CN114501761B - 一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，属于室内空气净化、废气治理的人体健康和环境污染控制等气体污染控制工程领域。本发明是利用在线‑线、针‑针的高压电极和低压电极之间放置一个悬浮导电极，在高压电极和低压电极上施加一个脉冲高压电源，当脉冲高压电源输出电压达到电极之间气体击穿时，在高压电极与悬浮导电极之间、低压电极与悬浮导电极之间的两个区域均产生低温等离子体。被处理气体通过两个区域的等离子体区时，产生颗粒物荷电、颗粒物收集、气态污染物降解、细菌或者病毒灭活等效果，净化气体。通过增加电极间距、电极对数增加低温等离子体和处理气体量，具有结构简单、火花电压高的优点。
Description
技术领域
本发明属于室内空气净化、废气治理的人体健康和环境污染控制领域，涉及一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置。
背景技术
大气压低温等离子体由于不需要抽真空设备，其内部富含高浓度的高能电子、活性氧物质、活性氮物质、紫外光等，在气体污染控制工程领域中得到广泛研究和应用。
大气压低温等离子体发生方法主要有电晕放电法、介质阻挡放电法和滑动弧光放电法等方法。其中，电晕放电法是利用形成非均匀电场的电极结构，如针-针、针-板、线-线、线-板、同轴线-筒等形式的结构，放电是在曲率半径小的针和线附近产生，再向板和筒壁伸展，具有电极间距大、等离子体空间大等优点，缺点是等离子体强度大的区域仅局限于针和线周围，应用效果不高。介质阻挡放电法是在电极之间安放一个绝缘介质，阻止火花放电过渡到弧光放电，其电极形式有体放电、面放电和填充床放电等三类结构形式，其优点是等离子体强度高、物理与化学活性高、应用效果高，缺点是电极间距小、处理大流量气体时阻力大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，解决以上技术问题。
本发明采用如下技术方案实现：
一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，其电极结构由高压电极1、低压电极2、悬浮导电极3、脉冲高压电源4、导线5组成。在线-线、针-针的高压电极1和低压电极2之间放置一个悬浮导电极3，在高压电极1和低压电极2上施加一个脉冲高压电源4，当脉冲高压电源4输出电压达到击穿电极之间气体时，在高压电极1与悬浮导电极3之间、低压电极2与悬浮导电极3之间的两个区域均产生低温等离子体。
所述的高压电极1和低压电极2由导线5固定在框架6上，悬浮导电极3用绝缘支柱7固定于高压电极1和低压电极2之间；脉冲高压电源4的高压输出端子通过导线5与高压电极1连接，脉冲高压电源4的低压输出端子通过导线5与低压电极2连接；
当脉冲高压电源4输出电压达到击穿电极间气体时，高压电极1和悬浮导电极3之间、悬浮导电极3和低压电极2之间的两个区域内产生等离子体；被处理气体通过风机8进入反应器9，最后排出。所述的悬浮导电极3是金属材料，或者是其他导电非金属材料。
所述的脉冲高压电源4是上升沿小于500ns、脉宽小于5μs的纳秒脉冲电源。
所述的被处理气体通过两个区域的等离子体区时，产生颗粒物荷电、颗粒物收集、气态污染物降解、细菌或者病毒灭活等效果，净化气体。
本发明的有益效果为：本发明是在线-线、针-针高压电极和低压电极之间放置一个导电极板，采用一个高压电源供电，可在高压电极与导电极板、低压电极与导电极板的两个区域均产生低温等离子体，通过增加电极间距、电极对数增加低温等离子体和处理气体量，具有结构简单、火花电压高的优点。
附图说明
图1是一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置的电极结构示意图。
图中：1高压电极；2低压电极；3悬浮导电极；4脉冲高压电源；5导线；6框架；7绝缘支柱；8风机；9反应器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步详细描述本发明。
一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，电极结构主要由高压电极1、低压电极2、悬浮导电极3、脉冲高压电源4、导线5等组成。其中高压电极1和低压电极2均是由直径0.5mm、长80mm的导线5固定在框架6上，相邻导线之间距离为10mm；高压电极1的导线和低压电极2的导线之间的相对距离为12mm；悬浮导电极3是厚度2.0mm、宽度80mm的不锈钢板，用绝缘支柱7固定于高压电极1和低压电极2之间；脉冲高压电源4是上升沿小于100ns、脉宽小于1μs的纳秒脉冲电源，脉冲高压电源4的高压输出端子通过导线5与高压电极1连接，脉冲高压电源4的低压输出端子通过导线5与低压电极2连接；当脉冲高压电源4输出电压达到击穿电极间气体时，高压电极1和悬浮导电极3之间、悬浮导电极3和低压电极2之间的两个区域内产生等离子体，被处理气体通过风机8进入反应器9，最后排出。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，其特征在于：所述的等离子体发生装置的电极结构包括高压电极（1）、低压电极（2）、悬浮导电极（3）、脉冲高压电源（4）、导线（5）；所述的悬浮导电极（3）位于线-线、针-针的高压电极（1）和低压电极（2）之间，所述的高压电极（1）和低压电极（2）上均施加一个脉冲高压电源（4），当脉冲高压电源（4）输出电压达到击穿电极之间气体时，在高压电极（1）与悬浮导电极（3）之间、低压电极（2）与悬浮导电极（3）之间的两个区域均产生低温等离子体；所述的悬浮导电极（3）是金属材料，或者是其他导电非金属材料；
所述的高压电极（1）和低压电极（2）由导线（5）固定在框架（6）上，悬浮导电极（3）用绝缘支柱（7）固定于高压电极（1）和低压电极（2）之间；脉冲高压电源（4）的高压输出端子通过导线（5）与高压电极（1）连接，脉冲高压电源（4）的低压输出端子通过导线（5）与低压电极2连接；
当脉冲高压电源（4）输出电压达到击穿电极间气体时，高压电极（1）和悬浮导电极（3）之间、悬浮导电极（3）和低压电极（2）之间的两个区域内产生等离子体；被处理气体通过风机（8）进入反应器（9），当通过两个区域的等离子体区时，产生颗粒物荷电、颗粒物收集、气态污染物降解、细菌或者病毒灭活效果，净化气体，最后排出。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮导电极的大气压脉冲放电等离子体发生装置，其特征在于：所述的脉冲高压电源（4）是上升沿小于500ns、脉宽小于5μs的纳秒脉冲电源。
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