CN206024219U - 一种等离子体反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子体反应器，包括：正等离子场和负等离子场，所述正等离子场具有接地极和正高压极，所述负等离子场具有接地极和负高压极，所述正等离子场的出口和所述负等离子场的出口连通。在本实用新型中，采用等离子体反应器不再是仅仅采用单极性的等离子场，同时具有正等离子场和负等离子场，而且将正等离子场和负等离子场的出口连通，以使正等离子场和负等离子场出来的烟气混合，进而可以使带正电性的烟气和带负电性的烟气实现电性中和。进而能够有效地避免等离子体反应器出口呈现带电性，所以采用该等离子体反应器能够有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题。

Description

一种等离子体反应器

技术领域

本实用新型涉及等离子体除污技术领域，更具体地说，涉及一种等离子体反应器。

背景技术

随着大气污染问题日益严重，锅炉尾端烟气净化技术的发展也逐渐受到公众的瞩目。目前常用的除污技术为，等离子烟气一体化净化技术，是指通过脉冲等离子电源，产生一个非平衡等离子体场，该等离子场内有大量能量分布很广的电子及其它活跃粒子，产生大量非弹性碰撞，这些高能电子和活跃粒子在动能、位能、电荷方面发生大量交换，产生更多的电子、离子、自由基、光子等粒子。这些粒子在脉冲电场的导向下，发生激发、电解、电离等各种粒子交换组合，从而产生新的粒子，发生宏观意义上的化学反应。烟气中的污染物如NOx(氧化氮)、Sox(氧化硫)等，均可在该反应过程中以被氧化、还原等方式脱除。

产生脉冲等离子场的脉冲电源可以是正脉冲，也可以是负脉冲。而正负脉冲的反应产物在电极性上没有根本差别，但粒子的受力方向相反。正脉冲等离子场中电子受力方向指向正高压侧，而激发态粒子、带正电荷自由基以及带正电荷离子的受力方向指向接地极，同样的粒子的受力情况在负脉冲等离子场中则正好相反。在等离子场中，电子的迁移率要比离子、自由基等粒子大两个以上数量级。在工业应用中，单一极向电场后这种迁移率的差异导致等离子体反应器出口存在大量相向运动的同极性残余电荷，而残余电荷汇集在出口处则会造成后期电子设备的损坏。

综上所述，如何有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种等离子体反应器，该等离子体反应器可以有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种等离子体反应器，包括：正等离子场和负等离子场，所述正等离子场具有接地极和正高压极，所述负等离子场具有接地极和负高压极，所述正等离子场的出口和所述负等离子场的出口连通。

优选地，多个所述正等离子场与多个所述负等离子场相间设置。

优选地，所述正等离子场的正高压极与所述负等离子场的负高压极相间设置，相邻的所述正等离子场的正高压极与所述负等离子场的负高压极之间设置有接地极。

优选地，所述正等离子场的正高压极两侧均设置有接地极，和所述负等离子场的负高压极两侧均设置有接地极。

优选地，包括反应器出口通道，所述反应器出口通道呈喇叭型，且其大口侧朝向所述正等离子场的出口和负等离子场的出口。

优选地，还包括壳体，所述壳体与高压极之间设置有绝缘瓷瓶，所述高压极为正等离子场的正高压极和/或负等离子场的负高压极。

优选地，还包括连接在所述高压极与电源之间的高压导线，所述高压导线的外侧设置有绝缘子或绝缘穿墙套管。

优选地，所述高压极的线型为针刺线线型或芒刺线线型。

优选地，与所述正等离子场的正高压极连接的电源为正高压脉冲电源，与所述负等离子场的负高压极连接的电源为负高压脉冲电源。

优选地，所述绝缘瓷瓶通过瓶吊固定在所述壳体上。

应用本实用新型提供的一种等离子体反应器，该等离子反应器包括正等离子场和负等离子场。其中正等离子场包括接地极和正高压极，通过接地极和正高压极之间的电压差，使得接地极和正高压极之间形成等离子体场。其中负等离子场包括接地极和负高压极，通过接地极和负高压极之间的电压差，使得接地极和负高压极之间形成等离子体场。其中正等离子场的出口和负等离子场的出口连通，以使从正等离子场出来的烟气和负等离子场出来的烟气混合，以实现中和。

根据上述的技术方案，采用等离子体反应器不再是仅仅采用单极性的等离子场，同时具有正等离子场和负等离子场，而且将正等离子场和负等离子场的出口连通，以使正等离子场和负等离子场出来的烟气混合，进而可以使带正电性的烟气和带负电性的烟气实现电性中和。进而能够有效地避免等离子体反应器出口呈现带电性，所以采用该等离子体反应器能够有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的等离子体反应器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的等离子体反应器的除尘室结构示意图。

附图中标记如下：

接地极1、正高压极2、负高压极3、反应器出口通道4、壳体5、绝缘穿墙套管6、瓶吊7。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种等离子体反应器，以有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本实用新型实施例提供的等离子体反应器的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的等离子体反应器的除尘室结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种等离子体反应器，该等离子反应器包括正等离子场和负等离子场。

其中正等离子场包括接地极1和正高压极2，通过接地极1和正高压极2之间的电压差，使得接地极1和正高压极2之间形成等离子体场。此处需要说明的是正高压极2相对于接地极1的电压不作具体限定，只要正高压极2与接地极1直接能够形成等离子体即可，一般正高压极2的电压幅值在3千伏以上。

其中负等离子场包括接地极1和负高压极3，通过接地极1和负高压极3之间的电压差，使得接地极1和负高压极3之间形成等离子体场。此处需要说明的是负高压极3相对于接地极1的电压不作具体限定，只要负高压极3与接地极1直接能够形成等离子体即可，一般负高压极3的电压幅值在3千伏以上。

其中正等离子场的出口和负等离子场的出口连通，以使从正等离子场出来的烟气和负等离子场出来的烟气混合，以实现中和。需要说明的是，经过正等离子场的烟气，在流经正高压极2后，从正等离子场出来的烟气会带正电性；而相反的是，经过负等离子场的烟气，在流经负高压极3后，从负等离子场出来的烟气会带负性。而当正等离子场的出口和负等离子场的出口连通，可以使两种烟气混合，即带正电性的烟气与带负电性的烟气中和，减少带电性。

在本实施例中，采用等离子体反应器不再是仅仅采用单极性的等离子场，同时具有正等离子场和负等离子场，而且将正等离子场和负等离子场的出口连通，以使正等离子场和负等离子场出来的烟气混合，进而可以使带正电性的烟气和带负电性的烟气实现电性中和。进而能够有效地避免等离子体反应器出口呈现带电性，所以采用该等离子体反应器能够有效地解决等离子体反应器出口存在同极性残余电荷的问题。

为了使气体综合性更好，可以设置多个正等离子场和多个负等离子场，其中该多个正等离子场和多个负等离子场相间设置。以使烟气被划分成更多的部分，则会更加有利于在出口位置，正等离子场和负等离子场的烟气进行混合。且为了中和更加均匀，可以使正等离子场的数量和负等离子场的数量相等。

在多个正等离子场和多个负等离子场相间设置的基础上，考虑到接地极1在正等离子场和负等离子场中一样，而且均是进行接地连接，基于此，使相邻的正等离子场和负等离子场共用一个接地极1。具体的，可以使正等离子场中的正高压极2和负等离子场中的负高压极3相间设置，并在相邻的正等离子场的正高压极2和负等离子场的负高压极3之间设置接地极1。即使得，正高压极2与其两侧的接地极1之间形成正等离子场，负高压极3与其两侧的接地极1之间形成负等离子场。

多个正等离子场和多个负等离子场相间设置，对于其中的正高压极2和负高压极3，两侧均显现出高压，为了充分的使用正高压极2和负高压极3，此处优选在，在正等离子场的正高压极2两侧均设置有接地极1，同样，在负等离子场的负高压极3两侧均设置有接地极1。使得正高压极2和负高压极3充分利用。同时使得外缘的高压极与壳体5之间具有更多的距离，以保证使用安全。

等离子体上一般设置有用于烟气流入的反应器进口通道，和用于烟气流出的反应器出口通道4，为了方便汇集各个等离子场的烟气，使各个等离子场的烟气进行汇集并进而使其充分混合，可以使反应器出口通道4呈喇叭型，且该反应器出口通道4的大口侧朝向正等离子场的出口和负等离子场的出口。

为了使正等离子场和负等离子场中高压极不会对该等离子体反应器的壳体5影响太多，可以使正等离子场的正高压极2与壳体5之间通过绝缘瓷瓶连接，还可以使绝缘瓷瓶对正高压极2提供支撑力；同时负等离子场的负高压极3与壳体5之间也通过绝缘瓷瓶连接，还可以使绝缘瓷瓶对负高压极3提供支撑力。这里正等离子场的正高压极2和负等离子场的负高压极3可以统称为高压极，即在高压极与壳体5之间设置有绝缘瓷瓶，其中正高压极2和负高压极3应当分别支撑。为了方便绝缘瓷瓶与壳体5的连接，可以在壳体5内部设置瓶吊7，以方便连接绝缘瓷瓶。

高压极，与高压电源之间通过高压导线连接，但是为了安全，高压导线与壳体5之间应当具有一定的安全放电距离。在安全放电距离无法进行保证的情况下，可以在高压导线的外侧设置有绝缘子或绝缘穿墙套管6等，以保证高压输入的安全性。

从节省能源，和起到更好去除有害物的效果，可以使与正等离子场的正高压极2连接的电源为正高压脉冲电源，而与负高压极3连通的电源为负高压脉冲电源。高压极可以具有不同的线型，同极距的大小会决定脉冲电源的输入功率和高压极的线型，实际生产中，可以根据烟气的净化需要，可以使高压极线型为针刺线线型、芒刺线线型或其它有利于产生稳定等离子场的线性。其中同极距指的是相邻两个高压极之间的距离，或相邻两个接地极之间的距离。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种等离子体反应器，其特征在于，包括：正等离子场和负等离子场，所述正等离子场具有接地极(1)和正高压极(2)，所述负等离子场具有接地极(1)和负高压极(3)，所述正等离子场的出口和所述负等离子场的出口连通。

2.根据权利要求1所述的等离子体反应器，其特征在于，多个所述正等离子场与多个所述负等离子场相间设置。

3.根据权利要求2所述的等离子体反应器，其特征在于，所述正等离子场的正高压极(2)与所述负等离子场的负高压极(3)相间设置，相邻的所述正等离子场的正高压极(2)与所述负等离子场的负高压极(3)之间设置有接地极(1)。

4.根据权利要求3所述的等离子体反应器，其特征在于，所述正等离子场的正高压极(2)两侧均设置有接地极(1)，和所述负等离子场的负高压极(3)两侧均设置有接地极(1)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的等离子体反应器，其特征在于，包括反应器出口通道(4)，所述反应器出口通道(4)呈喇叭型，且其大口侧朝向所述正等离子场的出口和所述负等离子场的出口。

6.根据权利要求5所述的等离子体反应器，其特征在于，还包括壳体(5)，所述壳体与高压极之间设置有绝缘瓷瓶，所述高压极为正等离子场的正高压极(2)和/或负等离子场的负高压极(3)。

7.根据权利要求6所述的等离子体反应器，其特征在于，还包括连接在所述高压极与电源之间的高压导线，所述高压导线的外侧设置有绝缘子或绝缘穿墙套管(6)。

8.根据权利要求7所述的等离子体反应器，其特征在于，所述高压极的线型为针刺线线型或芒刺线线型。

9.根据权利要求8所述的等离子体反应器，其特征在于，与所述正等离子场的正高压极(2)连接的电源为正高压脉冲电源，与所述负等离子场的负高压极(3)连接的电源为负高压脉冲电源。

10.根据权利要求9所述的等离子体反应器，其特征在于，所述绝缘瓷瓶通过瓶吊(7)固定在所述壳体(5)上。