CN111036047B - 一种提高等离子电场处理效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种提高等离子电场处理效率的方法，在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品。本发明对等离子反应器的表面进行钝化处理，减少了放电过程中的火花放电，降低了电耗，并能提高处理有机废气的去除率，对等离子反应器的表面进行钝化处理，在反应器的表面覆盖一层致密氧化物薄膜，耐腐蚀性提高，使用寿命延长。

Description

一种提高等离子电场处理效率的方法
技术领域
本发明涉及等离子电场技术领域，具体涉及一种提高等离子电场处理效率的方法。
背景技术
随着工业的快速发展，汽车，印染，石化等行业每年产生大量有机废气。其特征是有机污染物种类多，难处理。低温等离子体技术是处理有机废气的有效手段，具有工艺简单，能耗低等优点，逐步显示出良好的技术优势。
放电反应器是等离子体的产生发源地，其性能和结构决定了有机物的去除效果。目前市场上的放电反应器多为线-筒式，也有部分线-板式。通常外筒或板式的材质为管状不锈钢，内部放电极为耐腐蚀镍铬合金丝。市场上现有的放电反应器采用以上材质生产后，直接出售和使用。现有结构存在设备容易腐蚀，易产生火花放电等现象。特别是火花放电，不仅增大电能消耗，而且破坏电晕放电的正常进行，导致有机物的去除率降低。
专利201810476193.6，描述了一种典型的等离子电场发生器，放电结构采用线-筒式，但放电结构的表面没有任何的处理。专利201820291345.0也描述了类似的结构，并且存在类似的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种提高等离子电场处理效率的方法，为解决以上问题，本专利描述了一种对放电反应器表面进行钝化处理的方法，使得反应器表面覆盖一层致密的氧化物隔膜，从而减少火花放电的产生，降低电能消耗，并能提高对有机废气的处理效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种提高等离子电场处理效率的方法，在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品。
作为本发明的进一步改进，所述氧化物薄膜的组成从内向外依次为FeO、Fe3O4和Fe2O3，其中FeO薄膜厚度为0.1～0.5微米，Fe3O4薄膜厚度0.2～1微米，Fe2O3薄膜厚度为0.8～1微米。
作为本发明的进一步改进，所述化学钝化方法为依次将所述外筒或板放入碱洗槽、第一清洗槽、钝化槽和第二清洗槽处理，再将外筒或板取出，干燥。
作为本发明的进一步改进，所述碱洗槽的溶液配方为每100升水，添加0.2～1公斤磷酸三钠溶液、0.1～0.8公斤焦磷酸钠、0.02～0.2公斤三聚磷酸钠和0.002～0.06公斤聚乙烯吡咯烷酮。
作为本发明的进一步改进，所述放入碱洗槽的操作为将外筒或板浸没入溶液中，温度为30～50℃，浸泡时间5～15分钟，取出转入下一工。
作为本发明的进一步改进，所述第一次清洗槽和第二清洗槽的溶液为自来水。
作为本发明的进一步改进，所述放入第一清洗槽或第二清洗槽的操作将上述工序取出的外筒或板放入第一清洗槽或第二清洗槽，温度为室温，浸泡时间5～10分钟，取出转入下一工序。
作为本发明的进一步改进，所述钝化槽的溶液为含有4～18wt％的硝酸溶液，或者含有5～20wt％硫酸、2～6wt％双氧水或5wt％重铬酸钠的混合溶液。
作为本发明的进一步改进，所述放入钝化槽的操作为上述工序取出的外筒或板放入钝化槽溶液中，温度30～50℃，浸泡时间30～60分钟，取出转入下一工序。
作为本发明的进一步改进，所述干燥方法为晾干或用风扇吹干。
本发明具有如下有益效果：本发明对等离子反应器的表面进行钝化处理，减少了放电过程中的火花放电，降低了电耗，并能提高处理有机废气的去除率。
本发明对等离子反应器的表面进行钝化处理，在反应器的表面覆盖一层致密氧化物薄膜，耐腐蚀性提高，使用寿命延长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种提高等离子电场处理效率的系统的结构示意图；
其中，1.碱洗槽；2.第一清洗槽；3.钝化槽；4.第二清洗槽。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品。
取样做切片检测，氧化物薄膜的组成从内向外依次为FeO、Fe3O4和Fe2O3，其中FeO薄膜厚度为0.1微米，Fe3O4薄膜厚度0.2微米，Fe2O3薄膜厚度为0.8微米，氧化膜总厚度为1.1微米。
化学钝化方法为依次将所述外筒或板放入碱洗槽、第一清洗槽、钝化槽和第二清洗槽处理，再将外筒或板取出，晾干。
碱洗槽处理：
溶液配方为每100升水，添加0.2公斤磷酸三钠溶液、0.1公斤焦磷酸钠、0.02公斤三聚磷酸钠和0.002公斤聚乙烯吡咯烷酮。
操作为将外筒或板浸没入溶液中，温度为30℃，浸泡时间5分钟，取出转入下一工序。
第一次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第一清洗槽，温度为室温，浸泡时间5分钟，取出转入下一工序。
钝化槽处理：
溶液为含有4wt％的硝酸溶液。
操作为上述工序取出的外筒或板放入钝化槽溶液中，温度30℃，浸泡时间30分钟，取出转入下一工序。
第二次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第二清洗槽，温度为室温，浸泡时间5分钟，取出。
实施例2
在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品。
取样做切片检测，氧化物薄膜的组成从内向外依次为FeO、Fe3O4和Fe2O3，其中FeO薄膜厚度为0.5微米，Fe3O4薄膜厚度1微米，Fe2O3薄膜厚度为1微米，氧化膜总厚度为2.5微米。
化学钝化方法为依次将所述外筒或板放入碱洗槽、第一清洗槽、钝化槽和第二清洗槽处理，再将外筒或板取出，用风扇吹干。
碱洗槽处理：
溶液配方为每100升水，添加1公斤磷酸三钠溶液、0.8公斤焦磷酸钠、0.2公斤三聚磷酸钠和0.06公斤聚乙烯吡咯烷酮。
操作为将外筒或板浸没入溶液中，温度为50℃，浸泡时间15分钟，取出转入下一工序。
第一次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第一清洗槽，温度为室温，浸泡时间10分钟，取出转入下一工序。
钝化槽处理：
溶液为含有18wt％的硝酸溶液。
操作为上述工序取出的外筒或板放入钝化槽溶液中，温度50℃，浸泡时间60分钟，取出转入下一工序。
第二次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第二清洗槽，温度为室温，浸泡时间10分钟，取出。
实施例3
在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品。
取样做切片检测，氧化物薄膜的组成从内向外依次为FeO、Fe3O4和Fe2O3，其中FeO薄膜厚度为0.3微米，Fe3O4薄膜厚度0.5微米，Fe2O3薄膜厚度为0.9微米，氧化膜总厚度1.7微米。
化学钝化方法为依次将所述外筒或板放入碱洗槽、第一清洗槽、钝化槽和第二清洗槽处理，再将外筒或板取出，晾干。
碱洗槽处理：
溶液配方为每100升水，添加0.6公斤磷酸三钠溶液、0.4公斤焦磷酸钠、0.1公斤三聚磷酸钠和0.04公斤聚乙烯吡咯烷酮。
操作为将外筒或板浸没入溶液中，温度为40℃，浸泡时间10分钟，取出转入下一工序。
第一次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第一清洗槽，温度为室温，浸泡时间7分钟，取出转入下一工序。
钝化槽处理：
溶液为含有15wt％硫酸、4wt％双氧水的混合溶液。
操作为上述工序取出的外筒或板放入钝化槽溶液中，温度40℃，浸泡时间45分钟，取出转入下一工序。
第二次清洗槽处理：
溶液为自来水。
操作为将上述工序取出的外筒或板放入第二清洗槽，温度为室温，浸泡时间7分钟，取出。
与现有技术相比，本发明对等离子反应器的表面进行钝化处理，减少了放电过程中的火花放电，降低了电耗，并能提高处理有机废气的去除率。
本发明对等离子反应器的表面进行钝化处理，在反应器的表面覆盖一层致密氧化物薄膜，耐腐蚀性提高，使用寿命延长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，在低温等离子体放电钢制反应器的外筒或板在整体组装完毕后，将不含放电极部分的外筒或板的内外表面进行化学钝化，表面形成致密的氧化物薄膜后连接放电针，装入框架和壳体，得到等离子电场产品；
所述氧化物薄膜的组成从内向外依次为FeO、Fe3O4和Fe2O3，其中FeO薄膜厚度为0.1～0.5微米，Fe3O4薄膜厚度0.2～1微米，Fe2O3薄膜厚度为0.8～1微米；
所述化学钝化方法为依次将所述外筒或板放入碱洗槽、第一清洗槽、钝化槽和第二清洗槽处理，再将外筒或板取出，干燥；
所述钝化槽的溶液为含有4～18wt％的硝酸溶液，或者含有5～20wt％硫酸、2～6wt％双氧水或5wt％重铬酸钠的混合溶液。
2.根据权利要求1所述一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，所述碱洗槽的溶液配方为每100升水，添加0.2～1公斤磷酸三钠溶液、0.1～0.8公斤焦磷酸钠、0.02～0.2公斤三聚磷酸钠和0.002～0.06公斤聚乙烯吡咯烷酮。
3.根据权利要求1所述一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，所述放入碱洗槽的操作为将外筒或板浸没入溶液中，温度为30～50℃，浸泡时间5～15分钟，取出转入下一工序。
4.根据权利要求1所述一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，所述第一清洗槽和第二清洗槽的溶液为自来水。
5.根据权利要求1所述一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，所述放入第一清洗槽或第二清洗槽的操作将上述工序取出的外筒或板放入第一清洗槽或第二清洗槽，温度为室温，浸泡时间5～10分钟，取出转入下一工序。
6.根据权利要求1所述一种提高等离子电场处理效率的方法，其特征在于，所述放入钝化槽的操作为上述工序取出的外筒或板放入钝化槽溶液中，温度30～50℃，浸泡时间30～60分钟，取出转入下一工序。
7.根据权利要求3所述一种提高等离子电场处理效率的方法，所述干燥方法为晾干或用风扇吹干。
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