CN214009478U - 一种等离子空气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用等离子空气净化装置，用于转化、钝化和稳定化污染或有毒的混合气体。其工作原理是：流动气体通过一个装有反电极的空心阴极，其中连接到空心阴极的发生器则会产生空心阴极放电等离子体。流动气体与气体中产生的空心阴极放电等离子体中的振荡电子发生相互作用。其中，空心阴极放电等离子体与空心阴极内壁的相互作用是可控的，内壁的温度应低于其熔点，这样内壁可以进行催化。内壁可以释放出离子促进空心阴极放电等离子体进行化学反应。流动气体经过空心阴极放电等离子体处理后，而后作为转化气体排出。待处理的气体也可以与辅助气体混合，产生适当的混合气体。这样一来辅助气体就可以强化紫外线辐射，并强化等离子体进行化学反应。

Description

一种等离子空气净化装置

技术领域

本发明涉及一种气体的等离子处理，具体涉及污染性和毒性气体的转化、钝化和稳定。

背景技术

当前的空气处理器存在效率低，且会产生副作用物的情况。该装置针对这一情况进行了改进，提高转化效率，在进行转化时，较少产生甚至不产生副作用物。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子空气净化装置，以解决上述背景技术中出现的问题。

本实用新型中，等离子体气体处理装置用于转化、钝化和稳定污染性或有毒性混合气体。本发明包括发生器装置、颗粒过滤器装置、固态催化剂装置和加热、冷却装置。本发明包括至少一个空心阴极，该空心阴极与反电极中的加热、冷却的第一装置连接，所述空心阴极的长度长于相对的面壁之间的距离。包括了反电极，反电极安装在该流动气体中产生的所述空心阴极放电等离子体中作为待处理的流动气体的入口装置。还包括粒子过滤器装置与所述反电极中的加热、冷却的第二装置连接，用于过滤待处理的流动气体，所述粒子过滤器装置安装在空心阴极前所述流动气体的上游。包括淬火电极则与安装在空心阴极后的转化流动气体的下游的另一装置连接。同时包括固态催化剂用于对转化流动气体进行其它处理。

气体的等离子体处理方法包括让待处理的气体流过空心阴极，空心阴极放电等离子体由与所述空心阴极接合的发生器和反电极产生。气体在气体中或在气体和辅助气体的混合物中产生的空心阴极放电等离子体中与振荡电子发生相互作用，其中辅助气体加强了紫外线辐射和等离子体-化学反应。空心阴极放电等离子体还与温度低于其熔点的空心阴极内壁相互作用，内壁可能具有催化作用，也可能释放出促进空心阴极放电等离子体中等离子体-化学反应的壁种。在中空阴极放电等离子体中被处理后，气体将作为转化气体流出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置用于转化、钝化和稳定化污染或有毒的混合气体。其工作原理为流动气体通过一个装有反电极的空心阴极，其中连接到空心阴极的发生器则会产生空心阴极放电等离子体，流动气体与气体中产生的空心阴极放电等离子体中的振荡电子发生相互作用。其中，空心阴极放电等离子体与空心阴极内壁的相互作用是可控的，内壁的温度应低于其熔点，这样内壁可以进行催化。内壁可以释放出离子促进空心阴极放电等离子体进行化学反应。流动气体经过空心阴极放电等离子体处理后，而后作为转化气体排出。待处理的气体也可以与辅助气体混合，产生适当的混合气体。这样一来辅助气体就可以强化紫外线辐射，并强化等离子体进行化学反应。

附图说明

图1是根据本发明对气体进行等离子处理方法的示意图。

图2是根据本发明所述的方法对气体进行等离子体处理，特别是对污染和有毒性混合气体进行转化、钝化和稳定的装置的实施示意图。

附图标记：待处理气体(1)、空心阴极(2)、放电等离子体(3)、发生器(4)、反电极(5)、振动电子(6)、辅助气体(7)、内壁(8)、内壁离子(9)、转化气体(10)、长度(11)、距离(12)、淬火电极(13)、固态催化剂(14)、粒子过滤器(15)、加热、冷却装置(16； 17；20)、参数检测器系统(18、19)；磁铁(21)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参照图1，待处理的气体1流经一个空心阴极2，其空心阴极放电等离子体3由一个与空心阴极相连的发生器4产生，并带有一个反电极5。气体1与空心阴极放电等离子体中的振动电子6发生相互作用。其中等离子体是在待处理的气体中或在该气体与辅助气体7的混合物中产生的，辅助气体可用于加强紫外线辐射和等离子体化学反应。空心阴极放电等离子体与空心阴极的内壁8相互作用，由于离子的原因，可能会让内壁变热，因此必须保持在其熔化温度以下。如果选择适当的阴极材料或壁面涂层，则内壁会具有催化作用。由于离子轰击，空心阴极的内壁还可以释放内壁离子9促进空心阴极放电等离子体产生化学反应。经过空心阴极放电等离子体中处理后，气体作为转化气体10流出。

参照图2，空心阴极2连接到加热、冷却装置20上，其长度11长于相对壁8之间的距离12。该长度11与内壁8之间的距离(宽度)之间的合适比例应超过2的系数。空心阴极的适当宽度最好小于1毫米。内壁8可以由催化剂材料构成或由催化剂材料涂覆。空心阴极的位置是为了产生空心阴极放电等离子体3。

等离子体是由连接到空心阴极的发生器4和反电极5产生的，因此反电极也可以作为待处理气体1的入口。虽然可以使用直流和交流发电机，但为了达到本发明的目的，交流发电机应提供高频率的功率。较高的频率，例如高达100兆赫的无线电频率，有利于产生非平衡等离子体，其中只有电子能够跟随场的变化并吸收其能量。

空心阴极放电等离子体可以在待处理的气体中产生，也可以在该气体和辅助气体7的混合物中产生。

粒子过滤器15安装在反电极中，对待处理气体1进行机械过滤，粒子过滤器与加热、冷却装置16相连。过滤器对气体进行预热，可以有利地提高空心阴极放电等离子体中气体处理期间的化学反应。

在空心阴极后的气体下游安装有淬火电极13。淬火电极的设置是为了减缓在空心阴极放电等离子体处理后流动的气体中的化学反应，并稳定一部分生成物。淬火电极的温度是非常重要的，因此该电极与用于加热、冷却装置17相连。

固态催化剂14的设置是为了对从空心阴极放电等离子体流出的转化气体进行额外处理。可以安装一个参数检测器系统18，用于检测空心阴极放电等离子体的参数。该检测器可以通过合适的反馈电子电路用于控制发生器4。此外，安装在转化气体10中的出口参数检测器系统19也可以以类似的方式用于控制发生器4。这两个检测器也可以采用先进的布置方式，分别用于控制粒子过滤器、空心阴极和淬火电极的最佳温度。在空心阴极放电等离子体 3中对气体1的处理可由磁铁21产生的磁场来加强。

Claims (7)

1.一种等离子空气净化装置，其特征在于：用于转化、钝化和稳定污染或有毒混合气体；所述装置包括发生器装置、颗粒过滤器装置、固态催化剂装置和加热、冷却装置，还包括至少一个空心阴极，该空心阴极与反电极中的加热、冷却的第一装置连接，所述空心阴极的长度大于相对的面壁之间的距离；反电极，反电极设置为流动气体的入口装置，该流动气体是待处理的气体，产生自所述空心阴极放电等离子体中；粒子过滤器装置，与所述反电极中的加热、冷却的第二装置连接，用于过滤待处理的流动气体，所述粒子过滤器装置安装在空心阴极前所述流动气体的上游；淬火电极，与安装在空心阴极后的转化过的流动气体下游的另一装置连接；固态催化剂，用于对转化流动气体进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：本装置包括一个参数检测系统，安装在空心阴极放电等离子体的参数检测和控制发生器装置中；同时安装在转换后的流动气体中的出口参数检测系统，用于控制发生器装置，通过磁铁装置产生磁场，用于进一步增强空心阴极放电等离子体。

3.根据权利要求1所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：电极中安装至少一个包括空心阴极的集成系统。

4.根据权利要求3所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：集成系统与至少一个互补系统对齐，形成具有尖锐边缘的阴极终端，这样可以启动或维持空心阴极放电等离子体。

5.根据权利要求1所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：所述淬火电极与所述发生器装置连接，并设置有气体流出孔。

6.根据权利要求1所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：在所述气体入口端设有颗粒过滤器，用于过滤污染气体或有毒气体。

7.根据权利要求1所述的一种等离子空气净化装置，其特征在于：所述粒子过滤器装置连接到所述发生器装置，以便与反电极一起或代替反电极作为反电极。

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