CN108260271A - 一种多功能等离子体协同催化放电装置 - Google Patents

一种多功能等离子体协同催化放电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多功能等离子体协同催化放电装置，属于等离子体领域。主要技术方案如下：一种多功能等离子体协同催化放电装置，包括异型介质体、多孔管状催化物和电极；所述的异型介质体包括同轴拼接的介质管Ⅰ、介质管Ⅱ、介质管Ⅲ和介质管Ⅳ，所述的介质管Ⅰ、介质管Ⅱ为中空柱型介质管，且介质管Ⅱ上表面设有高压电极接出孔洞，所述的介质管Ⅲ的内壁、外壁均带有螺旋槽道且呈对应关系；本发明介质管Ⅲ的内壁、外壁均带有螺旋槽道改变了气体流动方向，提高了尾端气流混合效率，增加了放电面积，提高了放电能量利用率；且可同时通入相同或不同电离度的工作气体，形成集中区域处理和扩散区域处理两种模式。

Description

一种多功能等离子体协同催化放电装置
技术领域
本发明属于等离子体领域，尤其涉及一种多功能等离子体协同催化放电装置。
背景技术
等离子体高级氧化技术是一种新兴绿色环保技术，在等离子体中可以形成多种活性粒子，如亚稳态粒子、高能粒子、活性氧、电子、紫外光子等，可以处理并解决挥发性有机污染物(VOCs)脱除、医疗器械杀菌消毒、农业工业废水处理等社会发展过程中的主要环境和医疗问题。但是大部分等离子体放电装置结构简单，工作模式单一，且能量利用率不高。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种多功能等离子体协同催化放电装置，其能量利用率高，是一种高效，多种工作模式的等离子体协同催化介质阻挡放电装置。
本发明的技术方案如下：一种多功能等离子体协同催化放电装置，包括异型介质体、多孔管状催化物和电极；
所述的异型介质体包括同轴拼接的介质管Ⅰ、介质管Ⅱ、介质管Ⅲ和介质管Ⅳ，所述的介质管Ⅰ、介质管Ⅱ为中空柱型介质管，且介质管Ⅱ上表面设有高压电极接出孔洞，所述的介质管Ⅲ的内壁、外壁均带有螺旋槽道且呈对应关系，所述的介质管Ⅲ外壁与介质管Ⅰ贴合，所述的介质管Ⅱ位于介质管Ⅲ的螺旋槽道的中心，所述的介质管Ⅱ与介质管Ⅰ上部封口端贴合，所述介质管Ⅳ一端封闭；
所述的介质管Ⅰ上部设有进气孔Ⅰ、电极引线孔Ⅰ，所述的介质管Ⅱ上部设有进气孔Ⅱ、电极引线孔Ⅱ；
所述的多孔管状催化物位于介质管Ⅲ和介质管Ⅳ之间，所述多孔管状催化物中心孔径与介质管Ⅳ的外径相同；所述多孔管状催化物的底部与介质管Ⅰ、介质管Ⅲ、介质管Ⅳ底部齐平；
所述的电极包括电极Ⅰ、电极Ⅱ、电极Ⅲ，所述的电极Ⅰ铺设在螺旋状高压电极槽道槽壁上，所述的电极Ⅱ铺设在螺旋状地电极槽道槽壁上，所述的电极Ⅲ插入介质管Ⅳ至其封闭端，所述的电极Ⅰ从电极引线孔Ⅰ引出连接高压，所述的电极Ⅱ从电极引线孔Ⅱ引出连接大地，所述的电极Ⅲ透过介质管Ⅱ顶部通孔直接连接高压；所述的电极Ⅰ、电极Ⅱ呈对角线分布；
所述的电极Ⅰ、电极Ⅱ由金属薄片制成，所述的电极Ⅲ为金属棒；
所述异型介质体是由石英、陶瓷制成；
所述多孔管状催化物是由TiO2、Ag制成。
进一步的，所述电极Ⅲ由金属铜、银、铝制成。
进一步的，所述的进气孔Ⅰ与电极引线孔Ⅰ对称分布，所述的进气孔Ⅱ与电极引线孔Ⅱ对称分布。
本发明的有益效果如下：
1.本发明介质管Ⅲ的内壁、外壁均带有螺旋槽道改变了气体流动方向，提高了尾端气流混合效率，增加了放电面积，提高了放电能量利用率；
2.本发明质管Ⅲ的内壁、外壁均带有螺旋槽道可同时通入相同或不同电离度的工作气体，形成集中区域处理和扩散区域处理两种模式。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、电极引线孔Ⅱ，2、介质管Ⅰ，3、进气孔Ⅰ，4、介质管Ⅱ，5、进气孔Ⅱ，6、电极引线孔Ⅰ，7、介质管Ⅲ，8、螺旋状高压电极槽道，9、螺旋状地电极槽道，10、介质管Ⅳ，11、多孔管状催化物，12、电极Ⅰ，13、电极Ⅱ，14、电极Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种多功能等离子体协同催化放电装置，包括异型介质体、多孔管状催化物11和电极；所述的异型介质体包括同轴拼接的介质管Ⅰ2、介质管Ⅱ4、介质管Ⅲ7和介质管Ⅳ10，所述的介质管Ⅰ2、介质管Ⅱ4为中空柱型介质管，且介质管Ⅱ4上表面设有高压电极接出孔洞，所述的介质管Ⅲ7的内壁、外壁均带有螺旋槽道且呈对应关系，所述的介质管Ⅲ7外壁与介质管Ⅰ2贴合，所述的介质管Ⅱ4位于介质管Ⅲ7的螺旋槽道的中心，所述的介质管Ⅱ4与介质管Ⅰ2上部封口端贴合，所述介质管Ⅳ10一端封闭；所述的介质管Ⅰ2上部设有进气孔Ⅰ3、电极引线孔Ⅰ6，所述的介质管Ⅱ4上部设有进气孔Ⅱ5、电极引线孔Ⅱ1；所述的多孔管状催化物11位于介质管Ⅲ7和介质管Ⅳ10之间，所述多孔管状催化物11中心孔径与介质管Ⅳ10的外径相同；所述多孔管状催化物11的底部与介质管Ⅰ2、介质管Ⅲ7、介质管Ⅳ10底部齐平；所述的电极包括电极Ⅰ12、电极Ⅱ13、电极Ⅲ14，所述的电极Ⅰ12铺设在螺旋状高压电极槽道8槽壁上，所述的电极Ⅱ13铺设在螺旋状地电极槽道9槽壁上，所述的电极Ⅲ14插入介质管Ⅳ10，所述的电极Ⅰ12从电极引线孔Ⅰ6引出连接高压，所述的电极Ⅱ13从电极引线孔Ⅱ1引出连接大地，所述的电极Ⅲ14透过介质管Ⅱ4顶部通孔直接连接高压；所述的电极Ⅰ12、电极Ⅱ13呈对角线分布。所述的电极Ⅰ12、电极Ⅱ13由金属薄片制成，所述的电极Ⅲ14为金属棒。所述异型介质体是由石英、陶瓷制成。所述多孔管状催化物11是由TiO2、Ag制成。所述电极Ⅲ14由金属铜、银、铝制成。所述的进气孔Ⅰ3与电极引线孔Ⅰ6对称分布，所述的进气孔Ⅱ5与电极引线孔Ⅱ1对称分布。
所述的电极Ⅰ12铺设在螺旋状高压电极槽道8左侧槽壁上，长度贯穿整个螺旋槽道，所述的电极Ⅱ13铺设在螺旋状地电极槽道9右侧槽壁上，所述异型介质体由绝缘材料制成，所述多孔管状催化物由复合催化材料制成。电极Ⅰ12、电极Ⅱ13、电极Ⅲ14组成复合电极。
本发明包括集中区域处理和扩散区域处理两种模式：
(1)集中区域处理模式：介质管Ⅲ7内壁螺旋状地电极槽道9内通入易电离气体，介质管Ⅲ7外壁螺旋状高压电极槽道8内通入难电离气体，放电区域主要集中于介质管Ⅲ7内壁螺旋状地电极槽道9内以及多孔管状催化物11的孔隙中，放电产生活性物质且为多孔管状催化物11提供紫外光子和能量，通过放电协同催化作用，急剧提高中心区域活性物质的产量，介质管Ⅲ7外壁螺旋状高压电极槽道8内通入的难电离气体在气体出口位置对中心放电区域形成一层保护气，使高浓度活性物质保留在中心区域，形成集中区域处理模式；
(2)扩散区域处理模式：介质管Ⅲ7内壁螺旋状地电极槽道9内通入难电离气体，介质管Ⅲ7外壁螺旋状高压电极槽道8内通入易电离气体，放电区域主要集中于介质管Ⅰ2外壁螺旋状高压电极槽道8内，外壁螺旋状高压电极槽道8内先产生放电，通过槽道底部透明介质将放电产生的紫外光子透射入内槽道及多孔管状催化物11，产生一定量的活性自由基，同时使介质管Ⅲ7内壁螺旋状地电极槽道9内难电离气体产生预电离，降低了内部气体的电离难度，且提高了内部气体的活性。在气体出口位置，由于气体经过螺旋槽道，使气体螺旋流动，外壁螺旋状高压电极槽道8易电离气体通过潘宁电离效应与中心区域和外部区域气体同时作用，形成扩散区域处理模式。

Claims (3)

1.一种多功能等离子体协同催化放电装置，其特征在于，包括异型介质体、多孔管状催化物(11)和电极；
所述的异型介质体包括同轴拼接的介质管Ⅰ(2)、介质管Ⅱ(4)、介质管Ⅲ(7)和介质管Ⅳ(10)，所述的介质管Ⅰ(2)、介质管Ⅱ(4)为中空柱型介质管，所述的介质管Ⅲ(7)的内壁、外壁均带有螺旋槽道，所述的介质管Ⅲ(7)外壁与介质管Ⅰ(2)贴合，所述的介质管Ⅱ(4)位于介质管Ⅲ(7)的螺旋槽道的中心，所述的介质管Ⅱ(4)与介质管Ⅰ(2)上部封口端贴合，所述介质管Ⅳ(10)一端封闭；
所述的介质管Ⅰ(2)上部设有进气孔Ⅰ(3)、电极引线孔Ⅰ(6)，所述的介质管Ⅱ(4)上部设有进气孔Ⅱ(5)、电极引线孔Ⅱ(1)；
所述的多孔管状催化物(11)位于介质管Ⅲ(7)和介质管Ⅳ(10)之间，所述多孔管状催化物(11)中心孔径与介质管Ⅳ(10)的外径相同；所述多孔管状催化物(11)的底部与介质管Ⅰ(2)、介质管Ⅲ(7)、介质管Ⅳ(10)底部齐平；
所述的电极包括电极Ⅰ(12)、电极Ⅱ(13)、电极Ⅲ(14)，所述的电极Ⅰ(12)铺设在螺旋状高压电极槽道(8)槽壁上，所述的电极Ⅱ(13)铺设在螺旋状地电极槽道(9)槽壁上，所述的电极Ⅲ(14)插入介质管Ⅳ(10)至其封闭端，所述的电极Ⅰ(12)从电极引线孔Ⅰ(6)引出连接高压，所述的电极Ⅱ(13)从电极引线孔Ⅱ(1)引出连接大地，所述的电极Ⅲ(14)透过介质管Ⅱ(4)顶部通孔连接高压；所述的电极Ⅰ(12)、电极Ⅱ(13)呈对角线分布；
所述的电极Ⅰ(12)、电极Ⅱ(13)由金属薄片制成，所述的电极Ⅲ(14)为金属棒；所述异型介质体是由石英、陶瓷制成；所述多孔管状催化物(11)是由TiO2、Ag制成。
2.如权利要求1所述的多功能等离子体协同催化放电装置，其特征在于，所述电极Ⅲ(14)由金属铜、银、铝制成。
3.如权利要求1所述的多功能等离子体协同催化放电装置，其特征在于，所述的进气孔Ⅰ(3)与电极引线孔Ⅰ(6)对称分布，所述的进气孔Ⅱ(5)与电极引线孔Ⅱ(1)对称分布。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130185A (ja) * 1994-09-06 1996-05-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd プラズマアッシング装置
JP2003500195A (ja) * 1999-05-21 2003-01-07 アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー 非軸流式の誘電体バリアのガス反応器
JP2006236697A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsui Chemicals Inc 放電プラズマ形成用電極
CN101344026A (zh) * 2008-08-21 2009-01-14 上海交通大学 低温等离子体预氧化辅助NH3－SCR净化柴油机NOx的系统
US20100064971A1 (en) * 2008-09-17 2010-03-18 Synos Technology, Inc. Electrode for Generating Plasma and Plasma Generator
CN101832168A (zh) * 2010-04-09 2010-09-15 上海交通大学 用于去除柴油机NOx的介质阻挡放电耦合催化剂整体反应器
CN103415133A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 北京航空航天大学 一种催化协同旋转滑动电弧放电等离子体发生装置
CN203935451U (zh) * 2014-05-08 2014-11-12 浙江希尔环境科技有限公司 一种螺旋网筒电极模块化等离子空气净化器
CN104941400A (zh) * 2015-05-28 2015-09-30 哈尔滨工业大学 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
WO2017019621A8 (en) * 2015-07-24 2017-03-02 The Board Of Regents For Oklahoma State University Cold plasma devices for decontamination of foodborne human pathogens
RU2617697C1 (ru) * 2016-03-04 2017-04-26 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Способ упрочнения оптического контакта диэлектрических поверхностей лазерного гироскопа и генератор струи плазмы для его реализации
CN106975349A (zh) * 2017-04-20 2017-07-25 中国工程物理研究院材料研究所 一种射频等离子体—催化剂协同作用反应装置
CN206463784U (zh) * 2017-02-21 2017-09-05 唐山铸锐科技有限公司 放电极及废气处理设备
CN107249246A (zh) * 2017-07-20 2017-10-13 中国科学院工程热物理研究所 等离子体喷嘴
CN206629322U (zh) * 2017-03-20 2017-11-10 上海置中建筑智能化工程有限公司 双螺旋电极低温等离子体发生器
CN206810061U (zh) * 2017-06-27 2017-12-29 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种VOCs处理设备

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08130185A (ja) * 1994-09-06 1996-05-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd プラズマアッシング装置
JP2003500195A (ja) * 1999-05-21 2003-01-07 アクセンタス パブリック リミテッド カンパニー 非軸流式の誘電体バリアのガス反応器
JP2006236697A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsui Chemicals Inc 放電プラズマ形成用電極
CN101344026A (zh) * 2008-08-21 2009-01-14 上海交通大学 低温等离子体预氧化辅助NH3－SCR净化柴油机NOx的系统
US20100064971A1 (en) * 2008-09-17 2010-03-18 Synos Technology, Inc. Electrode for Generating Plasma and Plasma Generator
CN101832168A (zh) * 2010-04-09 2010-09-15 上海交通大学 用于去除柴油机NOx的介质阻挡放电耦合催化剂整体反应器
CN103415133A (zh) * 2013-08-06 2013-11-27 北京航空航天大学 一种催化协同旋转滑动电弧放电等离子体发生装置
CN203935451U (zh) * 2014-05-08 2014-11-12 浙江希尔环境科技有限公司 一种螺旋网筒电极模块化等离子空气净化器
CN104941400A (zh) * 2015-05-28 2015-09-30 哈尔滨工业大学 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
WO2017019621A8 (en) * 2015-07-24 2017-03-02 The Board Of Regents For Oklahoma State University Cold plasma devices for decontamination of foodborne human pathogens
RU2617697C1 (ru) * 2016-03-04 2017-04-26 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Способ упрочнения оптического контакта диэлектрических поверхностей лазерного гироскопа и генератор струи плазмы для его реализации
CN206463784U (zh) * 2017-02-21 2017-09-05 唐山铸锐科技有限公司 放电极及废气处理设备
CN206629322U (zh) * 2017-03-20 2017-11-10 上海置中建筑智能化工程有限公司 双螺旋电极低温等离子体发生器
CN106975349A (zh) * 2017-04-20 2017-07-25 中国工程物理研究院材料研究所 一种射频等离子体—催化剂协同作用反应装置
CN206810061U (zh) * 2017-06-27 2017-12-29 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种VOCs处理设备
CN107249246A (zh) * 2017-07-20 2017-10-13 中国科学院工程热物理研究所 等离子体喷嘴

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