一种微波等离子体废气处理方法与流程

1.本发明涉及废气处理技术领域，具体而言，涉及一种微波等离子体废气处理方法。


背景技术：

2.随着我国工业制造企业的规模不断发展，工业废气造成的环境污染是目前环境污染的重要来源之一。工业废气中大量对人体有害的有机物和无机物直接排放到大气，会对环境和人的身体造成严重的危害。因此，对废气的处理技术得到了人们的关注。
3.目前的化工产业废气的处理方法，主要包括热力燃烧、催化燃烧、吸收吸附、冷凝回收、生物处理及电晕放电等。而且，这些方法主要适用于单一的等离子处理技术或微波处理技术处理废气。
4.然而，现有技术中对于废气处理存在处理效率不高、处理设备因环境差异废气处理设备适用范围受限的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对上述现有技术中等离子体废气处理技术的不足，提供一种微波等离子体废气处理方法，以解决现有技术中对于废气处理存在处理效率不高、处理设备因环境差异废气处理设备适用范围受限的问题。
6.为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
7.第一方面，本发明提供了一种微波等离子体废气处理方法，包括：
8.从进气口获取待处理废气；
9.基于微波和等离子体的作用下，对所述待处理废气进行处理；
10.将处理后的气体从出气口排出。
11.可选的，基于微波和等离子体的作用下，对所述待处理废气进行处理，包括：
12.在负高压直流电源作用下，相邻电极棒之间产生等离子体；
13.基于所述等离子体对所述待处理废气进行处理。
14.可选的，所述微波源用于催化所述待处理废气。
15.第二方面，本发明还公开了一种微波等离子体废气处理装置，包括：腔体、微波源、电极棒、绝缘棒、绝缘块、高压电源、进气口和出气口；
16.其中，所述微波源设置在所述腔体外侧；所述电极棒包括多个，所述多个电极棒均匀的排列在所述腔体内；所述绝缘块设置在所述电极棒的两端；所述高压电源与所述多个电极棒连接；所述绝缘棒设置在所述绝缘块的两侧。
17.第三方面，本发明还公开了一种微波等离子体废气处理装置，所述装置包括：获取模块，处理模块、输出模块，
18.所述获取模块，用于从进气口获取待处理废气；
19.所述处理模块，用于基于微波和等离子体的作用，对所述待处理废气进行处理；
20.所述输出模块，用于将处理后的气体从出气口排出。
21.第四方面，本发明还公开了一种电子设备，所述电子设备包括：包括处理器、存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述装置执行如上述第一方面所述的微波等离子体废气处理方法。
22.第五方面，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述指令被执行时，使得计算机执行如上述第一方面所述的微波等离子体废气处理方法。
23.本发明的有益效果是：本发明中提供的一种微波等离子体废气处理方法，包括：从进气口获取待处理废气；基于微波和等离子体的作用下，对所述待处理废气进行处理；将处理后的气体从出气口排出。也就是说，本发明基于微波源和高压等离子体共同作用下对废气进行处理，避免了微波与等离子之间的相互干扰，设备结构简单，且废气处理效率高。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
25.图1为本发明一实施例提供的微波等离子体废气处理方法流程示意图；
26.图2为本发明另一实施例提供的微波等离子体废气处理装置示意图；
27.图3为本发明另一实施例提供的微波等离子体废气处理装置示意图；
28.图4为本发明另一实施例提供的等离子废气处理设备示意图。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍
微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.首先对本发明所涉及的名词进行解释：
36.等离子体：等离子体是由带电的正粒子、负粒子(包括正离子、负离子、电子、自由基和活性基团等)组成的集合体，其中正电荷和负电荷电量相等，故称等离子体，它们在宏观上呈电中性。等离子体由电子、离子、自由基和中性粒子所组成，是导电的流体，总体上保持电中性。
37.电极：指的是电子或电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极。
38.图1为本发明一实施例提供的微波等离子体废气处理方法流程示意图；图2为本发明另一实施例提供的微波等离子体废气处理装置示意图；图3为本发明另一实施例提供的微波等离子体废气处理装置示意图；图4为本发明另一实施例提供的等离子废气处理设备示意图。以下将结合图1至图4，对本发明实施例所提供的微波等离子体废气处理进行详细说明。
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
40.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.本发明的实施例提供了微波等离子体废气处理方法，应用于废气处理设备。下面结合图1，对该方法包括的步骤进行具体介绍。
42.步骤101：从进气口获取待处理废气。
43.可选的，风机以预设风速从进气口获取待处理废气。
44.本发明实施例中，待处理废气包括，氧气o2、氮气n2、挥发性有机物(volatile organic compounds，vocs)、一氧化碳co、氨气nh3和硫化氢h2s、臭氧o3以及令人难以忍受的气味或使人产生不愉快感觉的气体。
45.示例性的，废气处理设备的进气口处安装有风机，在风机的作用下待处理废气以预设速度进入金属腔体。
46.步骤102：基于微波和等离子体的作用下，对待处理废气进行处理。
47.本发明实施例中，微波是指频率为300mhz-300ghz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在0.1毫米～1米之间的电磁波。微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。
48.由于微波的特性，其在空气中传播损耗很大，传输距离短，但机动性好，工作频宽
大，除了应用于5g移动通信的毫米波技术之外，微波传输多在金属波导和介质波导中。
49.等离子体是由带电的正粒子、负粒子(包括正离子、负离子、电子、自由基和活性基团等)组成的集合体，其中正电荷和负电荷电量相等，故称等离子体，它们在宏观上呈电中性。等离子体由电子、离子、自由基和中性粒子所组成，是导电的流体，总体上保持电中性。
50.本发明实施例中，步骤102基于微波和等离子体的作用下，对待处理废气进行处理，具体包括以下步骤：
51.步骤1021、在负高压直流电源作用下，相邻电极棒之间产生等离子体。
52.本发明实施例中，负高压直流电源的取值为-30kv～-4kv。相邻电极棒与负高压直流电源的不同电极连接，从而在负高压直流电源的作用下，相邻电极板之间产生产生高压电场，电离空气，形成等离子体以及氧化基团。
53.步骤1022、基于微波和等离子体对待处理废气进行处理。
54.其中，微波源用于催化待处理废气。
55.本发明实施例中，该废气处理设备的腔体中还可以包括催化剂，在微波源的照射下，催化剂迅速吸收微波，腔体内温度上升，废气分子在高温的作用下加速反应。
56.需要说明的是，在负高压直流电源的作用下，电离空气产生大量的正离子及负离子，负离子的数量大于正离子的数量。因此，本发明中采用负高压电源，可以增加负离子的浓度。同时，高压条件下，可以提高高能离子与气体分子或原子发生非弹性碰撞引发自由基，自由基和废气气体分子结合反应效率，增大了放电时间，使得废气的处理效率得以提升。
57.步骤103：将处理后的气体从出气口排出。
58.本发明实施例中，待处理废气在经过微波或等离子体的处理之后，将生成的无害气体，如水蒸气、二氧化碳、以及氧气从出气口排出。进一步，废气处理设备出口处设置过滤网，过滤网用于过滤待处理废气分子发生反应后生成的颗粒物。其中，过滤网为可替换的，从而便于后期的维护。
59.需要说明的是，废气处理设备的进气口和处理口分别设置金属网，且金属网的孔径小于或等于3mm。这里，为了防止微波泄露，废气处理设备的进气口和出气口分别设置金属网。由于人体长期与微波辐射源距离很近时，因受到过量的辐射能量从而产生头晕、睡眠障碍、记忆力减退、心跳过缓、血压下降等现象。当微波泄漏达到1mw/cm2时，会突然感到眼花，视力下降，甚至引起白内障。为了保障用户的健康，在反应腔体的进出口设置金属网，拐角在微波的作用下，可能会产生微波放电，容易发生危险事故。金属网可以阻隔微波泄露，减少了微波对人体的伤害，提高了系统的安全性。
60.本发明实施例中，本发明中的一种微波等离子体废气处理方法，废气处理设备，包括：从进气口获取待处理废气；基于微波和等离子体的作用下，对待处理废气进行处理；将处理后的气体从出气口排出。也就是说，本发明基于微波源和高压等离子体共同作用下对废气进行处理，避免了微波与等离子之间的相互干扰，设备结构简单，且废气处理效率高。
61.在另一种可行的实施例中，本发明还提供了一种微波等离子体废气处理装置，如图2所示，该装置包括：腔体1、微波源2、电极棒3、绝缘棒4、绝缘块5、高压电源6、进气口7和出气口8。
62.其中，微波源2设置在腔体1外侧；电极棒3包括多个，多个电极棒均匀的排列在腔
体1内；绝缘块5设置在电极棒3的两端；高压电源6与多个电极棒3连接；绝缘棒4设置在绝缘块5的两侧。
63.本发明实施例中，腔体1为金属材质，且金属为耐高温的金属材质。腔体1的进气口7和出气口8分别设置金属网，从而防止微波泄露。微波源2包括多个，多个微波源2均匀的设置在腔体1的外壁，且多个微波源中相邻微波源之间垂直设置。
64.示例性的，微波源2包括多个，多个微波源均匀的设置在金属的外壁。示例性的，微波源分为3列均匀分布在腔体1的外壁的一个面上。优选的，为了防止微波之间相互干扰，相邻微波源垂直设置，从而在避免了微波之间相互干扰的同时，增加了微波辐射功率，快速催化废气反应，提高废气的处理效率。
65.本发明实施例中，绝缘块5设置在腔体1内部的相对的两个面上，电极棒3均匀的镶嵌在绝缘块5中，且绝缘块5内部包含排线通道，保证相邻电极棒之间所接电源的极性不同。示例性的，多个电极棒与高压电源6并联。进一步的，在与绝缘块5设置方向的垂直面上，且在阵列的电极棒3的边缘处设置绝缘棒4。如此设置，保证了腔体1不带电，提高了设备的安全性。
66.废气从进气口7进入微波等离子体废气处理设备的腔体1中，在高压电源6的作用下，电极棒3之间产生放电的等离子体，以及氧化基团，对废气进行断键氧化处理；进一步的，在微波的照射下，对废气处理过程进行催化，从而将处理后的气体从出气口8排出。
67.需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
68.本发明实施例中，本发明中的一种微波等离子体废气处理装置，该装置，包括：腔体1、微波源2、电极棒3、绝缘棒4、绝缘块5、高压电源6、进气口7和出气口8；其中，微波源2设置在腔体1外侧；电极棒3包括多个，多个电极棒3均匀的排列在腔体1内；绝缘块5设置在电极棒3的两端；高压电源6与多个电极棒3连接；绝缘棒4设置在绝缘块5的两侧。也就是说，本实用新型中的废气处理设备基于微波和等离子体对废气进行处理，提高了废气的效率，设备结构简单，适用范围更广。
69.如图3所示，为本发明实施例另一实施例中提供的微波等离子体废气处理装置示意图。该装置包括：获取模块301，处理模块302和输出模块303，
70.获取模块301，用于从进气口获取待处理废气。
71.处理模块302，用于基于微波和等离子体的作用，对待处理废气进行处理。
72.输出模块303，用于将处理后的气体从出气口排出。
73.需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤和相同内容的说明，可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
74.本发明实施例中，本发明中的一种微波等离子体废气处理装置，包括：获取模块301，处理模块302、输出模块303，获取模块301，用于从进气口获取待处理废气；处理模块302，用于基于微波和等离子体的作用，对待处理废气进行处理；输出模块303，用于将处理后的气体从出气口排出。也就是说，本发明基于微波源和高压等离子体按照时序的方式对待处理废气进行处理，废气处理效率高。
75.图4为本发明另一实施例提供的等离子废气处理设备示意图，集成于终端设备或者终端设备的芯片。
76.该装置包括：存储器401、处理器402。
77.存储器401用于存储程序，处理器402调用存储器401存储的程序，以执行上述微波等离子体废气处理方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
78.优选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
79.在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
80.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
81.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、随机存取存储器(英文：random access memory，简称：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。