CN105934064A - 一种单介质阻挡低温等离子体反应器 - Google Patents

一种单介质阻挡低温等离子体反应器 Download PDF

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施利毅
黄垒
潘巧缘
张登松
张剑平
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes

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Abstract

本发明公开了一种单介质阻挡低温等离子体反应器，它包括介质管(1)、介质管封装件(2)、高压脉冲电源(3)、金属网外电极(4)、内电极金属线(5)、进气口(6)、出气口(7)和齿片内电极(8),其中介质管封装件(2)分别用于固定和密封介质管(1)的两端，且与内电极金属线(5)连接，金属网外电极(4)包裹在介质管(1)外侧，齿片内电极(8)等距固定在内电极金属线(5)上，且位于介质管(1)内部；进气口(6)和出气口(7)位于介质管(1)两侧，金属网外电极(4)与齿片内电极(8)连接在高压脉冲电源(3)上。该反应器结构简单，操作方便，各个齿片内电极的齿尖可为介质阻挡放电提供稳定的放电位，能提高低温等离子体的产生效率。

Description

一种单介质阻挡低温等离子体反应器
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体是一种单介质阻挡低温等离子体反应器。
背景技术
工业有机废气主要来源于石油化工、污水处理、垃圾处理、化学制药、航天、电子工业、皮革加工等生产过程中，不仅污染车间环境，危害岗位工作人员身体健康，而且是诱发光化学烟雾的主要前体污染物，对城市空气质量构成了严重的威胁。由于工业有机废气具有风量大、浓度低、多组分复合污染的特点，且气体风量与有机废气浓度波动较大，其治理难度相对较大。低温等离子体技术被认为是处理复合污染物的有效途径之一，其基本过程是利用低温等离子体产生的高活性物种对复合污染物进行综合治理。低温等离子体技术的放电形式之一是介质阻挡放电，其放电过程基本没有电火花和噪音，因此又被称为无声放电。介质阻挡放电效率和其反应器的结构密切相关，高效反应器的开发是该技术的重点研究方向之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单介质阻挡低温等离子体反应器，该反应器结构简单，操作方便，能提高低温等离子体的产生效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案 ：
一种单介质阻挡低温等离子体反应器，包括介质管1、介质管封装件2、高压脉冲电源3、金属网外电极4、内电极金属线5、进气口6、出气口7和齿片内电极8。，其中，介质管封装件2分别用于固定和密封介质管1的两端，且与内电极金属线5连接，金属网外电极4包裹在介质管1外侧，齿片内电极8等距固定在内电极金属线5上，且位于介质管1内部；进气口6和出气口7位于介质管1两侧，金属网外电极4与齿片内电极8分别连接在高压脉冲电源3上。
所述介质管1的长度为250-300mm、外径为20-40mm、内径为10-20mm；，
所述高压脉冲电源7，其工作频率为 8-20kHz，输出功率为 0-2kW；
所述齿片内电极8的直径为8-15mm, 齿片8之间的距离为10-25mm；
所述外介质管1的材质为刚玉、石英或玻璃；
所述齿片内电极8、金属网外电极45、内电极金属线5的材质为不锈钢；
所述介质管封装件2的材质为聚四氟乙烯。
本发明的有益效果是 ：
本发明的单介质阻挡低温等离子体反应器的若干齿片内电极依次等距固定在内电极金属线上，可为介质阻挡放电提供稳定的放电位，提高低温等离子体产生的效率。
附图说明
图 1 为本发明的一种单介质阻挡低温等离子体反应器的结构示意图。
图 2 为图1中的齿片内电极8的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细的说明。
请参阅图 1和图2，一种新型单介质阻挡低温等离子体反应器，包括介质管1、介质管封装件2、高压脉冲电源3、金属网外电极4、内电极金属线5、进气口6、出气口7和齿片内电极8。其中介质管封装件2分别用于固定和密封介质管1的两端，且与内电极金属线5连接，金属网外电极4包裹在介质管1外侧，齿片内电极8等距固定在内电极金属线5上，且位于介质管1内部；进气口6和出气口7位于介质管1两侧，金属网外电极4与齿片内电极8连接在高压脉冲电源3上。
所述介质管1的长度为300mm、外径为20mm、内径为10mm；所述高压脉冲电源7，其工作频率为20kHz，输出功率为 2kW；所述齿片内电极8的直径为8mm, 齿片8之间的距离为10mm； 所述介质管1的材质为刚玉；所述齿片内电极8、金属网外电极5、内电极金属线5的材质为304不锈钢；所述介质管封装件2的材质为聚四氟乙烯。
本发明单介质阻挡低温等离子体反应器的工作原理如下：
1). 接通电源等离子体发生器开始工作，通过高压脉冲电源3供电，由金属网外电极4与齿片内电极8之间发生放电，在介质管1内部产生大量的低温等离子体；
2) . 向单介质阻挡低温等离子体反应器的进气口6通入一定量的有机废气，保持反应器的气路通畅，有机废气进入介质管1；
3).在等离子体反应器中，高活性的低温等离子体能迅速将有机废气氧化分解，生成为二氧化碳和水，以及少量其它副产物；
4）.处理后的废气经过出气口7排出。
本发明的等离子体反应器也可根据内外电极的放电距离的不同，配合不同电参数的电源，有效去除多种成分有害废气，且电能利用效率高。

Claims (4)

1.一种单介质阻挡低温等离子体反应器，其特征在于，它包括介质管(1)、介质管封装件(2)、高压脉冲电源(3)、金属网外电极(4)、内电极金属线(5)、进气口(6)、出气口(7)和齿片内电极(8)，其中介质管封装件(2)分别用于固定和密封介质管(1)的两端，且与内电极金属线(5)连接，金属网外电极(4)包裹在介质管(1)外侧，齿片内电极(8)等距固定在内电极金属线(5)上，且位于介质管(1)内部；进气口(6)和出气口(7)位于介质管(1)两侧，金属网外电极(4)与齿片内电极(8)连接在高压脉冲电源(3)上。
2. 根据权利要求 1 所述的一种单介质阻挡低温等离子体反应器，其特征在于，所述介质管(1)的长度为250-300mm、外径为20-40mm、内径为10-20mm；所述齿片内电极(8)的直径为8-15mm, 齿片(8)之间的距离为10-25mm。
3.根据权利要求 1 所述的单介质阻挡低温等离子体反应器，其特征在于，所述高压脉冲电源7，其工作频率为 8-20kHz，输出功率为 0-2kW。
4.根据权利要求 1 所述的单介质阻挡低温等离子体反应器，其特征在于， 所述介质管(1)的材质为刚玉、石英或玻璃；所述齿片内电极(8)、金属网外电极(4)、内电极金属线(5)的材质为不锈钢；所述介质管封装件(2)的材质为聚四氟乙烯。
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