CN104941400A - 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法 - Google Patents

具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104941400A
CN104941400A CN201510282633.0A CN201510282633A CN104941400A CN 104941400 A CN104941400 A CN 104941400A CN 201510282633 A CN201510282633 A CN 201510282633A CN 104941400 A CN104941400 A CN 104941400A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas treatment
tail gas
type electrode
treatment section
horizontal vent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510282633.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104941400B (zh
Inventor
唐井峰
钱俊杰
孟繁星
赵辉
史晓蕾
赵晓璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201510282633.0A priority Critical patent/CN104941400B/zh
Publication of CN104941400A publication Critical patent/CN104941400A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104941400B publication Critical patent/CN104941400B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法，属于汽车尾气处理技术领域。本发明是为了解决现有用于汽车尾气处理的低温等离子体反应器等离子体产生不均匀，净化效率低的问题。装置包括电机、尾气等离子体处理管、螺旋型电极和铜管，螺旋型电极与尾气等离子体处理管之间的空间为汽车尾气通路，同时为等离子体反应区，螺旋型电极一端与电机连接，一端在水平尾气处理段首端固定；方法中首先将铜管和螺旋型电极与电源连接，然后通过电机带动螺旋型电极旋转，从而在水平尾气处理段内的等离子体的作用下，实现对汽车尾气的处理。本发明用于汽车尾气处理。

Description

具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法
技术领域
本发明涉及具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法，属于汽车尾气处理技术领域。
背景技术
汽车作为最主要的现代交通运输工具，它使人们的生活变得更加方便和快捷，但同时也带来了许多无法回避的问题。其排放的CO、NOx、HC、SO2、Pb等污染物不仅危害人体健康，还是造成酸雨和光化学烟雾的主要成分，汽车尾气污染已受到全球广泛的注视。据调查，城市空气中90％以上的CO、60％以上的HC和30％以上的NOx来自汽车排放。由此可见，净化汽车尾气中的污染物质是当务之急。
近年来，迅速发展起来的低温等离子技术成功的运用于汽车尾气处理技术中，作为一种全新的污染物处理方式，它具有噪音小、占地面积小，效果好、运行费用低、没有二次污染等诸多优点。但现有的低温等离子体反应器设计存在以下问题：一、加工精度、放电特性和记忆效应等问题导致反应器的放电集中于一点，造成等离子体产生不均匀，尾气的净化效率低；二、反应器中的放电强度不足，不能产生足量的等离子体，使得汽车尾气的净化效率降低；三、现有反应器与汽车排气管路的耦合存在困难。
发明内容
本发明目的是为了解决现有用于汽车尾气处理的低温等离子体反应器等离子体产生不均匀，净化效率低的问题，提供了一种具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法。
本发明所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置，它包括电机、尾气等离子体处理管、螺旋型电极和铜管，
尾气等离子体处理管由水平尾气处理段、尾气进气段和尾气出气段组成，尾气进气段在水平尾气处理段的首端侧与水平尾气处理段呈相互垂直连通，尾气出气段在水平尾气处理段的末端侧与水平尾气处理段呈相互垂直连通，尾气进气段和尾气出气段位于水平尾气处理段的同侧；
电机与水平尾气处理段的末端相固定，电机的输出轴与水平尾气处理段内螺旋型电极的末端连接，螺旋型电极的首端与水平尾气处理段的首端转动连接；铜管套接于水平尾气处理段的中段的外表面，并且铜管的内壁与水平尾气处理段的外壁相接触；螺旋型电极和铜管作为电源连接端与正弦高压电源连接。
它还包括定位轴承，螺旋型电极的首端与水平尾气处理段的首端通过定位轴承的中心孔实现转动连接。
螺旋型电极外表面中段具有密集的螺纹分布。
一种具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理方法，它基于所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置实现，它包括以下步骤：
步骤一：将正弦高压电源的正极输出端与铜管连接，正弦高压电源的负极输出端与电源的地极相连后，共同连接螺旋型电极；
步骤二：启动电机，使螺旋型电极在水平尾气处理段首端定位轴承的支撑下以2000～5000rpm的速度旋转；
步骤三：使汽车尾气经尾气进气段进入水平尾气处理段，在水平尾气处理段内的等离子体的作用下，实现对汽车尾气的处理；处理后的汽车尾气经尾气出气段排出；所述水平尾气处理段内的等离子体由两个电源连接端之间放电产生。
步骤一中的正弦高压电源为5kV～30kV，频率为10000Hz～30000Hz。
本发明的优点：本发明利用螺旋型电极的螺纹尖端放电使装置在同等电压条件下达到更大的放电间隙；同时利用电机带动电极旋转以达到更加均匀的放电效果，从而更适合于汽车尾气的处理。它通过旋转螺旋型电极的介质阻挡放电产生等离子体，对汽车尾气的净化效率更高。
本发明采用介质阻挡放电产生等离子体，实时处理汽车尾气，拥有噪声低，处理效率高，没有二次污染等诸多优点，为汽车尾气的处理提供了新思路。它首次提出旋转螺旋型电极概念，通过螺旋型电极的密集尖端产生尖端放电，增强放电强度，可以提高装置的放电间隙。通过电机带动螺旋型电极旋转，扰乱放电空间残留物质在装置中的分布，对介质阻挡放电的记忆效应进行合理利用，提高放电的均匀性，从而在装置中产生大量均匀高密度的低温等离子体。
本发明低能耗、高效率、无污染、无任何副产物，解决了传统装置功耗大，处理效率低，体积大的缺点，在汽车尾气处理方面有着巨大的发展前景。
附图说明
图1是本发明所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置，它包括电机1、尾气等离子体处理管2、螺旋型电极3和铜管4，
尾气等离子体处理管2由水平尾气处理段2-1、尾气进气段2-2和尾气出气段2-3组成，尾气进气段2-2在水平尾气处理段2-1的首端侧与水平尾气处理段2-1呈相互垂直连通，尾气出气段2-3在水平尾气处理段2-1的末端侧与水平尾气处理段2-1呈相互垂直连通，尾气进气段2-2和尾气出气段2-3位于水平尾气处理段2-1的同侧；
电机1与水平尾气处理段2-1的末端相固定，电机1的输出轴与水平尾气处理段2-1内螺旋型电极3的末端连接，螺旋型电极3的首端与水平尾气处理段2-1的首端转动连接；铜管4套接于水平尾气处理段2-1的中段的外表面，并且铜管4的内壁与水平尾气处理段2-1的外壁相接触；螺旋型电极3和铜管4作为电源连接端与正弦高压电源连接。
本实施方式中，螺旋型电极3与尾气等离子体处理管2之间的空间为汽车尾气通路，同时为等离子体反应区。铜管4可采用任何电极材料制作而成。尾气等离子体处理管2可采用任何能进行介质阻挡放电的介质材料制成。
具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，它还包括定位轴承5，螺旋型电极3的首端与水平尾气处理段2-1的首端通过定位轴承5的中心孔实现转动连接。
定位轴承5用于螺旋型电极3的定位，电机1用于控制螺旋型电极3的旋转。定位轴承5采用非金属材料制成。
具体实施方式三：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，螺旋型电极3外表面中段具有密集的螺纹分布。
具体实施方式四：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理方法，它基于所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置实现，它包括以下步骤：
步骤一：将正弦高压电源的正极输出端与铜管4连接，正弦高压电源的负极输出端与电源的地极相连后，共同连接螺旋型电极3；
步骤二：启动电机1，使螺旋型电极3在水平尾气处理段2-1首端定位轴承5的支撑下以2000～5000rpm的速度旋转；
步骤三：使汽车尾气经尾气进气段2-2进入水平尾气处理段2-1，在水平尾气处理段2-1内的等离子体的作用下，实现对汽车尾气的处理；处理后的汽车尾气经尾气出气段2-3排出；所述水平尾气处理段2-1内的等离子体由两个电源连接端之间放电产生。
具体实施方式五：本实施方式对实施方式四作进一步说明，步骤一中的正弦高压电源为5kV～30kV，频率为10000Hz～30000Hz。
工作原理：将正弦高压电源的两个输出端分别接在螺旋型电极上和铜管上，由于尾气等离子体处理管2的存在，螺旋形电极与铜管之间发生介质阻挡放电，在汽车尾气通路中产生等离子体，待处理汽车尾气通过时，汽车尾气与等离子体发生物理化学反应，从而将汽车尾气中的有害污染物转化，使其达到排放要求。使螺旋型电极3的表面上有密集的螺纹分布，由于螺纹的尖端曲率半径非常小，当电极上加上高压后，相较于没有螺纹的地方，螺纹周围会形成极强的电场，从而击穿介质产生放电，由于这种尖端产生的电场比光滑曲面产生的电场要强得多，所以可以在相同电势差下击穿更大厚度的介质，即达到增大放电通道间距的目的。因此，可增大对汽车尾气的处理量。
同时，该处理装置使用时，利用电机带动螺旋型电极旋转，从而使放电变得更加均匀。
介质阻挡放电DBD中，放电是由无数微放电组成的，每次微放电的持续时间非常短，而每次微放电后，放电空间中会有活性放电残留物，这些物质会被下一次放电当成种子电子，从而促进下一次放电在该区域进行，这个现象称之为DBD放电的记忆效应。螺旋型电极的旋转能带动活性放电残留物随气流旋转而更均匀地分布于空间中，从而实现更均匀的放电。

Claims (5)

1.一种具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置，其特征在于，它包括电机(1)、尾气等离子体处理管(2)、螺旋型电极(3)和铜管(4)，
尾气等离子体处理管(2)由水平尾气处理段(2-1)、尾气进气段(2-2)和尾气出气段(2-3)组成，尾气进气段(2-2)在水平尾气处理段(2-1)的首端侧与水平尾气处理段(2-1)呈相互垂直连通，尾气出气段(2-3)在水平尾气处理段(2-1)的末端侧与水平尾气处理段(2-1)呈相互垂直连通，尾气进气段(2-2)和尾气出气段(2-3)位于水平尾气处理段(2-1)的同侧；
电机(1)与水平尾气处理段(2-1)的末端相固定，电机(1)的输出轴与水平尾气处理段(2-1)内螺旋型电极(3)的末端连接，螺旋型电极(3)的首端与水平尾气处理段(2-1)的首端转动连接；铜管(4)套接于水平尾气处理段(2-1)的中段的外表面，并且铜管(4)的内壁与水平尾气处理段(2-1)的外壁相接触；螺旋型电极(3)和铜管(4)作为电源连接端与正弦高压电源连接。
2.根据权利要求1所述的具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置，其特征在于，它还包括定位轴承(5)，螺旋型电极(3)的首端与水平尾气处理段(2-1)的首端通过定位轴承(5)的中心孔实现转动连接。
3.根据权利要求1或2所述的具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置，其特征在于，螺旋型电极(3)外表面中段具有密集的螺纹分布。
4.一种具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理方法，它基于权利要求1所述具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置实现，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤一：将正弦高压电源的正极输出端与铜管(4)连接，正弦高压电源的负极输出端与电源的地极相连后，共同连接螺旋型电极(3)；
步骤二：启动电机(1)，使螺旋型电极(3)在水平尾气处理段(2-1)首端定位轴承(5)的支撑下以2000～5000rpm的速度旋转；
步骤三：使汽车尾气经尾气进气段(2-2)进入水平尾气处理段(2-1)，在水平尾气处理段(2-1)内的等离子体的作用下，实现对汽车尾气的处理；处理后的汽车尾气经尾气出气段(2-3)排出；所述水平尾气处理段(2-1)内的等离子体由两个电源连接端之间放电产生。
5.根据权利要求4所述的具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理方法，其特征在于，步骤一中的正弦高压电源为5kV～30kV，频率为10000Hz～30000Hz。
CN201510282633.0A 2015-05-28 2015-05-28 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法 Active CN104941400B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510282633.0A CN104941400B (zh) 2015-05-28 2015-05-28 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510282633.0A CN104941400B (zh) 2015-05-28 2015-05-28 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104941400A true CN104941400A (zh) 2015-09-30
CN104941400B CN104941400B (zh) 2017-03-01

Family

ID=54156788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510282633.0A Active CN104941400B (zh) 2015-05-28 2015-05-28 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104941400B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105983301A (zh) * 2016-01-29 2016-10-05 合肥工业大学 一种电极旋转式的异味气体处理模块
CN108260271A (zh) * 2018-03-21 2018-07-06 大连民族大学 一种多功能等离子体协同催化放电装置
CN110180331A (zh) * 2019-05-05 2019-08-30 淄博棠鸣机电科技有限公司 一种废气净化环保设备
CN112087854A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 中国石油化工股份有限公司 介质阻挡放电等离子体发生装置
CN113828252A (zh) * 2021-09-22 2021-12-24 湖南大学 一种用于低温等离子体协同催化制氨的新型高效反应装置
CN113877383A (zh) * 2021-09-16 2022-01-04 沈阳航空航天大学 一种用于产生滑动弧的结构及具有该结构的尾气处理装置
CN113877384A (zh) * 2021-09-27 2022-01-04 华中科技大学 一种大功率等离子体气体净化装置
CN114053847A (zh) * 2021-11-15 2022-02-18 江苏中基复合材料有限公司 一种基于退火炉电晕处理尾气的装置及其处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2312518Y (zh) * 1997-11-28 1999-03-31 复旦大学 低温等离子体放电管
CN2319112Y (zh) * 1997-11-28 1999-05-19 复旦大学 低温等离子体工业废气处理装置
CN201004732Y (zh) * 2007-02-02 2008-01-09 西安交通大学 一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生装置
CN203507791U (zh) * 2013-10-23 2014-04-02 天津市英格环保科技有限公司 双介质低温螺旋等离子体废气净化机
CN204122251U (zh) * 2014-09-16 2015-01-28 孙红梅 旋转电极的放电装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2312518Y (zh) * 1997-11-28 1999-03-31 复旦大学 低温等离子体放电管
CN2319112Y (zh) * 1997-11-28 1999-05-19 复旦大学 低温等离子体工业废气处理装置
CN201004732Y (zh) * 2007-02-02 2008-01-09 西安交通大学 一种大气压介质阻挡辉光放电等离子体发生装置
CN203507791U (zh) * 2013-10-23 2014-04-02 天津市英格环保科技有限公司 双介质低温螺旋等离子体废气净化机
CN204122251U (zh) * 2014-09-16 2015-01-28 孙红梅 旋转电极的放电装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105983301A (zh) * 2016-01-29 2016-10-05 合肥工业大学 一种电极旋转式的异味气体处理模块
CN108260271A (zh) * 2018-03-21 2018-07-06 大连民族大学 一种多功能等离子体协同催化放电装置
CN110180331A (zh) * 2019-05-05 2019-08-30 淄博棠鸣机电科技有限公司 一种废气净化环保设备
CN112087854A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 中国石油化工股份有限公司 介质阻挡放电等离子体发生装置
CN112087854B (zh) * 2019-06-12 2024-01-23 中国石油化工股份有限公司 介质阻挡放电等离子体发生装置
CN113877383A (zh) * 2021-09-16 2022-01-04 沈阳航空航天大学 一种用于产生滑动弧的结构及具有该结构的尾气处理装置
CN113828252A (zh) * 2021-09-22 2021-12-24 湖南大学 一种用于低温等离子体协同催化制氨的新型高效反应装置
CN113877384A (zh) * 2021-09-27 2022-01-04 华中科技大学 一种大功率等离子体气体净化装置
CN114053847A (zh) * 2021-11-15 2022-02-18 江苏中基复合材料有限公司 一种基于退火炉电晕处理尾气的装置及其处理方法
CN114053847B (zh) * 2021-11-15 2024-03-29 江苏中基新能源科技集团有限公司 一种基于退火炉电晕处理尾气的装置及其处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104941400B (zh) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104941400A (zh) 具有旋转螺旋型电极的放电等离子体汽车尾气处理装置及其处理方法
US20210310387A1 (en) Exhaust gas treatment system and method
CN103841741B (zh) 基于介质阻挡放电的大气压等离子体发生装置
CN100522320C (zh) 一种处理挥发性有机物的低温等离子体装置
US20220250087A1 (en) Engine exhaust dust removing system and method
CN103978027A (zh) 一种螺旋递推式放电等离子体土壤净化处理装置
CN104084010A (zh) 一种低温等离子废气净化装置
CN104847452B (zh) 等离子体与静电吸附耦合的汽车尾气净化器及净化方法
CN1844449A (zh) 细长管筒内表面中空阴极等离子体表面处理装置及方法
CN103657359A (zh) 一种具有旋转电极的大气压辉光放电等离子反应器
CN203610023U (zh) 一种具有旋转电极的大气压辉光放电等离子反应器
CN106246296A (zh) 空气等离子体处理汽车尾气的装置及方法
CN201415126Y (zh) 一种电离放电电极及使用该电离放电电极的工业废气处理装置
CN1513753A (zh) 一种羟基氧化二氧化硫生成硫酸的方法
CN205495309U (zh) 一种双等离子体有机废气处理装置
CN114570199A (zh) 高能电子束产生装置
CN110572923A (zh) 一种用于液体改性的可循环同轴式dbd等离子体反应器
CN113577999A (zh) 一种旋转放电式空气净化装置及方法
CN220257641U (zh) 一种等离子体放电脱硝装置及具有其的烟气处理系统
CN217490359U (zh) 一种用于含汞废气处理的低温等离子体装置及处理系统
CN109160592A (zh) 一种转筒式电晕放电等离子体处理有机污水的装置
CN114719366B (zh) 一种低温等离子热回收净化器
CN111559787A (zh) 一种震荡离心介质阻挡放电污染物处理装置
CN117357991A (zh) 一种半导体生产废气处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant