CN107801287A - 一种杀菌降农残低温等离子体发生器 - Google Patents

一种杀菌降农残低温等离子体发生器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种杀菌降农残低温等离子体发生装置，包括四个部分，内管电极、同心外管电极、放电腔体处理装置、高压电源，所述内管电极由内电极引线4、内电极筒5、内电极玻璃管6组成；所述同心外管电极由2‑10层内镶电极的同心玻璃筒组成，第一层外管电极由外电极引线8、外电极筒9、外电极玻璃筒10组成，其余层相同；所述放电腔体处理装置由上盖板1、进液口2、进气口3、分液环7组成。本发明可使需处理液体直接通过低温等离子体放电装置，杀菌和降低农残，具有放电区域大、工作稳定、高效、寿命长等优点。

Description

一种杀菌降农残低温等离子体发生器
技术领域
本发明涉及一种杀菌降农残低温等离子体发生器。
背景技术
等离子体是区别于液体，气体，固体以外的第四种物质形态，呈电中性，由电子，离子和未电离的中性粒子组成。等离子体分为高温等离子体和低温等离子体，其中低温等离子体可在常温下产生。低温等离子体由高压放电产生，在放电过程中主要产生H·，·OH，O3，H2O2等自由基，同时还会形成局部高温，冲击波和紫外光。
低温等离子体技术在降解农残和杀菌方面有广泛的应用。20世纪90年代，美国开始用低温等离子体处理食品，且有商业化应用。低温等离子体在降解农残，杀菌方面具有操作简单、投入成本低、降解速度快等特点。
等离子体穿透性不强，存在时间较短，只能对物体表面或浅层起作用，将等离子体通过气吹等方式引入液体中处理效果不佳；等离子体发生器电极在高压放电的情况下易被氧化，降低了等离子设备使用寿命；由于等离子体放电两电极板之间距离不一，易造成局部放电或尖端放电，降低处理效果；通常的双电极等离子体处理量较小。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种杀菌降农残低温等离子体发生器，该装置可以提高等离子体对液体处理能力和效果，延长等离子体电极使用寿命。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种杀菌降农残低温等离子体发生器，包括内管电极、同心外管电极、放电腔体处理装置和高压电源，所述同心外管电极设置在内管电极外侧，所述放电腔体处理装置设置在内管电极和同心外管电极的一端，所述内管电极包括内电极引线、内电极筒和内电极玻璃管，所述内电极玻璃管为封闭玻璃管，玻璃管内抽真空或充入水银蒸汽或充入氩气，内电极筒为一圆筒状金属管，内电极筒的外径与内电极玻璃管的内径一致，所述内电极筒卡在内电极玻璃管中部，内电极引线与内电极筒相连，并引出内电极玻璃管外；所述同心外管电极为同心设置的2-10层外管电极筒，每层外管电极筒结构相同且均包括外电极引线、外电极筒和外电极玻璃筒；所述外电极玻璃筒由两玻璃管烧结封闭而成，两玻璃管中间抽真空，外电极筒放置在外电极玻璃筒的两玻璃管内，外电极筒为一圆筒状金属管，外电极筒内径与外电极玻璃筒的内层玻璃管外径一致，所述外电极筒卡在外电极玻璃筒中部，外电极引线与外电极筒相连，并引出至外电极玻璃筒外；所述放电腔体处理装置包括上盖板和分液环组成，内电极玻璃管外侧与外电极玻璃筒内侧、相邻外电极玻璃筒之间均为放电腔体，多个分液环由上而下等距间隔设置在放电腔体内，每个分液环上沿周向间隔设有多个挡片，且相邻分液环的挡片相互错开设置，所述盖板设置在外电极玻璃筒上端，盖板上与分液环相对的位置上有进液口和进气口，内电极引线与偶数层外电极引线连接在一起做为一极，奇数层外电极引线连接在一起作为另一极，这两极连接到高压电源上。
作为优选方案：所述外电极玻璃筒与内电极玻璃管等高，且外电极玻璃筒高度平齐同圆心套在内电极玻璃管外，内电极玻璃管外圆与外电极玻璃筒内圆距离为1mm。
作为优选方案：所述内电极玻璃管管高100mm，外径10mm，管壁厚0.5mm，所述内电极筒采用不锈钢材质。
作为优选方案：每层外管电极筒之间距离1mm，外电极玻璃筒玻璃管壁厚0.5mm，两玻璃管之间距离5mm，所述外电极筒采用不锈钢材质。
作为优选方案：所述高压电源为高频交流电，频率50赫兹，电压2000伏特。
作为优选方案：所述分液环为聚四氟材质，分液环纵向每隔20mm安置一个，分液环的相邻挡片之间形成空档口，每个分液环空档口正对上一分液环挡片。
作为优选方案：各相邻层外管电极筒间隔1mm，盖板上每个进液口和进气口都相连。
本发明在打开高压电源11后，内电极筒5和外电极筒9开始放电产生等离子体，需要杀菌或降低农药残留的液体通过进液口2进入放电腔体，在分液环7的作用下，液体在放电腔体内均匀分布，且有一定的滞留时间，0.1-0.5MPa压强气体氧气或空气通过进气口3同时进入放电腔体，所述液体流速为1-10升/小时。
本发明可使需处理液体直接通过低温等离子体放电装置，杀菌和降低农残，具有放电区域大、工作稳定、高效、寿命长等优点。
本发明的具体有益效果是：1)、待处理液体通过多层电极筒的放电区域，可使等离子体直接作用于液体，加强等离子体的作用效果；2)、通过分液环和通入的气体作用，液体分布更均匀，而且液体可在放电区域停留更长时间；3)、采用多层同心圆电极，在每个电极间都可放电产生等离子体，作用比表面积更大，也可直接放入大管道里杀菌降农残；4)、电极安放在充入带电气体的空间，带电气体均匀分布，可使玻璃表面的电势更为均匀，两电极间放电更均一；5)、电极不与氧气和液体接触，使用寿命更长。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的内管电极、同心外管电极的结构示意图。
图3是本发明的内管电极和分液环的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
如图1至图3所示的一种杀菌降农残低温等离子体发生装置，包括四个部分，内管电极、同心外管电极、放电腔体处理装置、高压电源，所述内管电极由内电极引线4、内电极筒5、内电极玻璃管6组成；所述同心外管电极由2-10层内镶电极的同心玻璃筒组成，此处描述第一层外管电极，第一层外管电极由外电极引线8、外电极筒9、外电极玻璃筒10组成；所述放电腔体处理装置由上盖板1、进液口2、进气口3、分液环7组成。
所述内电极玻璃管6为封闭玻璃管，管高100mm，外径10mm，管壁厚0.5mm，内抽真空或充入水银蒸汽或氩气，内电极筒5为一圆筒状金属管，不锈钢材质，筒外径与内电极玻璃管6内径一致，可卡在内电极玻璃管6中，内电极引线4与内电极筒5相连，并引出内电极玻璃管6外。
所述外管电极由2层内镶电极的同心玻璃筒组成，每个电极筒结构相同，电极筒之间距离1mm，此处描述第一层外管电极，所述外电极玻璃筒10由两玻璃管之间烧结封闭而成，玻璃管壁厚0.5mm，两玻璃管之间距离5mm，中间抽真空，外电极筒9放置在外电极玻璃筒10的两玻璃管内，外电极筒9为一圆筒状金属管，不锈钢材质，筒内径与内玻璃管外径一致，可卡在外电极玻璃筒10中间，外电极引线8与外电极筒9相连，并引出至外电极玻璃筒10外；外电极玻璃筒10与内电极玻璃管6等高，高度平齐同圆心套在内电极玻璃管6外，内电极玻璃管6外圆与外电极玻璃筒10内圆距离为1mm。
内电极玻璃管6外圆与外电极玻璃筒10内圆之间为放电腔体，内电极玻璃管6上套有一组分液环7，分液环7为聚四氟材质，分液环7在内电极玻璃管6纵向每隔20mm安置一个，每个分液环空档口正对上一分液环挡片，在外电极玻璃筒10上安放盖板1，盖板1与分液环7相对的位置上有进液口2和进气口3。
其他层外管电极与第一层外管电极类似，各相邻层外管电极间隔1mm，相邻外管电极间由分液环填充，盖板上相对分液环的位置都安置进液口和进气口，每个进液口和进气口都相连。
内电极引线4与偶数层外电极引线8连接在一起做为一极，奇数层外电极引线8连接在一起作为另一极，这两极连接到高压电源11上，高压电源11为高频交流电，频率50赫兹，电压2000伏特。
打开高压电源11后，内电极筒5和外电极筒9开始放电产生等离子体，需要杀菌或降低农药残留的液体通过进液口2进入放电腔体，在分液环7的作用下，液体在放电腔体内均匀分布，且有一定的滞留时间，0.1MPa压强气体氧气或空气通过进气口3同时进入放电腔体，所述液体流速为1升/小时。每小时处理液体1升，可降解多菌灵农药残留60％以上。
实施例2：
与实施例1类似，同心外管电极由10层内镶电极的同心玻璃筒组成，内电极玻璃管6管高200mm，外径20mm，管壁厚1mm，内充入水银蒸汽，内电极筒5为铜材质，所述同心外管电极由2-10层内镶电极的同心玻璃筒组成，电极筒之间距离10mm，玻璃管壁厚1mm，两玻璃管之间距离10mm，中间充入水银蒸汽，内电极玻璃管6外圆与外电极玻璃筒10内圆距离为10mm。分液环7在内电极玻璃管6纵向每隔40mm安置一个，高压电源11频率10000赫兹，电压10000伏特，0.5MPa压强空气通过进气口3同时进入放电腔体，所述液体流速为10升/小时，可降解多菌灵农药残留90％以上。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：包括内管电极、同心外管电极、放电腔体处理装置和高压电源，所述同心外管电极设置在内管电极外侧，所述放电腔体处理装置设置在内管电极和同心外管电极的一端，所述内管电极包括内电极引线(4)、内电极筒(5)和内电极玻璃管(6)，所述内电极玻璃管(6)为封闭玻璃管，玻璃管内抽真空或充入水银蒸汽或充入氩气，内电极筒(5)为一圆筒状金属管，内电极筒(5)的外径与内电极玻璃管(6)的内径一致，所述内电极筒(5)卡在内电极玻璃管(6)中部，内电极引线(4)与内电极筒(5)相连，并引出内电极玻璃管(6)外；所述同心外管电极为同心设置的2-10层外管电极筒，每层外管电极筒结构相同且均包括外电极引线(8)、外电极筒(9)和外电极玻璃筒(10)；所述外电极玻璃筒(10)由两玻璃管烧结封闭而成，两玻璃管中间抽真空，外电极筒(9)放置在外电极玻璃筒(10)的两玻璃管内，外电极筒(9)为一圆筒状金属管，外电极筒(9)内径与外电极玻璃筒(10)的内层玻璃管外径一致，所述外电极筒(9)卡在外电极玻璃筒(10)中部，外电极引线(8)与外电极筒(9)相连，并引出至外电极玻璃筒(10)外；所述放电腔体处理装置包括上盖板(1)和分液环(7)组成，内电极玻璃管(6)外侧与外电极玻璃筒(10)内侧、相邻外电极玻璃筒(10)之间均为放电腔体，多个分液环(7)由上而下等距间隔设置在放电腔体内，每个分液环(7)上沿周向间隔设有多个挡片，且相邻分液环(7)的挡片相互错开设置，所述盖板(1)设置在外电极玻璃筒(10)上端，盖板(1)上与分液环(7)相对的位置上有进液口(2)和进气口(3)，内电极引线(4)与偶数层外电极引线(8)连接在一起做为一极，奇数层外电极引线(8)连接在一起作为另一极，这两极连接到高压电源(11)上。
2.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：所述外电极玻璃筒(10)与内电极玻璃管(6)等高，且外电极玻璃筒(10)高度平齐同圆心套在内电极玻璃管(6)外，内电极玻璃管(6)外圆与外电极玻璃筒(10)内圆距离为1mm。
3.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：所述内电极玻璃管(6)管高100mm，外径10mm，管壁厚0.5mm，所述内电极筒(5)采用不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：每层外管电极筒之间距离1mm，外电极玻璃筒(10)玻璃管壁厚0.5mm，两玻璃管之间距离5mm，所述外电极筒(9)采用不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：所述高压电源(11)为高频交流电，频率50赫兹，电压2000伏特。
6.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：所述分液环(7)为聚四氟材质，分液环(7)纵向每隔20mm安置一个，分液环(7)的相邻挡片之间形成空档口，每个分液(7)环空档口正对上一分液环(7)挡片。
7.根据权利要求1所述的一种杀菌降农残低温等离子体发生器，其特征在于：各相邻层外管电极筒间隔1mm，盖板(1)上每个进液口(2)和进气口(3)都相连。
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