CN203971712U - 等离子体废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子体废气处理装置，其特征在于，包括：多个放电电极组件、将所述放电电极组件与电源连接的电源连接装置、位于相邻的所述放电电极组件之间的等离子体；所述放电电极组件包括：放电电极、在放电空间内绝缘的放电电极介质、用于密封放电电极介质的密封装置。本实用新型的有益之处在于：本实用新型的放电电极选用圆管放电电极和颗粒放电电极相结合，降低了装置的危险性，更稳定可靠。由两个石英管组成一个双介质阻挡放电，放电均匀，更为安全。

Description

等离子体废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种低温等离子体双介质阻挡放电装置，具体是涉及一种更为环保安全稳定的等离子体废气处理装置。

背景技术

介质阻挡放电是一种获得高气压下低温等离子体的放电方法，这种放电产生于两个电极之间。介质阻挡放电可以在0.1～10105Pa的气压下进行，具有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特点。整个放电是由许多在空间和时间上随机分布的微放电构成，这些微放电的持续时间很短，一般在10ns量级。介质对此类放电有两个主要作用：一是限制微放电中带电粒子的运动，使微放电成为一个个短促的脉冲；二是让微放电均匀稳定地分布在整个面状电极之间，防止火花放电。介质阻挡放电由于电极不直接与放电气体发生接触，从而避免了电极的腐蚀问题。

介质阻挡放电过程中，电子从电场中获得能量，通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能，这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团，同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、臭氧和羟基氧等活性基团，这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出，等离子体内部富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO₂和H₂O等物质，从而达到净化废气的目的。

介质阻挡放电按照电极形式的不同可以分为以下几种类型：平板型、同轴圆筒式、针板型和沿面型。平板型电极形式是最普通的放电电极，其结构简单，在国内外研究中较为广泛，适合大规模工业生产，但相比较而言并不安全，容易出现火光放电；同轴圆筒型电极，其电极形式可以构成密闭空间，气体在该空间中接受等离子体处理，在气体处理方面应用广泛，但待处理气体与电极直接接触，待测气体中的腐蚀性气体容易损坏电极，大大减少了电极的使用寿命，增加设备维护成本；针板型电极可以通过改变不同位置的针的长短对表面复杂的材料进行处理，但同样电极与待处理气体直接接触，容易腐蚀电极，增加成本；沿面型放电电极，电极分布在介质板上下两侧，不直接接触待处理气体，增加了电极的使用寿命，大大降低设备维护成本，该种电极放电时能够在介质表面产生均匀的较大面积等离子体层，稳定安全。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种放电电极不直接接触待处理气体的等离子体废气处理装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

等离子体废气处理装置，其特征在于，包括：多个放电电极组件、将所述放电电极组件与电源连接的电源连接装置、位于相邻的所述放电电极组件之间的等离子体；所述放电电极组件包括：放电电极、在放电空间内绝缘的放电电极介质、用于密封放电电极介质的密封装置。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述放电电极包括：第一放电电极和第二放电电极；所述放电电极位于放电电极介质内部，所述密封装置位于放电电极介质的两端。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述第一放电电极为圆管放电电极，所述第二放电电极为颗粒放电电极；放电电极介质为空心管状放电电极介质。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述圆管放电电极为金属管放电电极，所述颗粒放电电极为金属颗粒放电电极；所述放电电极介质为石英管。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述颗粒放电电极位于所述放电电极介质、圆管放电电极密封装置之间形成的空间。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述第一放电电极与放电电极介质同轴分布。

前述的等离子体废气处理装置，其特征在于，一个电源连接装置与间隔的两个所述放电电极组件连接。

本实用新型的有益之处在于：本实用新型的放电电极选用圆管放电电极和颗粒放电电极相结合，降低了装置的危险性，更稳定可靠。由两个石英管组成一个双介质阻挡放电，放电均匀，更为安全。

附图说明

图1是本实用新型的等离子体废气处理装置的结构示意图。

图中附图标记的含义：

1-放电电极组件，11-第一放电电极，12-第二放电电极，13-放电电极介质，14-密封装置，2-电源连接装置，3-等离子体。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

如图1所示的等离子体废气处理装置，包括：多个放电电极组件1、电源连接装置2、等离子体3，等离子体位于相邻的放电电极组件1之间，电源连接装置2用于将放电电极组件1与电源连接。放电电极组件1包括：放电电极、在放电空间内绝缘的放电电极介质13、用于密封放电电极介质的密封装置14。

放电电极包括：第一放电电极11和第二放电电极12；放电电极位于放电电极介质13内部，密封装置14位于放电电极介质13的两端。

第一放电电极11为圆管放电电极，第二放电电极12为颗粒放电电极；放电电极介质13为空心管状放电电极介质，这样第一放电电极11、第二放电电极12位于放电电极介质13内，并且，第一放电电极11两端与位于放电电极介质13两端的密封装置14连接，第二放电电极12位于三者（第一放电电极11、放电电极介质13、密封装置14）组成的连接密封空间内。圆管放电电极为金属管放电电极，颗粒放电电极为金属颗粒放电电极，空心管状放电电极介质为石英管。石英具有较高的机械强度和稳定的物理、化学性能，不需要经常更换，石英管将放电电极包裹，避免了放电电极与待处理气体直接接触造成腐蚀，增加放电电极的使用寿命，降低成本。颗粒放电电极位于放电电极介质、圆管放电电极密封装置之间形成的空间。该种构造的放电电极不直接接触待处理气体，增加了电极的使用寿命，大大降低设备维护成本，另外金属颗粒电极避免了尖端放电，提高了等离子体的均匀性与稳定性，防止处理过程中发生鼓爆及火光放电现象，更加安全稳定。

作为一种优选方案，第一放电电极11与放电电极介质13同轴分布。一个电源连接装置2与间隔的两个放电电极组件连接，电源连接装置2穿过位于放电电极介质13一端的密封装置14与放电电极介质13内的第一放电电极11连接，这样使得间隔的两个放电电极组件构成一个双介质阻挡放电发生器。本实用新型间隔的两个放电电极组件构成的双介质阻挡放电发生器的个数可增可减，装置大小可控，适应范围更广。并且即使有个别双介质阻挡放电发生器损坏时，并不会影响整体的使用效果。

本实用新型的金属颗粒放电电极填充于金属管放电电极和石英管之间，两个放电电极组件构成一个双介质阻挡放电发生器，待处理废气，经过两个石英管中间，并被位于两个石英管中间的等离子体处理。这样多个等离子体双介质阻挡放电发生器整齐交错排布，大大增加了废气处理量，处理速度更快，处理效率更高。

通过实践证明，本实用新型的等离子体废气处理装置无二次污染，排出的气体、灰烬无毒无害，对空气、水及周边环境无任何影响。适用范围广，处理效果好，有机废气、硫化物、氮化物、苯酚类等有毒有害有味气体都能全部裂解分解；废气处理时，不需要冷却水、过渡舱及保护气体，结构简单，操作管理方便；不用煤、燃油、天然气做燃料，只是用电，具有节能环保、洁净卫生的特点。废气处理时也不需要对废气进行预处理，不受废气中水蒸汽或油滴影响，可直接将废气通入装置中反应。本实用新型的等离子体废气处理装置能够在大气压下产生大体积、高能量密度的低温等离子体，不需要真空设备就能在室温或接近室温条件下产生化学反应所需的活性粒子，工艺简单，操作简便，运行稳定，即开即用，安全可靠。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.等离子体废气处理装置，其特征在于，包括：多个放电电极组件、将所述放电电极组件与电源连接的电源连接装置、位于相邻的所述放电电极组件之间的等离子体；所述放电电极组件包括：放电电极、在放电空间内绝缘的放电电极介质、用于密封放电电极介质的密封装置。

2.根据权利要求1所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述放电电极包括：第一放电电极和第二放电电极；所述放电电极位于放电电极介质内部，所述密封装置位于放电电极介质的两端。

3.根据权利要求2所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述第一放电电极为圆管放电电极，所述第二放电电极为颗粒放电电极；放电电极介质为空心管状放电电极介质。

4.根据权利要求3所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述圆管放电电极为金属管放电电极，所述颗粒放电电极为金属颗粒放电电极；所述放电电极介质为石英管。

5.根据权利要求4所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述颗粒放电电极位于所述放电电极介质、圆管放电电极密封装置之间形成的空间。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，所述第一放电电极与放电电极介质同轴分布。

7.根据权利要求6所述的等离子体废气处理装置，其特征在于，一个电源连接装置与间隔的两个所述放电电极组件连接。