CN106028613A - 通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废气污染治理技术领域，尤其是一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，框架由负极架充当的底座、以及镶嵌有高压绝缘柱的侧面组成，所述高压绝缘柱设有导线，导线与正极架相连，正极架由绝缘柱支撑，固定在负极架上面，负极架包括上孔板、下孔板和大口径金属圆管，并由金属圆管充当放电阴极，旋转扫描传动机构利用固定杆固定在正极架上，旋转扫描传动机构中的放电梢发射电子充当放电阳极。本发明实现工业生产中所产生的各种有毒有害气体大风量，电子束经扫描传动总程360度横向高速扫描在大口径圆管内的电场区域内形成了无间断的高能电子屏帐，电更有效地拦截纵向流经废气分子，从而提高了降解效率。

Description

通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置

技术领域

本发明涉及废气污染治理技术领域，尤其是一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，各种化工、涂料、家具、玩具、电子、喷涂等企业的大规模发展，也随着产生大量的挥发性有机废气，废气的产生和排放，给环境保护带来了很大压力。一些成分简单、易生物降解的异味废气通过物化、化学和生化等传统组合工艺可以得到有效的处理，但对于废气量大、高流速、难进行生物降解的异味废气，则因处理效果不理想和高能耗等问题，成为末端治理的一大难题。而且这些难降解的异味废气未处理排放不仅对周边环境造成污染，还会对周边居民身体健康造成危害。

介质阻挡放电（DBD）等离子放电技术在异味气体净化，大风量、难降解废气方面得到广泛应用。介质阻挡放电（DBD）等离子设备是通过高能电子和激发态、亚稳态、自由基等各种活性粒子作用于气体分子或原子而使之降解的。通过高能电子打断分子键，加上自由基的协同作用，大分子异味物质被逐渐分解成小分子物质，并最终转化为稳定的终态物质。但是传统介质阻挡放电（DBD）等离子体放电装置多为排管式、板式或圆筒式放电。排管式存在装置复杂，放电强度弱，电子密度低等缺点；板式放电存在放电不均匀，易产生局部盲区，热损耗大，能耗高等缺点；圆筒式放电尽管放电稳定性好，但易存在丝状放电，电板引出困难，为得到高密度电子，放电间距较小，影响通风量，导致设备体积大，成本高。该技术也会有一些弊端，比如制造成本高，风阻大，电耗高，放电区域多为丝状放电，放电密度低，有机废气可能存在从丝状放电之间穿过，影响污染物降解效率。

因此，开发一种低能耗、简洁的气体放电装置产生等离子体愈显必要。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，包括框架、高压绝缘柱、导线、正极架、负极架、金属圆管、绝缘柱、旋转扫描传动机构，框架由负极架充当的底座、以及镶嵌有高压绝缘柱的侧面组成，所述高压绝缘柱设有导线，导线与正极架相连，正极架由绝缘柱支撑，固定在负极架上面，负极架包括上孔板、下孔板和大口径金属圆管，并由金属圆管充当放电阴极，旋转扫描传动机构利用固定杆固定在正极架上，旋转扫描传动机构中的放电梢发射电子充当放电阳极。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述框架的底座和侧面材质均为耐腐蚀导电金属。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述高压绝缘柱是连接正极架与高压模块的通道，高压绝缘柱材质为无机绝缘材料。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述导线是用来连接正极架与高压绝缘柱的传电导线。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述正极架充当正极，由四个绝缘柱做支撑，固定在负极架上面，正极架材质为耐腐蚀金属材料。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述金属圆管焊接在负极架的上孔板与下孔板之间，上孔板和下孔板有无数个孔，金属圆管管焊接孔内，形成矩阵排列，金属圆管材质为耐腐蚀导电金属材料。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述绝缘柱，是固定在负极架上孔板上，用来支撑正极架，使正极与负极隔离绝缘，绝缘柱材质为无机绝缘材料。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述旋转扫描传动机构包括固定杆扫描传动模块、放电梢、连轴器、导电转盘，固定杆上端固定在正极架上，固定杆下端垂直悬挂于金属圆管内中央，导电转盘上设有放电梢，放电梢与金属圆管周圆保持足够的间距，放电梢与金属圆管的间距是高能电子区域，也是废气纵向流经区域，旋转扫描传动机构材质为耐腐蚀金属材料。

本发明的有益效果是：

（1）本发明处理风量大，所用金属管径大，组成矩阵盘，根据实际情况处理大的风量废气；

（2）本发明实现正负极之间分离，确保放电优化、安全，解决了正负极在同一个圆管内，正负极之间离得太近，发生冒电、爬电现象，既保护了设备，也加强了净化功能；

（3）本发明能耗低，以每一组200m3/h~400m3/h风量计算电能功耗要达到1100w/h，相比较国内现有等离子技术而言，该发明能耗降低了4-8倍；

（4）本发明电子密度高，降解效率大，相对能耗低；

（5）本发明电子能量高，相对应过风面积大，相对能耗低；

（6）本发明适用范围广泛，可广泛用于污水处理厂恶臭净化、石油化工、制药、饲料和化肥加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、喷涂等行业的废气净化处理，解决诸多行业存在的有机废气污染问题，本发明是一项用途极为广泛的新型空气环境洁净技术产品，具有广泛的市场前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明整体结构示意图。

图2为框架结构示意图。

图3为正极架结构示意图。

图4为绝缘柱结构示意图。

图5为旋转扫描传动机构结构示意图。

图6为高压绝缘连接器结构示意图。

图7为本发明装置外接交流电结构示意图。

图中，1、框架，2、高压绝缘柱，3、导线，4、正极架，5、负极架，51、上孔板，52、下孔板，6、金属圆管，7、绝缘柱8、电子扫描传动机构，81、固定杆，82、扫描传动模块，83、放电梢，84、连轴器，85、导电转盘。

具体实施方式

如图1-4、图6所示，一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，包括框架1、高压绝缘柱2、导线3、正极架4、负极架5、金属圆管6、绝缘柱7、旋转扫描传动机构8，框架1由负极架5充当的底座、以及镶嵌有高压绝缘柱2的侧面组成，高压绝缘柱2设有导线3，导线3与正极架4相连，正极架4由绝缘柱7支撑，固定在负极架5上面，负极架5包括上孔板51、下孔板52和大口径金属圆管6，并由金属圆管6充当放电阴极，旋转扫描传动机构8利用固定杆81固定在正极架4上，旋转扫描传动机构8中的放电梢83发射电子充当放电阳极。框架1的底座和侧面材质均为耐腐蚀导电金属。高压绝缘柱2是连接正极架4与高压模块的通道，高压绝缘柱2材质为无机绝缘材料。导线3是用来连接正极架4与高压绝缘柱2的传电导线。正极架4充当正极，由四个绝缘柱7做支撑，固定在负极架5上面，正极架4材质为耐腐蚀金属材料。金属圆管6焊接在负极架5的上孔板51与下孔板52之间，上孔板51和下孔板52有无数个孔，金属圆管6管焊接孔内，形成矩阵排列，金属圆管材质为耐腐蚀导电金属材料。绝缘柱7，是固定在负极架5上孔板51上，用来支撑正极架4，使正极与负极隔离绝缘，绝缘柱7材质为无机绝缘材料。

如图5所示，旋转扫描传动机构8包括固定杆81扫描传动模块82、放电梢83、连轴器84、导电转盘85，固定杆81上端固定在正极架4上，固定杆81下端垂直悬挂于金属圆管6内中央，导电转盘85上设有放电梢83，放电梢83与金属圆管6周圆保持足够的间距，放电梢83与金属圆管6的间距是高能电子区域，也是废气纵向流经区域，旋转扫描传动机构8材质为耐腐蚀金属材料。

如图7所示，本发明放电装置利用旋转扫描传动机构8发射电子，每一个旋转扫描传动机构8对应地固定在金属圆管6内中央，导电转盘85上的放电梢83与金属圆管6周圆保持足够的间距，放电梢83与金属圆管6的间距是高能电子区域，也是废气纵向流经区域。正极架4接至脉冲电源正极、负极架5的多孔板接至脉冲电源负极，导电转盘得电使至放电梢向金属圆管内侧发射电子束，经扫描传动模块360度横向高速扫描在金属圆管6内的电场区域内形成了无间断的高能电子屏帐，更有效地拦截、接触到纵向流经废气分子，经放电梢发射的高能电子扫描、电离、离解、分解、氧化流入的有机废气分子，从而提高了降解效率。

该技术具有工艺简单，可处理大风量废气，能耗低，电子密度大，降解效率高。本发明适用范围广泛，可广泛用于污水处理厂恶臭净化、石油化工、制药、饲料和化肥加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、喷涂等行业的废气净化处理。

Claims (8)

1.一种通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，包括框架（1）、高压绝缘柱（2）、导线（3）、正极架（4）、负极架（5）、金属圆管（6）、绝缘柱（7）、旋转扫描传动机构（8），其特征是，所述框架（1）由负极架（5）充当的底座、以及镶嵌有高压绝缘柱（2）的侧面组成，所述高压绝缘柱（2）设有导线（3），导线（3）与正极架（4）相连，正极架（4）由绝缘柱（7）支撑，固定在负极架（5）上面，负极架（5）包括上孔板（51）、下孔板（52）和大口径金属圆管（6），并由金属圆管（6）充当放电阴极，旋转扫描传动机构（8）利用固定杆（81）固定在正极架（4）上，旋转扫描传动机构（8）中的放电梢（83）发射电子充当放电阳极。

2.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述框架（1）的底座和侧面材质均为耐腐蚀导电金属。

3.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述高压绝缘柱（2）是连接正极架（4）与高压模块的通道，高压绝缘柱（2）材质为无机绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述导线（3）是用来连接正极架（4）与高压绝缘柱（2）的传电导线。

5.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述正极架（4）充当正极，由四个绝缘柱（7）做支撑，固定在负极架（5）上面，正极架（4）材质为耐腐蚀金属材料。

6.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述金属圆管（6）焊接在负极架（5）的上孔板（51）与下孔板（52）之间，上孔板（51）和下孔板（52）有无数个孔，金属圆管（6）管焊接孔内，形成矩阵排列，金属圆管材质为耐腐蚀导电金属材料。

7.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述绝缘柱（7），是固定在负极架（5）上孔板（51）上，用来支撑正极架（4），使正极与负极隔离绝缘，绝缘柱（7）材质为无机绝缘材料。

8.根据权利要求1所述的通过旋转扫描式放电产生等离子体的装置，其特征是，所述旋转扫描传动机构（8）包括固定杆（81）扫描传动模块（82）、放电梢（83）、连轴器（84）、导电转盘（85），固定杆（81）上端固定在正极架（4）上，固定杆（81）下端垂直悬挂于金属圆管（6）内中央，导电转盘（85）上设有放电梢（83），放电梢（83）与金属圆管（6）周圆保持足够的间距，放电梢（83）与金属圆管（6）的间距是高能电子区域，也是废气纵向流经区域，旋转扫描传动机构（8）材质为耐腐蚀金属材料。