本發(fā)明涉及低溫等離子體，具體涉及一種等離子體反應器的清焦方法。
背景技術：
1、針對工業(yè)上氣量大、濃度低(<3000mg/m3)且無回收價值的vocs廢氣，低溫等離子體法因其工藝簡單、運行管理方便引起國內外研究者們和生產企業(yè)的極大興趣。然而，利用該工藝處理vocs往往伴隨多種副產物生成，該副產物也稱作焦化物。這類焦化物是以分子質量為300-1000質量數的碳氫元素為主的稠環(huán)化合物，根據分子質量大小呈淺黃至褐黃色，質地粘稠。這些焦化物在反應器管壁內積聚直接帶來安全隱患。同時，當低溫等離子體與催化劑或者填充劑聯(lián)用時，焦化物會聚集在催化劑或填充劑孔道內，造成孔道擁堵、催化劑失效和壽命降低、處理效果大幅下降等。
2、為解決此類焦化物積聚安全隱患問題，有物理和化學兩種方法清除焦化物。物理方法是指不破壞焦化物的化學結構，以溶解或者刮除的方法去除焦化物；化學方法是指通過破壞焦化物化學結構生成另一種新物質的方法去除焦化物。專利申請cn104056829b公開了一種熱等離子體反應器的連續(xù)清焦方法，在裂解反應進行過程中，連續(xù)通入清焦氣體，通過與結焦物發(fā)生反應完成清焦；所述的清焦氣體為二氧化碳或二氧化碳與氫氣的混合氣。清焦氣體沿反應器內壁以切向通入。本清焦方法不會對裂解氣流量和組成造成較大影響，可以連續(xù)進行，適合于不同類型的熱等離子體反應器，且針對不同性質及不同含量的結焦物均具有顯著的清除效果。然而，該專利只能清除主要成分為碳的結焦物，無法清除成分為黃褐色有機物的焦化物，而且對于低溫等離子體應用條件下，該專利提供的方法無法直接應用在催化劑孔道結構內的焦化物清除。
3、因此，亟需開發(fā)出一種等離子體反應器的清焦方法，能夠清除反應器內以及催化劑或填充劑孔道內的成分為黃褐色有機物的焦化物，延長了反應器和催化劑的使用壽命，減少后期維護和使用成本，保障了設備裝置長周期穩(wěn)定運行。
技術實現思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現有技術在清理低溫等離子體反應器以及催化劑或填充劑孔道內的焦化物過程中存在的無法清理催化劑孔道結構內的焦化物的問題，提供一種等離子體反應器的清焦方法，本發(fā)明的技術方案利用含co2和h2o氣氛在低溫等離子體條件下與附著在反應器內以及催化劑孔道結構內的焦化有機物反應生成新氣態(tài)物質，包括co、h2、c2-c5小分子烴類等，氣態(tài)物質隨著氣流離開附著表面，從而實現了清除反應器內以及催化劑或填充劑孔道內的焦化物，延長了反應器和催化劑的使用壽命，減少了使用成本，保障了設備裝置長周期穩(wěn)定運行，而且清焦過程無需額外清焦設備，無廢水無廢氣等二次污染。
2、為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種等離子體反應器的清焦方法，該方法在有機廢氣處理系統(tǒng)中實施，所述有機廢氣處理系統(tǒng)具有兩個以上等離子體反應器，該方法包括：
3、當至少一個等離子體反應器需要清焦處理時，將有機廢氣通入正常工作的等離子體反應器中進行等離子體廢氣處理，并將得到的有機廢氣尾氣通入需要清焦的等離子體反應器中進行清焦處理，然后將得到的清焦尾氣循環(huán)依次通入所述正常工作的等離子體反應器和所述需要清焦的等離子體反應器中進行處理，直至所述需要清焦的等離子體反應器的進氣端和出氣端的氣體總烴濃度基本一致時，清焦完成；其中，氣體在所述需要清焦的等離子體反應器中的停留時間比氣體在所述正常工作的等離子體反應器中的停留時間長，且所述清焦處理的放電功率高于所述等離子體廢氣處理的放電功率。
4、優(yōu)選地，氣體在所述需要清焦的等離子體反應器中的停留時間是氣體在所述正常工作的等離子體反應器中的停留時間的1-10倍，優(yōu)選為1.5-6倍。
5、優(yōu)選地，所述清焦處理的放電功率為所述等離子體廢氣處理的放電功率的1.1-3倍。
6、優(yōu)選地，所述有機廢氣尾氣為主要含co2和h2o的空氣。
7、優(yōu)選地，所述有機廢氣處理系統(tǒng)包括：第一等離子體反應器、第二等離子體反應器、第一進氣管線、第一出氣管線、第二進氣管線、第二出氣管線、第一清焦管路和第二清焦管路。
8、優(yōu)選地，在所述第一等離子體反應器和所述第二等離子體反應器在正常工作狀態(tài)下，所述有機廢氣分別通過所述第一進氣管線和所述第二進氣管線進入所述第一等離子體反應器和所述第二等離子體反應器，等離子體廢氣處理后得到的有機廢氣尾氣分別通過所述第一出氣管線和所述第二出氣管線排出。
9、優(yōu)選地，當所述第一等離子體反應器正常工作且所述第二等離子體反應器需要清焦處理時，經過所述第一等離子體反應器等離子體廢氣處理后的氣體物流通過所述第一清焦管路通入所述第二等離子體反應器，并且經過所述第二等離子體反應器清焦處理處理后的氣體物流通過所述第二清焦管路通入所述第一等離子體反應器。
10、優(yōu)選地，當所述第二等離子體反應器正常工作且所述第一等離子體反應器需要清焦處理時，經過所述第二等離子體反應器等離子體廢氣處理后的氣體物流通過所述第一清焦管路通入所述第一等離子體反應器，并且經過所述第一等離子體反應器清焦處理處理后的氣體物流通過所述第二清焦管路通入所述第二等離子體反應器。
11、優(yōu)選地，所述第一清焦管路上設置有閥門和第一氣體組分濃度檢測器，所述第二清焦管路上設置有閥門和第二氣體組分濃度檢測器，所述第一氣體組分濃度檢測器和所述第二氣體組分濃度檢測器用于檢測氣體物流中的總烴濃度、非甲烷總烴濃度、co2濃度和co濃度中的至少一種。
12、優(yōu)選地，所述第一出氣管線上設置有閥門和第三氣體組分濃度檢測器，所述第二出氣管線上設置有閥門和第四氣體組分濃度檢測器，所述第三氣體組分濃度檢測器和所述第四氣體組分濃度檢測器用于檢測氣體物流中的總烴濃度、非甲烷總烴濃度、co2濃度和co濃度中的至少一種。
13、優(yōu)選地，在清焦處理的過程中，當所述第一氣體組分濃度檢測器測得的總烴濃度與非甲烷總烴濃度不一致或所述第二氣體組分濃度檢測器總烴濃度與非甲烷總烴濃度不一致時，提高所述正常工作的等離子體反應器的放電功率，或者降低氣體物流在所述第一清焦管路(12)和所述第二清焦管路(11)中的流量。
14、優(yōu)選地，所述清焦處理的過程包括：提高所述需要清焦的等離子體反應器的放電功率，和/或延長氣體物流在所述需要清焦的等離子體反應器中的停留時間，直至從所述需要清焦的等離子體反應器的出氣端排出的氣體物流的總烴濃度穩(wěn)定。
15、優(yōu)選地，當等離子體反應器的非甲烷總烴降解率為最佳工作狀態(tài)的非甲烷總烴降解率的1/2-2/3時，判定該等離子體反應器為需要清焦的等離子體反應器。
16、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果主要體現在：
17、(1)按照本發(fā)明所述的等離子體反應器的清焦方法，通過利用等離子體廢氣處理的尾氣循環(huán)通入等離子體反應器內用于清除反應器內以及催化劑或填充劑孔道內的焦化物，將清焦尾氣通入等離子體反應器，再次進行無害化降解，延長了反應器和催化劑的使用壽命，減少使用成本，保障了設備裝置長周期穩(wěn)定運行；
18、(2)按照本發(fā)明所述的等離子體反應器的清焦方法，清焦過程無需額外清焦設備，無廢水無廢氣等二次污染，降低后期維護和處理二次污染成本；
19、(3)根據非甲烷總烴降解率和總烴濃度判斷并開啟或關閉清焦模式，并根據尾氣的各組分濃度控制清焦模式使用的等離子體反應器電氣參數以及管道流量參數，減少等離子體反應器的維護及使用成本，保障了設備裝置長周期穩(wěn)定運行。
20、本發(fā)明的技術方案可用于所有至少含有兩個并聯(lián)的等離子體反應器的處理低濃度vocs、惡臭氣體等設備。本發(fā)明的技術方案可用于石化、噴涂、印染、市政污水及醫(yī)藥等排放有機廢氣的行業(yè)。