CN212440677U - 一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置，涉及废气处理技术领域。包括：第一电极、第二电极、开关、负高压电源、针、控制器、第一继电器和第二继电器；其中，针设置在第一电极和第二电极上；第一电极的一端与开关的第一端连接，另一通过第一继电器后端接地；第二电极的一端与开关的第二端连接，另一端通过第二继电器后接地；开关还与负高压电源连接；控制器的一端与开关连接，另一端与第一电极或第二电极连接；控制器还与第一继电器和第二继电器连接。本实用新型实现了对废气处理装置中等离子体放电电极的自动切换，提高了废气的处理效率。

Description

一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，具体而言，涉及一种一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置。

背景技术

工业废气造成的环境污染是目前环境污染的重要来源之一。工业废气中大量对人体有害的有机物和无机物直接排放到大气，会对环境和人的身体造成严重的危害。随着工业社会化程度的不断提高，对废气的处理技术得到了人们的重点关注。近年来对等离子的废气处理研究逐渐引起了人们的关注，等离子体是目前国内外大气污染治理中最富有前景最行之有效的技术方法之一。

现有技术中主要采用等离子发生器在高压作用下，等离子发生器的正极板与负极板相对应产生放电，将废气进行有效的分解处理。

然而，利用现有等离子体技术处理废气时存在等离子电极的阳极板上容易聚集等离子体与废气反应后的中间产物的问题，从而导致阳极板上结焦，进一步降低等离子体处理废气的效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中等离子废气处理技术中存在的不足，提供一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置，以解决现有技术中等离子废气处理存在等离子阳极部位产生结焦，降低等离子体处理废气的效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，包括：第一电极、第二电极、开关、负高压电源、针、控制器、第一继电器和第二继电器；

其中，所述针设置在所述第一电极和所述第二电极上；所述第一电极的一端与所述开关的第一端连接，另一端通过所述第一继电器后接地；所述第二电极的一端与所述开关的第二端连接，另一端通过所述第二继电器后接地；所述开关还与所述负高压电源连接；所述控制器的一端与开关连接，另一端与所述第一电极或所述第二电极连接；所述控制器还与所述第一继电器和所述第二继电器连接。

可选的，所述第一电极和所述第二电极均为高压电极，且所述第一电极与所述第二电极的极性不同；其中，所述极性包括阳极和阴极。

可选的，所述针为耐高温的金属针，所述针包括多个，所述多个针均匀的分布在所述第一电极和所述第二电极上。

可选的，所述开关还与所述负高压电源连接包括：

所述开关的第三端与所述负高压电源的正极连接，所述开关的第四端与所述负高压电源的负极连接。

可选的，所述第一电极与所述第二电极之间设置预设间距。

可选的，所述装置还包括电压检测器，所述电压检测器用于检测所述第一电极与所述第二电极之间的电压。

可选的，所述控制器根据所述第一电极与所述第二电极之间的电压切换开关，控制所述第一电极与所述第二电极进行电极的极性切换。

可选的，所述控制器根据所述第一电极与所述第二电极之间的电压调节所述第一电极与所述第二电极之间的间距。

本实用新型的有益效果是：一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置。第一电极1、第二电极2、开关3、负高压电源4、针5和控制器6；其中，针5设置在第一电极1和第二电极2上；第一电极1的一端与开关3的第一端连接，另一端通过第一继电器8接地；第二电极2的一端与开关3的第二端连接，另一端通过第二继电器7接地；开关3还与负高压电源4 连接；控制器6的一端与开关3连接，另一端与第一电极1或第二电极2连接；控制器6还与第一继电器8和第二继电器7 连接。也就是说，本实用新型根据等离子体电极之间的电压对电极的极性切换，提高了等离子体处理废气的效率，进一步的，保证了等离子废气处理设备的长期稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的自切换等离子体放电电极的废气处理装置装示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的多针板式放电电极。

图标：1-第一电极、2-第二电极、3-开关、4-负高压电源、 5-针、6-控制器、7-第二继电器和8-第一继电器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

这里，对本实用新型中的相关名词进行解释：

等离子体：等离子体是由带电的正粒子、负粒子(包括正离子、负离子、电子、自由基和活性基团等)组成的集合体，其中正电荷和负电荷电量相等，故称等离子体，它们在宏观上呈电中性。等离子体由电子、离子、自由基和中性粒子所组成，是导电的流体，总体上保持电中性。

电极：指的是电子或电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极。

图1为本实用新型一实施例提供的自切换等离子体放电电极的废气处理装置示意图，对本实用新型实施例所提供的自切换等离子体放电电极的废气处理装置进行详细说明。

图1为本实用新型一实施例提供的自切换等离子体放电电极的废气处理装置示意图，如图1所示，该自切换等离子体放电电极的废气处理装置，包括：第一电极1、第二电极2、开关 3、负高压电源4、针5、控制器6、第一继电器8和第二继电器 7。

本发明实施例中，第一电极1、第二电极2可以为单个呈针形、棒状或片状的导体；第一电极1、第二电极2的材料可为铜、铝、不锈钢及其他导电材料。可选的，第一电极1、第二电极2 均为金属板。

可选的，第一电极1和第二电极2均为高压电极，且第一电极1与第二电极2的极性不同；其中，极性包括阳极和阴极。

本发明实施例中，电极指的是等离子废气处理装置中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端，其中，本实施中的到电介质为气体。可选的，电极可以为金属电极，这里对电极的具体材料不做具体限定。

可选的，针为耐高温的金属针3，针3包括多个，多个针均匀的分布在第一电极1和第二电极2上。

本发明实施例中，为了是的尖端电压减小放电，等离子废气处理装置中的第一电极1和第二电极2上均匀的设置有多个耐高温的金属针3。

需要说明的是，金属针5用于在负高压电源4的作用下，使放电电极发生辉光放电，使得气体电离生成自由电子和正离子。在电极板附近正离子立即失去电荷，成为负离子，自由基和负离子在电场的作用下向阳极板移动，并充满到第一电极和第二电极之间，废气与自由基以及负离子发生碰撞，生成颗粒物，在电场的作用下，经过预设时间到达阳极板。

可选的，开关3的第三端与负高压电源4的正极连接，开关 3的第四端与负高压电源4的负极连接。

本发明实施例中，开关3为正负极性转换开关，负高压电源 4，可以增加负离子的浓度。同时，高压条件下，可以提高高能电子与气体分子或原子发生非弹性碰撞引发自由基，自由基和废气气体分子结合反应效率，增大了放电时间，使得废气的处理效率得以提升。

示例性的，第一电极1通过开关3的第三端与负高压电源4 的正极连接，第二电极2通过开关3的第四端与负高压电源4 负极连接。

可选的，第一电极1与第二电极2之间设置预设间距。

本发明实施例中，预设间距是指第一电极工作面与第二电极工作面之间的垂直距离。如图2所示，图2为多针板式放电电极。这里第一电极与第二电极之间的预设间距用d表示。预设间距决定了离子的加速距离。第一电极1与第二电极2之间形成电压差，电子通过电极间的电场加速，使得电子具有足够的距离获得足够大的能量，从而将气体原子中的电子撞出，产生一个带正电荷的离子。进一步的，废气分子在预设间距可以得到有效的处理。

可选的，自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，装置还包括电压检测器，电压检测器用于检测第一电极 1与第二电极2之间的电压。

其中，针5设置在第一电极1和第二电极2上；第一电极1 的一端与开关3的第一端连接，另一端接地；第二电极2的一端与开关3的第二端连接，另一端接地；开关3还与负高压电源 4连接；控制器6的一端与开关3连接，另一端与第一电极1或第二电极2连接。

本发明实施例中，在第一电极1和第二电极2之间通入的废气，在负高压电源4的作用下，生成高能电子；根据第一电极 1和第二电极2之间预设间距和第一电压，确定高能电子运动的第一时间，进而根据第一时间切换第一电极1与第二电极2的极性。

第一电极1和第二电极2通过开关3与高压电源连接。其中，开关3为正负极性转换开关3。控制器实时获取负高压电源4的工作时间，确定负高压电源4的工作时间小于第一时间之前，控制器6控制开关3进行正负极性转换，从而使得第一电极1 和第二电极2的极性改变。

可选的，自切换等离子体放电电极的废气处理装置中的控制器6根据第一电极1与第二电极2之间的电压和预设间距切换开关3，控制第一电极1与第二电极2进行电极的极性切换。可选的，控制器6根据第一电极1与第二电极2之间的电压调节第一电极1与第二电极2之间的间距。

本发明实施例中，继电器是具有隔离功能的自动开关元件，这里，第一继电器8和第二继电器7相同，在电路中起着自动调节、安全保护的作用。第一继电器8还与控制器6连接。若第一电极1为阳极，控制器6控制第一继电器8打开，从而使得第一电极1与接地断开连接；若第一电极1为阴极，控制器6 控制第一继电器8关闭，从而使得第一电极1与接地连接。

相应的，若第二电极2为阳极，控制器6控制第二继电器7 打开，从而使得第二电极2与接地断开连接；若第二电极2为阴极，控制器6控制第二继电器7关闭，从而使得第二电极2 与接地连接。

示例性的，在高压电源的作用下，第一电极1和第二电极2 间在等离子体作用下产生的废气颗粒物分子向阳极板移动。若开始时第一电极1通过开关3与高压电源的正极连接，第二电极 2通过开关3与负高压电源4的负极连接，在负高压电源4的作用下，废气颗粒物分子向第一电极1板方向移动，在第一时间时，废气颗粒物分子附着在第一电极1板表面。确定负高压电源 4工作时间小于第一时间之前，控制器6通过控制开关3进行正负极性转换，从而使得第一电极1与通过开关3与负高压电源4 的负极连接，第二电极2通过开关3与负高压电源4的正极连接，在负高压电源4的作用下，废气颗粒物分子向第二电极2 板方向移动，如此反复操作，从而抑制废气颗粒物分子附着在电极板表面，提高了废气的处理效率，并且保证了等离子体废气处理设备的长期稳定运行。

本实施例公开了一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置。包括：第一电极1、第二电极2、开关3、负高压电源4、针5和控制器6；其中，针5设置在第一电极1和第二电极2上；第一电极1的一端与开关3的第一端连接，另一端通过第一继电器8接地；第二电极2的一端与开关3的第二端连接，另一端通过第二继电器7接地；开关3还与负高压电源4连接；控制器6的一端与开关3连接，另一端与第一电极1或第二电极2 连接；控制器6还与第一继电器8和第二继电器7连接。也就是说，本实用新型根据等离子体电极之间的电压对电极的极性切换，提高了等离子体处理废气的效率，进一步的，保证了等离子废气处理设备的长期稳定运行。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，包括：第一电极、第二电极、开关、负高压电源、针、控制器、第一继电器和第二继电器；

其中，所述针设置在所述第一电极和所述第二电极上；所述第一电极的一端与所述开关的第一端连接，另一端通过所述第一继电器后接地；所述第二电极的一端与所述开关的第二端连接，另一端通过所述第二继电器后接地；所述开关还与所述负高压电源连接；所述控制器的一端与开关连接，另一端与所述第一电极或所述第二电极连接；所述控制器还与所述第一继电器和所述第二继电器连接。

2.根据权利要求1所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均为高压电极，且所述第一电极与所述第二电极的极性不同；其中，所述极性包括阳极和阴极。

3.根据权利要求1所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述针为耐高温的金属针，所述针包括多个，所述多个针均匀的分布在所述第一电极和所述第二电极上。

4.根据权利要求1所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述开关还与所述负高压电源连接包括：

所述开关的第三端与所述负高压电源的正极连接，所述开关的第四端与所述负高压电源的负极连接。

5.根据权利要求1所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述第一电极与所述第二电极之间设置预设间距。

6.根据权利要求5所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述装置还包括电压检测器，所述电压检测器用于检测所述第一电极与所述第二电极之间的电压。

7.根据权利要求6所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述控制器根据所述第一电极与所述第二电极之间的电压和所述预设间距切换开关，控制所述第一电极与所述第二电极进行电极的极性切换。

8.根据权利要求7所述的自切换等离子体放电电极的废气处理装置，其特征在于，所述控制器根据所述第一电极与所述第二电极之间的电压调节所述第一电极与所述第二电极之间的间距。

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