CN110523241A - 一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,包括交替设置的正极板和负极板,所述正极板和负极板均为孔板结构,且正极板和负极板上错位开孔。本发明采用孔板式介质阻挡放电等离子体产生装置,不仅简化了介质阻挡放电等离子体产生装置的结构形式,而且可以通过调节正、负电极板之间的距离、开孔位置调节气体流速,操作简单,便于实施。
Description
技术领域
本发明属于气体放电与放电等离子体技术领域,具体涉及一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置。
背景技术
随着经济的持续迅速发展和城市化进程的加快,危险废弃物的排放量也是逐年递增,由此带来的废弃物的处理处置难题变得日益严峻和紧迫。保护环境,减少污染已经成为全世界共同关注的焦点和议题,同时也推动和促进了新产品新技术的开发研制,以便为废弃物的处理处置提供更好的解决方案。近年来,热等离子体技术已经开始在废弃物无害化处理领域崭露头角,尤其是在处理危险废弃物方面具有独特的优势和潜力,也因此吸引了更多的关注。
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态;低温等离子体降解污染物是利用高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。低温等离子体的发生装置,目前多采用介质阻挡放电技术,由平行电极产生电场,气体经由两极板之间电场通过,发生分解作用,形成等离子状态。介质阻挡等离子体放电技术虽然具有原理清楚、适用性强等优点,但是由于等离子体产生通道中进行这非常复杂的流场、温度场和电磁场等多场耦合过程,导致放电区域容易出现放电集中、爬电等不均匀、不稳定的情况,严重影响着介质阻挡放电等离子体产生装置的应用。介质阻挡放电等离子体产生装置结构复杂,每个通道需要独立供电,且通道内放电区域有限,导致该装置占地面积较大、制作较为复杂、成本较高。这些问题不仅严重制约了介质阻挡放电等离子体产生装置在废气处理行业的使用,更是影响了介质阻挡放电等离子体产生装置的进一步推广。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,包括交替设置的正极板和负极板,所述正极板和负极板均为孔板结构,且正极板和负极板上的开孔错位设置。
优选的,所述正极板包括第一电极板和两块第一介质板,所述第一电极板位于两块第一介质板之间;
所述第一介质板上开设有多个第一通孔,所述第一电极板上开设有多个第二通孔,多个第二通孔的中心轴线分别与多个第一通孔的中心轴线重合,且第二通孔的截面积大于第一通孔的截面积。
优选的,所述负极板包括第二电极板和两块第二介质板,所述第二电极板位于两块第二介质板之间;
所述第二介质板上开设有多个第三通孔,所述第二电极板上开设有多个第四通孔,多个第四通孔的中心轴线分别与多个第三通孔的中心轴线重合,且第四通孔的截面积大于第三通孔的截面积。
优选的,还包括多个依次首尾连接的盖板,正极板、负极板设置在多个盖板内且正极板与负极板的连线平行于盖板,正极板、负极板边沿均与盖板贴合连接。
优选的,还包括电源,所述第一电极板与电源的正极电连接,所述电源的负极与第二电极板电连接。
优选的,所述正极板上的多个第二通孔与其相邻的负极板上的多个第四通孔错位设置。
优选的,所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔的形状为方形或者圆形。
相对于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本发明采用板式结构,结构简单,原理清楚,提高了放电的均匀性与稳定性,便于使用。
(2)本发明正极板和负极板上电极板的通孔较介质板的通孔大,防止爬电现象的产生。
(3)本发明正极板与负极板上的通孔为非对称的错位形式,可以增大放电面积,而且可以提高废气在通道中的停留时间,提高了废气分解率,增加了废气处理效果。
(4)本发明孔板式介质阻挡放电等离子体产生装置,不仅简化了介质阻挡放电等离子体产生装置的结构形式,而且可以通过调节正、负电极板之间的距离、开孔位置调节气体流速,操作简单,便于实施。
附图说明
图1是本发明用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置的结构示意图;
图2是本发明用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置的正极板上的第一介质板的结构示意图;
图3是本发明用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置的正极板上的第一电极板的结构示意图;
图4是本发明用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置的负极板上的第二介质板的结构示意图;
图5是本发明用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置的负极板上的第二电极板的结构示意图;
附图标记说明:
1-正极板,2-负极板,3-盖板,4-电源;
1-1-第一介质板,1-2-第一电极板;
2-1-第二介质板,2-2-第二电极板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:
需要说明的是,本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
如图1所示,一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,包括正极板1,负极板2,所述正极板1和负极板2均为孔板结构,且正极板1和负极板2上的开孔错位设置。
所述正极板1包括第一电极板1-2和至少两块第一介质板1-1,所述第一电极板1-2位于两块第一介质板1-1之间;第一介质板1-1的结构形式如图2所示,由氧化铝等介电常数高、导热性能好的材料制作而成。所述第一介质板1-1上开设有多个第一通孔,所述第一电极板1-2上开设有多个第二通孔,多个第二通孔的中心轴线分别与多个第一通孔的中心轴线重合,且第二通孔的截面积大于第一通孔的截面积。第一电极板1-2上的第一通孔和第一介质板1-1上的第二通孔中心位置一致,但是第一电极板1-2上的第一通孔要比第一介质板1-1上的第二通孔大,使得第二通孔完全落在第二通孔的孔内,而第二通孔不能落在第二通孔的孔内。
所述负极板2包括第二电极板2-2和至少两块第二介质板2-1,所述第二电极板2-2位于两个第二介质板2-1之间。负极板包括两个第二介质板2-1和一个第二电极板2-2,第二介质板的结构形式如图3所示,由氧化铝等介电常数高、导热性能好的材料制作而成,所述第二介质板2-1上开设有多个第三通孔,所述第二电极板2-2上开设有多个第四通孔,多个第四通孔的中心轴线分别与多个第三通孔的中心轴线重合,且第四通孔的截面积大于第三通孔的截面积。在第二介质板1-1和第一电极板1-2中心区域均匀分布着通孔,第二电极板2-2上的第四通孔和第二介质板2-1上的第三通孔中心位置一致,但是第二电极板2-2上的第四通孔要比第二介质板2-1上的第三通孔大,使得第三通孔完全落在第四通孔的孔内,而第四通孔不能落在第三通孔的孔内。
还包括电源4,所述第一电极板1-2与电源4的正极电连接,所述第二电极板2-2与电源4的负极电连接。在正极板1和负极板2之间产生放电,形成等离子体通道,分解流经其中的废气,进行废气的无害化处理。
进一步地,所述第二通孔的孔边与第一通孔的孔边距离>3mm;具体距离由第一电极板1-2上的电压决定;
所述第四通孔的孔边与第三通孔的孔边距离>3mm,第二电极板2-2上的电压决定。
所述相邻的正极板1上的第二通孔相对负极板2上的第四通孔错位设置,非对称的错位形式,比较可以增大放电面积,而且可以提高废气在通道中的停留时间,提高了废气分解率,增加了废气处理效果。气流从正极板1或负极板2上通孔的位置流入到通道之间,再经由负极板2或正极板1上通孔的位置流出。正极板1和负极板2上的通孔是分错布置的,负极板2上第二介质板2-1上第三通孔对应的是正极板1上第一介质板1-1中没有通孔的区域。正极板1中第一电极板1-2连接电源4的正极,负极板2中第二电极板2-2连接电源4的负极,在正极板1和负极板2之间产生放电,形成等离子体通道,盖板3组合形成容纳腔,将等离子体通道密封,在等离子体通道内分解流经其中的废气,进行废气的无害化处理。
所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔的开孔形状包括方形或者圆形。
工作过程:
单模块介质阻挡放电等离子体产生装置由一个正极板1、一个负极板2组成和两个盖板3组成。气流从正极板1或负极板2上通孔的位置流入到通道之间,再经由负极板2或正极板1上通孔的位置流出。正极板1和负极板2上的孔是错位布置的,负极板2上第二介质板2-1上的通孔对应着是正极板1上第一介质板1-1中没有通孔的区域。在正极板1和负极板2之间产生放电,形成等离子体通道,分解流经其中的废气,进行废气的无害化处理。多模块介质阻挡放电等离子体产生装置由多个正极板1、多个负极板2组成和四个盖板3组成。气流从正极板1或负极板2上通孔的位置流入到通道之间,再经由负极板2或正极板1上通孔的位置流出。
单模块介质阻挡放电等离子体产生装置由一个正极板1、一个负极板2组成和盖板组成,多模块介质阻挡放电等离子体产生装置由多个正极板1、多个负极板2组成和盖板组成。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:包括交替设置的正极板和负极板,所述正极板和负极板均为孔板结构,且正极板和负极板上的开孔错位设置。
2.根据权利要求1所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:所述正极板包括第一电极板和两块第一介质板,所述第一电极板位于两块第一介质板之间;
所述第一介质板上开设有多个第一通孔,所述第一电极板上开设有多个第二通孔,多个第二通孔的中心轴线分别与多个第一通孔的中心轴线重合,且第二通孔的截面积大于第一通孔的截面积。
3.根据权利要求2所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:所述负极板包括第二电极板和两块第二介质板,所述第二电极板位于两块第二介质板之间;
所述第二介质板上开设有多个第三通孔,所述第二电极板上开设有多个第四通孔,多个第四通孔的中心轴线分别与多个第三通孔的中心轴线重合,且第四通孔的截面积大于第三通孔的截面积。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:还包括多个依次首尾连接的盖板,正极板、负极板设置在多个盖板内且正极板与负极板的连线平行于盖板,正极板、负极板边沿均与盖板贴合连接。
5.根据权利要求3所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:还包括电源,所述第一电极板与电源的正极电连接,所述电源的负极与第二电极板电连接。
6.根据权利要求3所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:所述正极板上的多个第二通孔与其相邻的负极板上的多个第四通孔错位设置。
7.根据权利要求3所述的一种用于废气处理的孔板式介质阻挡放电等离子产生装置,其特征在于:所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔的形状为方形或者圆形。
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