介質(zhì)片，呈矩形，長130mm，寬80mm，高1.5mm，在其一面的中部開有長110mm，寬55mm，深0.1mm的凹槽，凹槽與陶瓷介質(zhì)片長邊和寬邊的距離分別為10mm，12.5mm，用于放置銅電極。與相鄰的薄銅板和銅網(wǎng)緊密連接，使得陶瓷介質(zhì)片之間形成2mm的介質(zhì)阻擋放電空間；

TiO₂-γAl₂O₃催化劑，將制備好的TiO₂-γAl₂O₃催化劑加工成球狀，均勻夾持在介質(zhì)阻擋放電空間，可與等離子體方法協(xié)同作用處理VOCs；

墊片：呈L形，高2mm，帶粘性，用于保持位于介質(zhì)阻擋放電空間的兩陶瓷介質(zhì)片的間距，同時(shí)可將介質(zhì)阻擋放電空間的寬度側(cè)密封；

電極引出線，焊接在電極邊緣。

為了有效避免沿面放電，在矩形銅板和矩形銅網(wǎng)的四周均澆注聚四氟乙烯。金屬銅電極通過陶瓷介質(zhì)片與VOCs隔離，確保電極不被腐蝕。通過加入TiO2-γAl2O3催化劑，提高了等離子體方法對VOCs的處理效果。通過設(shè)計(jì)帶凹槽的陶瓷介質(zhì)片和在電極四周澆注絕緣材料，有效避免了沿面放電問題。可以通過采用單個(gè)放電單元，或多個(gè)放電單元并聯(lián)操作，處理VOCs，以滿足實(shí)際需要。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖3具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式二所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，溫差發(fā)電裝置5包括溫差發(fā)電片5-1、導(dǎo)熱硅脂層5-2、散熱器5-3和升壓穩(wěn)壓模塊5-4；

溫差發(fā)電片5-1的冷端設(shè)有一層導(dǎo)熱硅脂層5-2，導(dǎo)熱硅脂層5-2上固定有散熱器5-3，溫差發(fā)電片5-1的熱端與矩形銅板4-1未與陶瓷介質(zhì)片4-3接觸的面緊密接觸，溫差發(fā)電片5-1輸出的電壓經(jīng)升壓穩(wěn)壓模塊5-4后輸出。

溫差發(fā)電片，型號為TGM-241-1.4-1.5，可利用接地的矩形銅板極板在工作過程中與外界空氣之間存在的較大溫差對外發(fā)電；

導(dǎo)熱硅脂層，型號為T-50A，可減少熱量在傳輸過程中的熱阻；

散熱器選用帶AVC的8cm風(fēng)扇的AMD銅芯散熱器，使得溫差發(fā)電片的冷端保持在較低溫度；

升壓穩(wěn)壓模塊5-4，采取非隔離升壓電路(boost電路)，輸入電壓1-5V，輸出電壓5.1-5.2V，轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)96％(輸入電壓越高，效率越高)，輸出波紋30mv(MAX)，20M帶寬。

所述溫差發(fā)電片的熱端與矩形銅板4-1未與陶瓷介質(zhì)片4-3接觸的面緊密接觸，冷端均勻附著導(dǎo)熱硅脂，導(dǎo)熱硅脂上安裝散熱器，通過螺栓5-5將溫差發(fā)電裝置固定在機(jī)架5-6上。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖4至6具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式三所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，氣流控制裝置3包括導(dǎo)流塊3-1、氣流調(diào)節(jié)器3-2、均流板3-3、軸流風(fēng)機(jī)3-4和不銹鋼過濾網(wǎng)3-5；

第一VOCs緩沖室2的進(jìn)氣口處由外向內(nèi)依次設(shè)有不銹鋼過濾網(wǎng)3-5和軸流風(fēng)機(jī)3-4，第一VOCs緩沖室2腔內(nèi)設(shè)置均流板3-3，第一VOCs緩沖室2的出氣口由內(nèi)向外依次設(shè)置氣流調(diào)節(jié)器3-2和導(dǎo)流塊3-1，導(dǎo)流塊3-1上開有若干個(gè)人字形通道，人字形通道的少通道側(cè)為入口側(cè)，多通道側(cè)為出口側(cè)，出口側(cè)的每一個(gè)通道與每一組放電單元4A的進(jìn)氣口導(dǎo)通。

導(dǎo)流塊以聚四氟乙烯為原料，內(nèi)部開有直徑為1.5mm的雙人型通道，多開通道側(cè)內(nèi)凹深度10mm；

均流板以有機(jī)玻璃為原料，其上開有等間距的直徑1mm的細(xì)圓孔，使得來自第一VOCs緩沖室的待處理VOCs穩(wěn)定、均勻地流入導(dǎo)流塊；

連接用的導(dǎo)管為直徑1.5mm的聚四氟乙烯管；

不銹鋼過濾網(wǎng)篩孔尺寸為0.5mm，用于去除待處理VOCs中的大顆粒雜質(zhì)；

氣流調(diào)節(jié)器位于導(dǎo)流塊與均流板之間，用于手動調(diào)節(jié)氣體流量。

導(dǎo)流塊多通道側(cè)與延伸到多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置內(nèi)部的導(dǎo)管連接，少通道側(cè)通過導(dǎo)管與第一VOCs緩沖室2的出氣口連接，氣流調(diào)節(jié)器3-2設(shè)置在導(dǎo)管上。同時(shí)，導(dǎo)流塊通過內(nèi)凹部分在外部與整個(gè)多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置嚙合。

具體實(shí)施方式五：結(jié)合圖7具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式四所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，副產(chǎn)物處理裝置10包括進(jìn)氣管道10-1、不銹鋼殼體10-2、聚氨酯過濾海綿10-3、臭氧催化劑10-4、擋流板10-5、水槽10-6、出氣管道10-7和出氣閥門10-8；

進(jìn)氣管道10-1的一端與第二VOCs緩沖室7的出氣口連通，另一端與不銹鋼殼體10-2的下部導(dǎo)通，不銹鋼殼體10-2的上部設(shè)有出氣管道10-7，出氣管道10-7上設(shè)有出氣閥門10-8，銹鋼殼體10-2的上部和下部之間固定有多層聚氨酯過濾海綿10-3，聚氨酯過濾海綿10-3內(nèi)均勻分布有臭氧催化劑10-4，相鄰兩層聚氨酯過濾海綿10-3之間交錯(cuò)排布有擋流板10-5，不銹鋼殼體10-2的底部設(shè)有水槽10-6。

進(jìn)氣管道：孔徑5mm；

不銹鋼殼體，邊長15cm，提供催化臭氧分解的空間；

聚氨酯過濾海綿，規(guī)格為15cm×15cm×2cm，用于固定臭氧催化劑顆粒；

擋流板以不銹鋼為原料，規(guī)格為12.5cm×15cm×5mm，交錯(cuò)排布在聚氨酯過濾海綿間隙，可延長催化臭氧的時(shí)間；

水槽，規(guī)格為10cm×10cm×1cm，位于副產(chǎn)物處理裝置底部，可降低從進(jìn)氣管道進(jìn)入的氣體的溫度以及不銹鋼殼體內(nèi)的相對濕度；

出氣管道，孔徑2mm；

出氣閥門，與出氣管道連接，可控制外排氣體的流量。

相鄰兩層的聚氨酯過濾海綿間隔為5mm，分布在不銹鋼殼體內(nèi)部，與不銹鋼殼體上下兩底面的距離分別為1cm和3cm；臭氧催化劑均勻分布在聚氨酯過濾海綿內(nèi)部；所述擋流板交錯(cuò)插入由聚氨酯過濾海綿形成的間隔。

具體實(shí)施方式六：結(jié)合圖8具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對具體實(shí)施方式五所述的基于多級介質(zhì)阻擋放電的節(jié)能型VOCs處理裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，電器控制器6根據(jù)VOCs濃度差控制通過控制軸流風(fēng)機(jī)3-4轉(zhuǎn)速來控制由氣流控制裝置3流入多級介質(zhì)阻擋放電等離子體發(fā)生裝置4的氣流速度。還包括兩組數(shù)碼管11；兩組數(shù)碼管11均與電器控制器6相連，分別用于顯示第一VOCs濃度傳感器8、第二VOCs濃度傳感器9測得的VOCs濃度等級。

采用KQM2801A模塊對空氣中污染氣體(有機(jī)化合揮發(fā)氣體、生活煙霧等)進(jìn)行檢測，通過對傳感器濃度信號處理并輸出污染等級(濃度小于2PPM則顯示0級；濃度在2～8PPM之間則顯示1級；濃度在8～15PPM之間則顯示2級；濃度大于15PPM則顯示3級)，實(shí)現(xiàn)對空氣質(zhì)量的檢測功能。同時(shí)本電器控制器能實(shí)現(xiàn)潔凈空氣基準(zhǔn)自動校正，為保持電器控制器的高靈敏性，以及減少傳感器漂移影響，電器控制器會自動根據(jù)算法來更新潔凈空氣基準(zhǔn)值，并且保存在存儲器中。上述技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)。

軸流風(fēng)機(jī)：采用直流無刷散熱風(fēng)扇，用于自動控制氣流速度；

電器控制器采用51單片機(jī)最小系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)51單片機(jī)最小系統(tǒng)接受到兩個(gè)VOCs氣體濃度傳感器傳回的數(shù)據(jù)后，控制兩個(gè)8位共陰數(shù)碼管進(jìn)行濃度等級的顯示，左側(cè)數(shù)碼管顯示第一VOCs緩沖室的VOCs氣體濃度等級，右側(cè)數(shù)碼管顯示第二VOCs緩沖室7的VOCs氣體濃度等級，同時(shí)51單片機(jī)根據(jù)第二VOCs緩沖室7的VOCs氣體濃度等級來調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)3-4轉(zhuǎn)速(當(dāng)氣體濃度等級大于1時(shí)，則減少PWM占空比，降低風(fēng)速；當(dāng)氣體濃度等級小于1時(shí)，則增加PWM占空比，加大風(fēng)速)，從而保證氣體處理的高效性。

升壓穩(wěn)壓模塊輸入端正極接溫差發(fā)電片紅線，輸入端負(fù)極接溫差發(fā)電片的黑線，升壓穩(wěn)壓模塊輸出端正極接51單片機(jī)VCC，輸出端負(fù)極接51單片機(jī)GND。軸流風(fēng)機(jī)的兩接線端子接在51單片機(jī)的P1.0口后的功率放大電路的輸出端口，由單片機(jī)P1.0口輸出高低電平控制軸流風(fēng)機(jī)。第一VOCs濃度傳感器的信號端口分別接在單片機(jī)P1.1,P1.2口，傳輸高低電平，單片機(jī)根據(jù)傳輸?shù)母叩碗娖脚袛酀舛人?；第二VOCs濃度傳感器信號端口分別接在單片機(jī)P1.3,P1.4口，傳輸高低電平，單片機(jī)根據(jù)傳輸?shù)母叩碗娖脚袛酀舛人?。兩組數(shù)碼管為陰數(shù)碼管分別接在51單片機(jī)P0和P2口，顯示濃度水平。(P1.0是STC89C52單片機(jī)左上角第一個(gè)引腳，P1.1是STC89C52單片機(jī)左上角第二個(gè)引腳，P1.2是STC89C52單片機(jī)左上角第三個(gè)引腳，P1.3是STC89C52單片機(jī)左上角第四個(gè)引腳，P1.4是STC89C52單片機(jī)左上角第五個(gè)引腳，P0是STC89C52左上角的8個(gè)引腳，P2是右下角從下向上數(shù)8個(gè)引腳。)

在高壓交流電源的作用下，陶瓷介質(zhì)片之間將產(chǎn)生高密度的低溫等離子體，一方面，其中的有效成分(高能電子、臭氧、紫外線等)與TiO₂-γAl₂O₃催化劑協(xié)同作用，對在兩個(gè)陶瓷介質(zhì)片4-3之間的空間內(nèi)的待處理VOCs進(jìn)行處理；另一方面，接地矩形銅板在工作過程中會產(chǎn)生大量熱量，溫差發(fā)電裝置利用矩形銅板的高溫實(shí)現(xiàn)功率輸出，驅(qū)動第一VOCs濃度傳感器8、第二VOCs濃度傳感器9和電器控制器6。處理后的VOCs再依次通過第二VOCs緩沖室7、副產(chǎn)物處理裝置10，副產(chǎn)物處理裝置可去除處理后的VOCs中殘留的臭氧，使得最終的待排已處理廢氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在整個(gè)工作過程中，VOCs濃度傳感器置于前后兩個(gè)緩沖室內(nèi)，對處理后的VOCs濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，基于51單片機(jī)的電器控制器可以將傳感器采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)碼管顯示，并根據(jù)處理效果，通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

與申請?zhí)枮?01110082007.9的裝置相比，本發(fā)明采用的是平板式多極介質(zhì)阻擋放電，在進(jìn)氣位置使用導(dǎo)流塊、均流板使氣流平穩(wěn)、均勻地流入反應(yīng)區(qū)。在此基礎(chǔ)上，利用極板余熱發(fā)電，有效的提高了裝置的能量利用率，并增加副產(chǎn)物處理裝置去除處理完成后的VOCs中的O3。

申請?zhí)枮?01620065693.7的裝置處理廢氣時(shí)產(chǎn)生的大量余熱被浪費(fèi)，而且排級式等離子體放電盤增大了反應(yīng)裝置的占地空間。本發(fā)明的平板放電類型為高低壓電極交替耦合層疊式放電，氣體處理效果更好。

與申請?zhí)?01610232828.9的裝置相比，本發(fā)明在放電形式上采用的是板式介質(zhì)阻擋放電模式，氣體處理效果更好，在此基礎(chǔ)上新增了溫差發(fā)電裝置。同時(shí)，在后續(xù)臭氧處理上，通過增加擋流板可有效防止氣體回流。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

雖然在本文中參照了特定的實(shí)施方式來描述本發(fā)明，但是應(yīng)該理解的是，這些實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的原理和應(yīng)用的示例。因此應(yīng)該理解的是，可以對示例性的實(shí)施例進(jìn)行許多修改，并且可以設(shè)計(jì)出其他的布置，只要不偏離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。應(yīng)該理解的是，可以通過不同于原始權(quán)利要求所描述的方式來結(jié)合不同的從屬權(quán)利要求和本文中所述的特征。還可以理解的是，結(jié)合單獨(dú)實(shí)施例所描述的特征可以使用在其他所述實(shí)施例中。