CN114452785A - 放电型低温等离子反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种放电型低温等离子反应装置，包括等离子反应器，等离子反应器的绝缘管内的一侧设有条板针电极，条板针电极与高压电源模块的正极电连接，高压电源模块与供电电源电连接，绝缘管内的另一侧设有条板电极，条板电极与高压电源模块的负极电连接，条板针电极与条板电极间的绝缘管内产生等离子体，绝缘管的外侧绕设有线圈绕组，线圈绕组的一端与供电电源的接地端连接，线圈绕组的另一端与高压电源模块的接地端连接，线圈绕组在绝缘管内产生磁场，等离子体在磁场的作用下与通过绝缘管的气体发生作用。本发明采用针板电极产生的等离子体电场与线圈绕组产生的磁场配合的等离子反应方案，具有处理效率高，能耗成本低，基本无污染的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子反应装置，特别涉及一种改进的放电型低温等离子反应装置，属于等离子装置领域。
背景技术
低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态，当外加电压达到气体的放电电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。
低温等离子体工业废气处理技术，利用低温等离子体反应器产生的高能电子、自由基等活性粒子激活、电离、裂解工业废气中的各组分，低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、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、氧化等一系列复杂的化学反应，并发生后续的各种反应，以达到降解污染物的目的。
当前，低温等离子反应装置由于电压与电机间间距匹配、频率、相应结构的放电形式、产生的等离子体特性等因素的影响，导致裂解空气中的有害成分效率不高，还同时产生大量臭氧，间接对环境造成更大不利影响，并且处理效率远低于设计水平，造成能耗成本增加。
发明内容
本发明放电型低温等离子反应装置公开了新的方案，采用针板电极产生的等离子体电场与线圈绕组产生的磁场配合的等离子反应方案，解决了现有同类方案处理效率不高，能耗成本增加等问题。
本发明放电型低温等离子反应装置包括等离子反应器，等离子反应器包括若干绝缘管，绝缘管内的一侧设有沿轴向延伸的条板针电极，条板针电极与高压电源模块的正极电连接，高压电源模块与供电电源电连接，绝缘管内的另一侧设有沿轴向延伸的条板电极，条板电极与高压电源模块的负极电连接，条板针电极与条板电极间的绝缘管内产生等离子体，
上述若干绝缘管的外侧绕设有线圈绕组，线圈绕组的一端与供电电源的接地端连接，线圈绕组的另一端与高压电源模块的接地端连接，线圈绕组在绝缘管内产生磁场，等离子体在磁场的作用下与通过绝缘管的气体发生作用。
进一步，本方案的条板针电极包括电极条板，电极条板的长边沿绝缘管的轴向延伸，电极条板上设有针电极组，针电极组包括沿电极条板的长边等距设置的针电极。
进一步，本方案的绝缘管的材质是陶瓷、石英、玻璃中的至少一种。
进一步，本方案的条板电极的材质是304不锈钢。
进一步，本方案的若干绝缘管的两端开口处设有安装板，安装板的外侧与设备支架连接，安装板间通过螺母、螺杆形成紧固连接。
更进一步，本方案的安装板的材质是石英玻璃。
进一步，本方案的绝缘管的一端开口外侧设有催化模块。
更进一步，本方案的若干绝缘管的两端开口处设有安装板，安装板的外侧与设备支架连接，安装板的外沿架设在装置箱体的内侧上，催化模块安装在绝缘管的一端开口外侧的装置箱体内。
本发明放电型低温等离子反应装置采用针板电极产生的等离子体电场与线圈绕组产生的磁场配合的等离子反应方案，具有处理效率高，能耗成本低，基本无污染的特点。
附图说明
图1是放电型低温等离子反应装置的实例一的剖视示意图。
图2是图1中A部的放大示意图。
图3是放电型低温等离子反应装置的实例二的主视剖视示意图。
图4是放电型低温等离子反应装置的实例二的左视剖视示意图。
其中，
110是绝缘管，120是条板针电极，121是电极条板，122是针电极，130是条板电极，140是线圈绕组，
210是安装板，220是设备支架，231是螺母，232是螺杆，
300是催化模块，
400是装置箱体。
具体实施方式
如图1所示，本发明放电型低温等离子反应装置包括等离子反应器，等离子反应器包括若干绝缘管，绝缘管内的一侧设有沿轴向延伸的条板针电极，条板针电极与高压电源模块的正极电连接，高压电源模块与供电电源电连接，绝缘管内的另一侧设有沿轴向延伸的条板电极，条板电极与高压电源模块的负极电连接，条板针电极与条板电极间的绝缘管内产生等离子体，上述若干绝缘管的外侧绕设有线圈绕组，线圈绕组的一端与供电电源的接地端连接，线圈绕组的另一端与高压电源模块的接地端连接，线圈绕组在绝缘管内产生磁场，等离子体在磁场的作用下与通过绝缘管的气体发生作用。
上述方案采用针板电极产生的等离子体电场与线圈绕组产生的磁场配合的等离子反应方案，利用条板针电极120与条板电极130配合产生等离子体电场，利用线圈绕组在等离子体电场内产生磁场，使得等离子体在磁场的加速下，提高了轰击绝缘管内通过的气体内的有害物质，促使其降解、破坏，从而达到净化气体的技术目的。因此，本方案相比现有同类方案具有处理效果更好，效率更高，能耗成本低，以及产生较低浓度的臭氧，基本无污染的特点。
为了实现条板针电极的功能，在绝缘管内产生相对均匀的等离子体电场，如图2所示，本方案的条板针电极包括电极条板，电极条板的长边沿绝缘管的轴向延伸，电极条板上设有针电极组，针电极组包括沿电极条板的长边等距设置的针电极。
为了满足绝缘、导电的要求，本方案的绝缘管的材质是陶瓷、石英、玻璃中的至少一种。本方案的条板电极的材质是304不锈钢。
为了满足安装的要求，如图1所示，本方案的若干绝缘管的两端开口处设有安装板，安装板的外侧与设备支架连接，安装板间通过螺母、螺杆形成紧固连接。基于以上方案，为了满足绝缘的要求，本方案的安装板的材质是石英玻璃。
为了进一步提高气体净化的效果，如图3、4所示，本方案的绝缘管的一端开口外侧设有催化模块。基于以上方案，为了满足安装的要求，本方案的若干绝缘管的两端开口处设有安装板，安装板的外侧与设备支架连接，安装板的外沿架设在装置箱体的内侧上，催化模块安装在绝缘管的一端开口外侧的装置箱体内。
本方案公开了一种放电型低温等离子器，解决了当前低温等离子体裂解空气中的有害成分效率不高，处理效果远低于设计水平的问题。
如图1所示，本方案包括一对安装板210和绝缘管110，绝缘管110安装在安装板210之间，安装板210之间通过螺母231、螺杆232固定。安装板210上均开有通孔，并分别与绝缘管110的两端开口相通，作为进气口和出气口。绝缘管110外套设有线圈绕组140，绝缘管110内设置有条板针电极120、条板电极130。作为优选，安装板210的材料选择高阻抗非金属石英玻璃材料，绝缘管110的材料选择陶瓷或石英或玻璃。螺杆232的两端均穿过安装板210，并螺纹连接有螺母231。电极条板121和条板电极130分别固定在绝缘管110两侧的内壁上，针电极122安插在电极条板121上。条板电极130的材料为304不锈钢。
工作时，将外部的供电电源接入高压电源模块输入端，将条板针电极120通过耐高压导线与高压电源模块的正高压端连接，将条板电极130通过耐高压导线与高压电源模块的负高压端连接，在条板针电极120、条板电极130间产生电场，且电场方向垂直于所述绝缘管110的轴线。将线圈绕组140的一端接供电电源的接地端，另一端接高压电源模块的接地点，在线圈绕组140中产生磁场，且磁场的方向平行于绝缘管110的轴线。废气气体通过绝缘管110时，受到高能等离子体的直接轰击，分子链被打断，从而被降解。病毒细菌等在通过该区域时，蛋白质、细胞壁等均被破坏从而达到灭毒杀菌的效果。条板针电极120、条板电极130通电后形成的离子场中的各种离子进入磁场，在磁场作用下得到加速，增加等离子体场正负离子的动能，提高轰击效果。
本方案提供的放电型低温等离子器中产生的电子能量高，低温等离子体密度大，几乎可以和所有的废气气体分子、PM2.5颗粒作用，达到或接近完全裂解的效果。气体通过的部分，全部采用防腐蚀材料，废气处理过程中会产生较低浓度的臭氧，提高了环境保护水平。
本方案公开的结构、零部件除有特别说明外，均可以采用本领域公知的通用、惯用的方案。本方案放电型低温等离子反应装置并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。
Claims (8)
1.放电型低温等离子反应装置，其特征是包括等离子反应器，所述等离子反应器包括若干绝缘管，所述绝缘管内的一侧设有沿轴向延伸的条板针电极，所述条板针电极与高压电源模块的正极电连接，所述高压电源模块与供电电源电连接，所述绝缘管内的另一侧设有沿轴向延伸的条板电极，所述条板电极与所述高压电源模块的负极电连接，所述条板针电极与所述条板电极间的所述绝缘管内产生等离子体，
所述若干绝缘管的外侧绕设有线圈绕组，所述线圈绕组的一端与所述供电电源的接地端连接，所述线圈绕组的另一端与所述高压电源模块的接地端连接，所述线圈绕组在所述绝缘管内产生磁场，所述等离子体在所述磁场的作用下与通过所述绝缘管的气体发生作用。
2.根据权利要求1所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述条板针电极包括电极条板，所述电极条板的长边沿所述绝缘管的轴向延伸，所述电极条板上设有针电极组，所述针电极组包括沿所述电极条板的长边等距设置的针电极。
3.根据权利要求1所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述绝缘管的材质是陶瓷、石英、玻璃中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述条板电极的材质是304不锈钢。
5.根据权利要求1所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述若干绝缘管的两端开口处设有安装板，所述安装板的外侧与设备支架连接，所述安装板间通过螺母、螺杆形成紧固连接。
6.根据权利要求5所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述安装板的材质是石英玻璃。
7.根据权利要求1所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述绝缘管的一端开口外侧设有催化模块。
8.根据权利要求7所述的放电型低温等离子反应装置，其特征在于，所述若干绝缘管的两端开口处设有安装板，所述安装板的外侧与设备支架连接，所述安装板的外沿架设在装置箱体的内侧上，所述催化模块安装在所述绝缘管的一端开口外侧的所述装置箱体内。
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