CN103418217A - 一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，是由若干套复合放电子电极系统串/并联构成，而每套复合放电子电极系统是由三个电极、一个绝缘介质管、一个金属管及其附属配件构成。三个电极是指绝缘介质管的内面电极、外面电极和金属管电极，绝缘介质管同轴安装在金属管电极的中轴上，在绝缘介质管外侧和金属管之间填充绝缘颗粒形成填充床。以绝缘介质管内面电极和金属管电极为一个电极，以绝缘介质管外面电极为另一个电极，当交流高压电源给电极系统供电时，在绝缘介质管内侧产生沿面放电，同时在绝缘介质管外侧产生沿面-填充床放电。工业废气依次通过两个放电区域，延长处理时间，实现工业废气彻底处理和无害化排放。

Description

一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置

技术领域

本发明涉及一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，属于工业气态污染物控制技术领域。

背景技术

工业生产过程中排放大量工业废气，包括有机废气和无机废气，危害人体健康和生态环境，必须安装处理装置净化废气。大气压放电等离子体生成氧化、还原活性强的活性物质（如羟基自由基、氢自由基、臭氧、活性氧原子、活性氧分子、活性氮原子和活性氮分子等），应用这些活性物质与气态污染物分子反应，使气态污染物分子转变为无毒或者低毒性物质，实现工业气态污染物治理。在相关的研究中，介质阻挡放电等离子体气态污染物控制方法受到国内外学者的关注。

公开号为CN101468281B公开的低温等离子体放电净化高温废气装置、CN102553409A公开的一种耦合式介质阻挡放电等离子体处理有机异味废气的装置、CN101518710A公开的低温等离子体协同ACF净化VOCs的方法、CN101189059B公开的挥发性有机化合物处理装置和CN2813596Y公开的一种介质阻挡放电等离子体废气废液净化装置等，是平行的板（高压电极）-绝缘介质-板（低压电极）结构形式的介质阻挡放电等离子体处理工业废气的方法；以及公开号CN101462021B公开的一种介质阻挡放电低温等离子体有害气体转化装置、CN102814109A公开的一种基于介质阻挡电晕放电等离子体处理废气的装置、CN101934190B公开的矩阵式介质阻挡放电等离子体处理异味气体装置、CN102612250A公开的一种管式介质阻挡放电等离子体产生系统及应用等，是同轴的内管（高压电极或低压电极）-绝缘介质-外管（低压电极或者高压电极）结构形式的介质阻挡放电等离子体处理工业废气的方法。上述两类介质阻挡放电等离子体电极结构形式，在气隙间诱发等离子体发生的电场方向均是垂直于绝缘介质（也称介质）表面的，等离子体强度与气隙间距、绝缘介质的厚度和介电常数有关，也与气隙间气体种类、压强和温度等环境参数有关。在环境参数一定的条件下，减小绝缘介质厚度和电极与介质间或者介质与介质间的气隙间距，增加绝缘介质介电常数，气隙电场强度增加，等离子体中电子平均能量增加，而电子平均能量增加，将有助于产生活性物质，对污染物处理效果有利。因此，在环境和绝缘介质材料确定的条件下，减小气隙间距是提高电场强度、电子能量和活性物质生成量的主要方法。而减小气隙间距势必增加气体通过等离子体反应器阻力，即反应器气阻增加，增加风机压力损失和风机能耗。而且，减小气隙间距，将使反应器单位材料构成的反应器体积减小，若要保证反应器体积不变的话，势必等离子体发生单元数目，增加电极和介质材料消耗，增加等离子体反应器成本。若用气隙体积（即反应器处理体积）与反应器消耗材料质量比值Vm，作为衡量等离子体反应器制作成本的话的标准，Vm与反应器成本成反比，则上述两类结构形式的等离子体处理废气方法中的Vm小，反应器成本高。

对比文件【填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究，孟诺等，河北大学学报，第530-533页，第30卷，第5期，2010年】、【沿面-填充床复合放电等离子体催化降解苯，孟诺，大连理工大学硕士论文，第20页】和【Degradationof benzene by using a silent-packed bed hybrid discharge plasma reactor，姜楠（Jiang Nan）等，Plasma Science and Technology,第140-146页，第14卷，第2期，2012年】，提出了沿面与填充床复合放电等离子体反应器结构，是在石英玻璃管内壁上安装螺绕环金属丝作为高压电极，在有机玻璃管内壁上安装金属网作为低压电极，石英玻璃管外壁和有机玻璃内壁之间填充绝缘颗粒形成填充床结构，当施加交流高压电压时，在石英玻璃管内壁上产生沿面放电，而在石英玻璃外壁与金属网之间的填充床上产生放电，获得了复合放电。该结构的优点是利用一套电极结构在两个区域产生放电，被处理气体先后依次通过两个放电区域，延长了放电处理时间，有利于废气处理。但是，由于填充床区域仅有一个低压电极，高压电极在石英玻璃管内侧，导致填充床区域放电强度弱，致使填充床区域处理废气能力弱。

发明内容

本发明针对平行式的板-绝缘介质-板、同轴的内管-绝缘介质-外管等电极结构中电极与介质间或者介质与介质间的气隙间距小，导致放电反应器的气体阻力大，Vm小使放电反应器成本增加，以及复合放电填充床区域放电弱的问题。提出了一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，此装置是由若干套复合放电子电极系统串/并联构成，每套复合放电子电极系统均包括两个放电区域（沿面放电区域，沿面-填充床放电区域），工业废气依次通过两个放电区域，延长了废气在放电反应器的处理时间，达到高效处理工业废气的目的，也可通过在填充床内部放置催化剂而引发放电与催化的协同效应，提高废气处理效果和能量利用效率。通过调整复合放电子电极系统串/并联数目，达到调整沿面和填充床复合放电处理工业废气装置处理气体的能力。

本发明的技术方案如下：

本发明所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置包括若干套复合放电子电极系统串/并联，而每套复合放电子电极系统包括三个电极、一个绝缘介质管及其附属配件（包括法兰、绝缘支撑柱、绝缘板和螺钉等）构成，三个电极是指绝缘介质管内侧壁面上电极（简称内面电极）、绝缘介质管外侧壁面上电极（简称外面电极）和金属管电极，绝缘介质管同轴安装在金属管电极的中轴上，在绝缘介质管外侧和金属管电极之间填充绝缘颗粒形成填充床。以绝缘介质管内面电极和金属管电极为一个电极，以绝缘介质管外面电极为另一个电极，采用单一频率的交流高压电源给沿面和填充床复合放电子电极系统供电，在绝缘介质管内面电极周围产生的单一沿面放电区域（简称沿面放电），而在绝缘介质管外面电极周围产生的沿面放电及其绝缘介质管与金属管电极之间产生填充床放电区域（简称沿面-填充床放电），因是在两个区域产生两种形式的放电而得名为复合放电。工业废气从进气口进入，依次通过沿面放电区域和沿面-填充床放电区域，最后从出气口排出，延长废气处理时间，实现工业废气彻底处理和无害化排放。

本发明所述的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的每套复合放电子电极系统组装方式如下：

第一步，是制作双面沿面放电管。双面沿面放电管是在绝缘介质管的内侧和外侧壁面上分别紧密安装一个电极，处于绝缘介质管内侧壁面电极为内面电极，处于绝缘介质管外侧壁面电极为外面电极，内面电极和外面电极是螺线管形，或者是栅形电极结构。

所述的螺线管形电极结构，是用金属丝或者金属带绕成螺线管形状后紧密安装在绝缘介质管的内侧和外侧的壁面上，且内侧螺线管与外侧螺线管是相同方向（依据右手定则判断螺旋方向）安装在绝缘介质管内、外壁上。

所述的栅形电极结构，是根据绝缘介质管的内径和外径，以及绝缘介质管长度，分别制成两个长方形的金属框，其中一个金属框的长度为绝缘介质管内周长（内周长=2π内径），另一个金属框的长度为绝缘介质管外周长（外周长=2π外径），两个长方形宽度W是根据绝缘介质管长度L和考虑绝缘距离S后确定，W=L-2S（S取值范围为5mm-30mm）；然后在每个金属框上按照平行、等距和对称的方法安装金属线或者金属带；最后将制作完成的栅形电极再紧密安装在绝缘介质管的内侧和外侧的壁面上。

所述的沿面和填充床复合放电子电极系统的双面沿面放电管，内面电极和外面电极的配对方式可分为线与线、线与带、带与线、带与带四种方式，并以同位配置和异位配置两种方式配置。所述的同位配置是两个电极位于绝缘介质管同一个线位上，异位配置是两个电极不位于绝缘介质管同一个线位上，是交替与对称分布在绝缘介质管内侧和外侧的表面上，这种异位配置是促进绝缘介质管两侧沿面放电区域向外延伸发展的。

绝缘介质管内径为5-50mm、厚度为1-10mm；螺线形电极的金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，螺线管内径为5mm-50mm，螺距为5mm-50mm范围；栅形电极的金属框是长和宽为50mm-1000mm范围，金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，线与线间距（或者带与带）间距为5mm-50mm范围。

第二步，是制作复合放电子电极系统。将双面沿面放电管通过安装配件（包括上端法兰、下端法兰、绝缘支撑杆和绝缘材料盖板）同轴安装在金属管的中轴上，是使双层沿面放电管一端（简称下端）未达到金属管一端（统称为下端），两个下端有5mm-50mm范围的距离，该段距离是用于气体流通和绝缘；而双面沿面放电管另一端（简称上端）是长出金属管另一端（也称为上端）有一定距离，金属管的上下两端通过安装配件固定和密封；在绝缘介质管的上端开孔作为进/出气体口，在靠近金属管上端开孔用于气体出/进气体口，即进气口和出气口是调换使用的。金属管尺寸是选择内径大于绝缘介质管外径10mm-100mm范围的金属管。

电极的连接方法是将双面沿面放电管内侧电极与金属管连接后作为一个电极，如低压电极，以双面沿面放电管外侧电极作为另一个电极，如高压电极；或者将双面沿面放电管内侧电极与金属管连接作为一个电极，如高压电极，以双面沿面放电管外侧电极作为另一个电极，如低压电极。

第三步，是填充床制作，是在绝缘介质管外侧和金属管内侧之间填充绝缘材料颗粒构成填充床，绝缘材料颗粒可以是玻璃、陶瓷、无机物和有机物的颗粒以及用这些颗粒为载体的催化剂颗粒，颗粒粒径为0.1mm-10mm范围。这样，气体可以通过绝缘介质管上端开口进入，通过绝缘介质管再经过金属管下端导入到金属管与绝缘介质管之间的填充床，最后由金属管上端开口导出。

第四步，是由若干套复合放电子电极系统串/并联构成沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，所述的串联方式是若干套复合放电子电极系统的气路串联，即气体是依次通过每套复合放电子电极系统，从第一套复合放电子电极系统进口进入，从最后一套复合放电子电极系统出口导出；而电路是并联连接，即所有的绝缘介质管内侧电极和所有的金属管电极连接作为一个电极，如低压电极，所有的绝缘介质管外侧电极连接作为另一个电极，如高压电极。所述的并联方式是若干套复合放电子电极系统的气路并联，即气体是同时通过每套复合放电子电极系统，是利用均流板将气体分别导入到每套复合放电子电极系统进口，每套复合放电子电极系统出口导出后的气体汇合后再从一个集中出口排出；而电路仍是并联连接，即所有的绝缘介质管内侧电极和所有的金属管电极连接作为一个电极，如低压电极，所有的绝缘介质管外侧电极连接作为另一个电极，如高压电极。

将交流高压电源的高压输出端子通过限流匹配阻抗与沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的高压电极连接，交流高压电源的低压输出端子与沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的低压电极连接。另外，沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的高压电极和低压电极可以调换与交流高压电源连接。交流高压电源频率范围是50Hz-50kHz，电压峰值范围是0.5kV-50kV，电压波形为正弦波、方波、三角波、锯齿波、脉冲波等双极性波形。

当交流高压电源输出电压信号达到一定数值时，将在绝缘介质管内面电极上产生沿面放电，而在绝缘介质管外侧的外面电极上产生沿面，同时在填充床区域产生填充床放电，即绝缘介质管内侧区域的沿面放电和绝缘介质外侧区域的沿面-填充床放电，是两个区域的复合放电。废气是依次通过沿面放电区域和沿面-填充床放电区域，延长处理时间，实现工业废气彻底处理和无害化排放。

本发明所述的沿面和填充床复合放电工业废气处理装置，可处理净化工业生产过程排放的无机和有机废气，也可与吸收、催化等方法结合，构成多方法联合的工业废气处理装置。

本发明的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，由于沿面放电和填充床放电的电极间距大，处理气体的反应器体积大，即Vm大，设备成本低，且气体阻力小，输送气体的能耗小。

附图说明

图1为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极（螺线管电极配置）系统示意图。

图2为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极（螺线管电极配置）系统配置俯视图。

图3为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极（栅电极配置）系统示意图。

图4为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极（栅电极配置）系统俯视图。

图5为线-线同位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图6为线-带同位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图7为带-带同位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图8为线-线异位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图9为线-带异位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图10为带-带异位配置的双面沿面放电电极配置的示意图。

图11为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极（螺线管电极配置）系统剖面图。

图12正长方体形的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统示意图。

图13为正长方体形的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统示意图。

图14为双面沿面放电极板示意图。

图15为金属板电极示意图。

图中：1外面电极；2内面电极；3绝缘介质；4金属电极；5绝缘颗粒；6进/出气口；7沿面放电区域；8沿面-填充床放电区域；9出/进气口；10上端安装配件（包括法兰、绝缘柱和绝缘板）；11下端安装配件（包括法兰、绝缘柱和绝缘板）；12栅电极框架；13栅电极；14金属板电极；15绝缘介质板；16腔体I；17腔体II；18腔体III；19栅电极接线端子。

具体实施方式

下面结合实施例，分别介绍沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统的制作方法。

实施例1

如图1所示为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统示意图，如图2所示为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统俯视图。用石英玻璃管作为绝缘介质管3，石英玻璃管3的内径为42mm、壁厚为1.5mm、长度为1000mm；用直径为1.0mm的钨丝线在石英玻璃管3的内壁和外壁上制作成螺绕环形状的外面电极1和内面电极2，由此制作完成双面沿面放电管，外面电极1和内面电极2的外观长度（即螺绕环两端距离）为800mm，螺距为10mm，按照图5所示的线-线同位配置，外面电极1的螺绕环内径为45mm，内面电极2的螺绕环外径为42mm。选择内径为64mm、厚度2mm的不锈钢管作为金属电极4，不锈钢管长度为1000mm。利用上端安装配件10和下端安装配件11，将双面沿面放电管同轴安装在不锈钢管的中轴上，石英玻璃管3下端距离不锈钢管下端安装配件11的内表面距离为50mm；在石英玻璃管3上端开口6作为进气口，在不锈钢管上端开口9作为出气口。将绝缘颗粒5填充在石英玻璃管3和不锈钢管之间，填充粒径为2mm-3mm的陶瓷球制成填充床8。将石英玻璃管3内面电极2与金属电极4接线端子连接后作为低压电极，石英玻璃管3外面电极1作为高压电极，由此构成了沿面和填充床复合放电子电极系统。高压电极通过高压导线和限流保护电阻与交流高压电源的高压端相连，低压电极通过高压导线与交流高压电源的低压端相连。需要处理的废气是从进气口6先进入到石英玻璃管3内部，先受到石英玻璃管3内面电极2的沿面放电作用后，从石英玻璃管3下端再进入石英玻璃管3与不锈钢管之间的填充床区域，再受到沿面-填充床放电作用，最后经过不锈钢管上端的出气口9排出。

实施例2

如图3所示为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统，如图4所示为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统的俯视图。用石英玻璃管作为绝缘介质管3，石英玻璃管3的内径为42mm、壁厚为1.5mm、长度为1000mm；用宽为3mm、厚为1mm的铜片制作栅电极框架12，栅电极框架高度800mm，将直径为1.0mm的钨丝线以间距为10mm，平行安装在栅电极框架12上，根据石英玻璃管3的内径和外径尺寸剪裁后紧密安装在石英玻璃管内侧和外侧的壁面上，制作内面电极2和外面电极1，且内面电极2和外面电极1的栅电极是按照图8所示的线-线异位配置，内面电极2和外面电极1的相邻栅电极间距为5mm。选择内径为64mm和厚度为2mm的不锈钢管作为金属电极4，不锈钢管长度为1000mm。利用上端安装配件10和下端安装配件11，将双面沿面放电管同轴安装在不锈钢管的中轴上，石英玻璃管3下端距离不锈钢管下端安装配件11的内表面距离为50mm；在石英玻璃管3上端开口6作为进气口，在不锈钢管上端开口9作为出气口。将绝缘颗粒5填充在石英玻璃管3和不锈钢管之间，填充粒径为2mm-3mm的陶瓷球制成填充床8。将石英玻璃管内面电极2与金属电极4接线端子连接后作为低压电极，石英玻璃管3外面电极1作为高压电极，由此构成了沿面和填充床复合放电子电极系统。高压电极通过高压导线和限流保护电阻与交流高压电源的高压端相连，低压电极通过高压导线与交流高压电源的低压端相连。需要处理的废气是从进气口6先进入到石英玻璃管3内部，先受到石英玻璃管3内面电极2的沿面放电作用后，从石英玻璃管3下端再进入石英玻璃管3与不锈钢管之间的填充床区域，再受到沿面-填充床放电作用，最后经过不锈钢管上端的出气口9排出。

实施例3

如图11为沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统配置径向剖面图，复合放电子电极系统可分为三部分，中间部分为双面沿面放电的绝缘介质管，两侧部分为填充床，由此可制作正长方体形的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统。

如图12所示，正长方体形的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统，是由一个正长方体和两个U形正长方体安装成三个腔体（腔体II-腔体I-腔体III）的构成，正长方体是由两片双面沿面放电极板和两片绝缘板构成，U形正长方体是由一片金属板电极和两片绝缘板构成，三电极是指腔体I的内面（栅）电极、腔体I的外面（栅）电极和金属板电极。腔体I相当于绝缘介质管，腔体I两侧的腔体II和腔体III相当于绝缘介质管两侧的填充床。如图13为正长方体形的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的复合放电子电极系统配置示意图，具体实施方式如下：

第一步，制作双面沿面放电极板，如图14所示为双面沿面放电极板示意图，是选择两片的石英玻璃板作为绝缘介质板3，石英玻璃板3尺寸为厚度2mm、长700mm和宽500mm，在石英玻璃板3两侧放置栅电极，用宽为3mm、厚为1mm的铜片制作栅电极框架12，栅电极框架12的高度为650mm、宽度450mm，将厚度为1.0mm、宽2mm的铜带以等间距为10mm，平行安装在栅电极框架12上制成栅电极13，将两个制作完成的栅电极13安装在一个石英玻璃板3上，由此制作一个双面沿面放电极板，在制作过程中将双面沿面放电板的栅电极按照如图10所示的带-带异位配置安装，再制作一个相同结构的双面沿面放电极板。

第二步，制作正长方体，选择两片石英玻璃板，其厚度为2mm、长为700mm、宽40mm，与两个双面沿面放电极板装配完成一个正长方体，作为腔体I 16。

第三步，制作复合放电子电极系统，是选择一片厚度3mm、宽510mm、高750mm的不锈钢板作为金属板电极14，与两片厚度5mm、宽100mm、高750mm的绝缘板15，制成一个U形正长方体，然后再制作一个U形正长方体；将这两个U形正长方体对称安装在腔体I 16的双面沿面放电极板的外侧，这样在腔体I 16两侧各制成一个腔体，即腔体II 17和腔体III 18。将腔体I16相对的双面沿面放电极板内侧两个栅电极13称为内面电极2，将腔体I 16相对的双面沿面放电极板外侧两个栅电极13称为外面电极1。将内面电极2与金属板电极14连接作为低压电极，将外面电极1连接作为高压电极。高压电极通过高压导线和限流保护电阻与交流高压电源的高压端相连，低压电极通过高压导线与交流高压电源的低压端相连。

第四步，是制作填充床，是利用上端安装配件10和下端安装配件11，将三个腔体固定安装，且腔体I下端与下端安装配件内表面距离为50mm，用于气体流动和保证绝缘，即三个腔体下端是连通的。然后在腔体II与腔体III内部填充粒径为2-3mm的陶瓷球。最后在腔体I的上端安装一个进气口6，在腔体II与腔体III上端安装一个出气口9。需要处理的废气是从进气口6进入到腔体I内部，先受到腔体I内部的单一沿面放电作用，从腔体I的下端导出，再进入腔体II和腔体III的填充床区域，再受到沿面-填充床放电作用，最后经过腔体II和腔体III的出气口9排出。

Claims (10)

1.一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：沿面和填充床复合放电处理工业废气装置是由若干套复合放电子电极系统串/并联构成，而每套复合放电子电极系统包括三个电极、一个绝缘介质管，所述的三个电极是指绝缘介质管的内面电极、外面电极和金属管电极，绝缘介质管同轴安装在金属管电极的中轴上，在绝缘介质管外侧和金属管电极之间填充绝缘颗粒形成填充床；

绝缘介质管的内面电极和金属管电极为一个电极，绝缘介质管的外面电极为另一个电极，采用单一频率的交流高压电源给沿面和填充床复合放电处理工业废气装置供电，在绝缘介质管内面电极周围产生的单一沿面放电区域，而在绝缘介质管外面电极周围产生的沿面放电及其绝缘介质管与金属管电极之间产生沿面-填充床放电区域，在两个区域产生两种形式放电为复合放电；工业废气依次通过沿面放电区域和沿面-填充床放电区域，延长处理时间，实现工业废气彻底处理和无害化排放。

2.根据权利要求1所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：在绝缘介质管内侧壁面上配置内面电极，在绝缘介质管外侧壁面上配置外面电极，内面电极和外面电极是螺线管电极或栅形电极。

3.根据权利要求2所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：所述的栅形电极结构，是根据绝缘介质管的内径和外径，以及绝缘介质管长度，分别制成两个长方形的金属框，其中一个金属框的长度为绝缘介质管内周长=2π内径，另一个金属框的长度为绝缘介质管外周长=2π外径，两个长方形宽度W是根据绝缘介质管长度L和考虑绝缘距离S后确定，W=L-2S；然后在每个金属框上按照平行、等距和对称的方法安装金属线或者金属带；最后将制作完成的栅形电极再紧密安装在绝缘介质管的内侧和外侧的壁面上。

4.根据权利要求1所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：复合放电子电极系统是一个正长方体和两个U形正长方体安装成三个腔体：腔体II-腔体I-腔体III，所述的一个正长方体由两片双面沿面放电极板和两片绝缘板构成，所述的U形正长方体由一片金属板电极和两片绝缘板构成，所述的三电极是指腔体I的内面（栅）电极、腔体I的外面（栅）电极和金属板电极。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：内面电极和外面电极的配对方式可分为线与线、线与带、带与线、带与带四种方式，并以同位配置和异位配置两种方式配置；所述的同位配置是两个电极位于绝缘介质管同一个线位上，异位配置是两个电极不位于绝缘介质管同一个线位上，是交替与对称分布在绝缘介质管内侧和外侧的表面上。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：绝缘颗粒包括玻璃颗粒、陶瓷颗粒、无机物颗粒、有机物的颗粒以及用这些颗粒为载体的催化剂颗粒。

7.根据权利要求5所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：绝缘颗粒包括玻璃颗粒、陶瓷颗粒、无机物颗粒、有机物的颗粒以及用这些颗粒为载体的催化剂颗粒。

8.根据权利要求6所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：

绝缘介质管内径为5-50mm、厚度为1-10mm；

螺线形电极的金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，螺线管内径为5mm-50mm，螺距为5mm-50mm范围；

栅形电极的金属框是长和宽为50mm-1000mm范围，金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，线与线间距或者带与带的间距为5mm-50mm范围。

9.根据权利要求7所述的一种沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，其特征在于：

绝缘介质管内径为5-50mm、厚度为1-10mm；

螺线形电极的金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，螺线管内径为5mm-50mm，螺距为5mm-50mm范围；

栅形电极的金属框是长和宽为50mm-1000mm范围，金属线直径为0.1mm-5mm，金属带宽度为0.5mm-20mm范围、厚度为0.1mm-5mm范围，线与线间距或者带与带的间距为5mm-50mm范围。

10.权利要求8或9所述的沿面和填充床复合放电处理工业废气装置的组装方式，其特征包括如下步骤：

第一步，是制作双面沿面放电管；双面沿面放电管是在绝缘介质管的内侧和外侧壁面上分别紧密安装一个电极，处于绝缘介质管内侧壁面电极为内面电极，处于绝缘介质管外侧壁面电极为外面电极，内面电极和外面电极是螺线管形或者是栅形电极结构；

第二步，是制作复合放电子电极系统；将双面沿面放电管通过安装配件，包括上端法兰、下端法兰、绝缘支撑杆和绝缘材料盖板，同轴安装在金属管的中轴上，是使双层沿面放电管一端未达到金属管一端，两个下端有5mm-50mm范围的距离，该段距离是用于气体流通和绝缘；而双面沿面放电管另一端是长出金属管另一端有一定距离，金属管的上下两端通过安装配件固定和密封；在绝缘介质管的上端开孔作为进/出气体口，在靠近金属管上端开孔用于气体出/进气体口，即进气口和出气口是调换使用的；金属管尺寸是选择内径大于绝缘介质管外径10mm-100mm范围的金属管；

电极的连接方法是将双面沿面放电管内侧电极与金属管连接后作为一个电极，如低压电极，以双面沿面放电管外侧电极作为另一个电极——高压电极；或者将双面沿面放电管内侧电极与金属管连接作为一个电极——高压电极，以双面沿面放电管外侧电极作为另一个电极——低压电极；

第三步，是填充床制作，是在绝缘介质管外侧和金属管内侧之间填充绝缘材料颗粒构成填充床，绝缘材料颗粒可以是玻璃、陶瓷、无机物和有机物的颗粒以及用这些颗粒为载体的催化剂颗粒，颗粒粒径为0.1mm-10mm范围；气体通过绝缘介质管上端开口进入，通过绝缘介质管再经过金属管下端导入到金属管与绝缘介质管之间的填充床，最后由金属管上端开口导出；

第四步，是由若干套复合放电子电极系统串/并联构成沿面和填充床复合放电处理工业废气装置，所述的串联方式是若干套复合放电子电极系统的气路串联，即气体是依次通过每套复合放电子电极系统，从第一套复合放电子电极系统进口进入，从最后一套复合放电子电极系统出口导出；而电路是并联连接，即所有的绝缘介质管内侧电极和所有的金属管电极连接作为一个电极，如低压电极，所有的绝缘介质管外侧电极连接作为另一个电极，如高压电极；所述的并联方式是若干套复合放电子电极系统的气路并联，即气体是同时通过每套复合放电子电极系统，是利用均流板将气体分别导入到每套复合放电子电极系统进口，每套复合放电子电极系统出口导出后的气体汇合后再从一个集中出口排出；而电路仍是并联连接，即所有的绝缘介质管内侧电极和所有的金属管电极连接作为一个电极——低压电极，所有的绝缘介质管外侧电极连接作为另一个电极——高压电极。

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