CN220624319U - 一种等离子放电装置及空气处理设备 - Google Patents
一种等离子放电装置及空气处理设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220624319U CN220624319U CN202322348186.7U CN202322348186U CN220624319U CN 220624319 U CN220624319 U CN 220624319U CN 202322348186 U CN202322348186 U CN 202322348186U CN 220624319 U CN220624319 U CN 220624319U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- range
- honeycomb
- layer
- functional layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title claims abstract description 69
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 78
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 29
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 27
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 25
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 23
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 22
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 22
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 18
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- GYHFUZHODSMOHU-UHFFFAOYSA-N nonanal Chemical compound CCCCCCCCC=O GYHFUZHODSMOHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 3
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- -1 superoxide anions Chemical class 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
一种等离子放电装置及空气处理设备。等离子放电装置包括：电极组件以及电源组件，电极组件包括能透过空气的第一电极、绝缘部件和第二电极；第一电极设置为第一蜂窝结构，并负载有第一处理剂以使第一蜂窝结构负载有第一功能层；绝缘部件设置为第二蜂窝结构，并负载有第二处理剂以使第二蜂窝结构负载有第二功能层；第二电极设置为第三蜂窝结构，并负载有第三处理剂以使第三蜂窝结构负载有第三功能层。这样省去了另设负载处理剂的结构，节省了空间；且使得第一电极、绝缘部件、第二电极既可以结合运行实现组合功能，也可以单独使用实现专用功能；处理剂的种类可以根据需要合理选择，从而满足污染物去除难度不同的各种场景的净化需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及但不限于空气净化技术，更具体地，涉及一种等离子放电装置及空气处理设备。
背景技术
目前，家用净化器或空调器上的空气净化模块，其原理主要为吸附以及化学催化。其中吸附剂具有广谱吸附但再生困难等特点；而催化剂具有去除效率高，催化类型相对单一的特点。等离子放电技术用于空气净化处理，目前主要针对于工业或商业上的大流量、高浓度污染废气的快速处理，主要依靠高浓度的臭氧以及其他活性物质进行处理，其特点是大体积、大功率、处理彻底。市场上存在一些同时具有等离子装置与催化模块的净化产品，等离子发生装置和催化模块单独设置，由于等离子发生装置本身体积就较大，难以兼具小型化与高效，再外加其他结构作为催化剂的载体，使得净化产品体积更大巨大，难以小型化，使用的设备更加有限。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种等离子放电装置及空气处理设备，可以节省占用空间。
为此，本实用新型实施例还提供了一种等离子放电装置，包括：电极组件以及与所述电极组件电连接的电源组件，所述电极组件包括能透过空气的第一电极、绝缘部件和第二电极，所述绝缘部件位于所述第一电极与所述第二电极之间；所述第一电极设置为第一蜂窝结构，所述第一蜂窝结构负载有第一处理剂以使所述第一蜂窝结构负载有第一功能层；所述绝缘部件设置为第二蜂窝结构，所述第二蜂窝结构负载有第二处理剂以使所述第二蜂窝结构负载有第二功能层；所述第二电极设置为第三蜂窝结构，所述第三蜂窝结构负载有第三处理剂以使所述第三蜂窝结构负载有第三功能层；所述第一处理剂、所述第二处理剂、所述第三处理剂设置成：对污染物进行处理和/或增加用于处理所述污染物的物质，以减少空气中的污染物含量。
本申请实施例提供的等离子放电装置，包括电极组件和电源组件。电极组件包括第一电极、绝缘部件和第二电极。第一电极与第二电极相对设置，第一电极与第二电极之间设有绝缘部件。电源组件与第一电极、第二电极电连接，当电源组件向第一电极、第二电极加载电压后，电极组件可以通过介质阻挡放电原理产生等离子体，以利用等离子体对空气进行净化。
并且，第一电极、绝缘部件、第二电极均采用蜂窝结构，且都负载了处理剂。第一处理剂、第二处理剂和第三处理剂都能够用于减少空气中的污染物含量，以提高对空气的净化效果。原理可以是直接对污染物进行处理(如吸附处理或者催化分解、激活、氧化分解等)，也可以是增加用于处理污染物的物质(如等离子体、活性氧等物质)。这样，电极组件的三个部件都负载了有利于空气净化的功能层，省去了另设负载处理剂的结构，节省了空间，有利于空气处理设备小型化；且使得第一电极、绝缘部件、第二电极既可以结合运行实现组合功能，也可以单独使用实现专用功能。
此外，第一处理剂、第二处理剂、第三处理剂的种类可以根据需要合理选择，以使第一功能层、第二功能层、第三功能层的功能可以根据需要进行良好搭配，以实现高效的协同作用，从而满足污染物去除难度不同的各种场景的净化需求。
在一些示例性的实施例中，所述第一功能层为预处理层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为尾气处理层；或者，所述第一功能层为吸附层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为尾气处理层；或者，所述第一功能层为吸附层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为吸附层；或者，所述第一功能层为促活氧生成层，所述第二功能层为吸附层，所述第三功能层为尾气处理层。
在一些示例性的实施例中，所述第一处理剂包括催化剂、氧化剂、吸附剂、促等离子生成剂中的至少一种；所述第二处理剂包括催化剂、吸附剂中的至少一种；所述第三处理剂包括吸附剂、催化剂中的至少一种。
在一些示例性的实施例中，所述第一电极设置成正四边形的板状结构，所述第一电极的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至30mm的范围内；所述绝缘部件设置成正四边形的板状结构，所述绝缘部件的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至15mm的范围内；所述第二电极设置成正四边形的板状结构，所述第二电极的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至30mm的范围内。
在一些示例性的实施例中，所述第一电极呈板状，并设有多个均匀分布的第一蜂窝孔以形成所述第一蜂窝结构，所述第一蜂窝孔的壁厚在0.1mm至0.2mm的范围内；所述第一蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至1.5mm的范围内；或者，所述第一蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第一蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，所述绝缘部件呈板状，并设有多个均匀分布的第二蜂窝孔以形成所述第二蜂窝结构，所述第二蜂窝孔的壁厚在0.3mm至1mm的范围内；所述第二蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至2mm的范围内；或者，所述第二蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第二蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，所述第二电极呈板状，并设有多个均匀分布的第三蜂窝孔以形成所述第三蜂窝结构，所述第三蜂窝孔的壁厚在0.1mm至0.2mm的范围内；所述第三蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至1.5mm的范围内；或者，所述第三蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第三蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，所述第一电极、所述绝缘部件、所述第二电极为板状结构且层叠设置并固定连接。
在一些示例性的实施例中，所述电源组件的输出电压在10kV至15kV的范围内。
本申请实施例还提供了一种空气处理设备，包括：如上述实施例中任一项所述的等离子放电装置。
在一些示例性的实施例中，所述空气处理设备包括壳体，所述等离子放电装置设于所述壳体内并与所述壳体可拆卸连接。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
图1为本申请一些实施例提供的等离子放电装置的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电极组件的分解结构示意图；
图3为本申请一些实施例提供的组合方案的原理示意图；
图4为本申请一些实施例提供的第一电极或第二电极的局部立体结构示意图；
图5为图4的局部放大结构示意图；
图6为本申请一些实施例提供的第一电极或第二电极的局部立体结构示意图；
图7为图6的局部放大结构示意图。
其中，附图标记如下：
1第一电极，2绝缘部件，3第二电极，4电源组件。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，本申请实施例提供了一种等离子放电装置，包括：电极组件以及与电极组件电连接的电源组件5。电极组件包括能透过空气的第一电极1、绝缘部件2和第二电极3，绝缘部件2位于第一电极1与第二电极3之间。
如图2、图4和图6所示，第一电极1设置为第一蜂窝结构，第一蜂窝结构负载有第一处理剂以使第一蜂窝结构负载有第一功能层。第一处理剂剂设置成：对污染物进行处理和/或增加用于处理污染物的物质，以减少空气中的污染物含量。
如图2所示，绝缘部件2设置为第二蜂窝结构，第二蜂窝结构负载有第二处理剂以使第二蜂窝结构负载有第二功能层。第二处理剂设置成：对污染物进行处理和/或增加用于处理污染物的物质，以减少空气中的污染物含量。
如图2、图4和图6所示，第二电极3设置为第三蜂窝结构，第三蜂窝结构负载有第三处理剂以使第三蜂窝结构负载有第三功能层。第三处理剂设置成：对污染物进行处理和/或增加用于处理污染物的物质，以减少空气中的污染物含量。
本申请实施例提供的等离子放电装置，包括电极组件和电源组件5。电极组件包括第一电极1、绝缘部件2和第二电极3。第一电极1与第二电极3相对设置，第一电极1与第二电极3之间设有绝缘部件2。电源组件5与第一电极1、第二电极3电连接，当电源组件5向第一电极1、第二电极3加载电压后，电极组件可以通过介质阻挡放电原理产生等离子体，以利用等离子体对空气进行净化。
并且，第一电极1、绝缘部件2、第二电极3均采用蜂窝结构，且都负载了处理剂。第一处理剂、第二处理剂和第三处理剂都能够用于减少空气中的污染物含量，以提高对空气的净化效果。原理可以是直接对污染物进行处理(如吸附处理或者催化分解、激活、氧化分解等)，也可以是增加用于处理污染物的物质(如等离子体、活性氧等物质)。这样，电极组件的三个部件都负载了有利于空气净化的功能层，省去了另设负载处理剂的结构，节省了空间，有利于空气处理设备小型化；且使得第一电极1、绝缘部件2、第二电极3既可以结合运行实现组合功能，也可以单独使用实现专用功能。
此外，第一处理剂、第二处理剂、第三处理剂的种类可以根据需要合理选择，以使第一功能层、第二功能层、第三功能层的功能可以根据需要进行良好搭配，以实现高效的协同作用，从而满足污染物去除难度不同的各种场景的净化需求。
其中，等离子净化空气是一种通过产生和利用等离子体(离子)来净化空气的技术。其原理主要包括以下几个步骤：
产生等离子体：通过电场或其他激励方式，将气体中的分子或原子电离，生成带正电荷(正离子)和带负电荷(负离子)的离子。
等离子体传递电荷：正离子和负离子会在电场作用下以不同速度移动，并与空气中的气体分子发生碰撞。这些离子与气体分子之间的碰撞可以引起氧分子的激发、解离和重新组合等反应。
产生活性物种：在离子与气体分子碰撞的过程中，会形成一系列的活性物种，如超氧阴离子(O2-)、自由基(OH·、O·、HO2·等)和臭氧(O3)等。这些活性物种具有很强的氧化能力，可以与空气中的有机污染物、细菌、病毒等进行反应。
氧化与降解：活性物种与空气中的有机物、细菌和病毒等接触后，会引起氧化反应或损害其细胞结构，从而使有机污染物降解、细菌和病毒灭活。
总的来说，等离子净化空气的原理是利用产生的等离子体和活性物种对空气中的有害物质进行氧化和降解，以达到净化空气的目的。这种技术可以有效去除空气中的挥发性有机物、异味、细菌、病毒等，提供更加清洁和健康的室内环境。
在一些示例性的实施例中，如图3所示，第一功能层为预处理层，第二功能层为催化层，第三功能层为尾气处理层。
其中，第一处理剂可以为预处理催化剂或氧化剂，如δ-MnO2，第一层的预处理层设置成对污染物进行预处理。第二处理剂可以为催化剂，如Mn/Ce/Fe改性Al2O3，第二层的催化层设置成对污染物进行催化降解。第三处理剂可以为催化剂，如δ-MnO2，第三层的尾气处理层设置成对降解产物及副产物进行催化转化，使等离子发生装置排出的气体无毒无害。
该方案可以为常规等离子方案。污染物预先通过第一层的预处理层，在催化剂或氧化性化学物质(即氧化剂)的作用下被预处理(预处理可以是污染物分子的降解以减轻下层催化层的催化压力，也可以是污染物分子的激活以顺利在下层催化剂中进一步反应)。经过预处理的污染物进入到第二层的催化层中被进一步反应降解，最终降解产物连同电极组件产生的活氧和氮氧化物副产物共同进入第三层的尾气处理层，在该层中活氧和氮氧化物被专用催化剂转化，保证最终排出装置的气体无毒无害。该方案适合易氧化、去除难度较小的物种，如甲醛。
在一些示例性的实施例中，如图3所示，第一功能层为吸附层，第二功能层为催化层，第三功能层为尾气处理层。
其中，第一处理剂可以为吸附剂，如高碘值活性炭(如碘吸附值大于800mg/g的活性炭)或Beta分子筛。第一层的吸附层设置成对污染物进行吸附处理。第二处理剂可以为催化剂，如Mn/Ce/Fe改性Al2O3或Ag/Mn改性HZSM-5，第二层的催化层设置成对污染物进行催化降解。第三处理剂可以为催化剂，如δ-MnO2，第三层的尾气处理层设置成对降解产物及副产物进行催化转化，使等离子发生装置排出的气体无毒无害。
该方案是对上述常规等离子方案的改进。通过将第一层的预处理催化剂或氧化剂替换为高效吸附剂，能够对大部分的污染物进行吸附处理。该方案在常规等离子方案的基础上拓展适用于吸附速度较快、等离子处理效率不高的物种，如壬醛，乙酸。
在一些示例性的实施例中，如图3所示，第一功能层为吸附层，第二功能层为催化层，第三功能层为吸附层。
其中，第一处理剂可以为吸附剂，如Beta分子筛或USY分子筛，第一层的吸附层设置成对污染物进行吸附处理。第二处理剂可以为催化剂，如Ag/Mn改性HZSM-5，第二层的催化层设置成对污染物进行催化降解。第三处理剂可以为吸附剂，如Beta分子筛混合δ-MnO2，第三层的吸附层设置成对氧化产物进行吸附，使等离子发生装置排出的气体无毒无害。
通过将污染物预先通过第一层的吸附剂被初步吸附，还没来得及被吸附的污染物进入第二层的催化层，在催化剂和等离子的作用下进行催化氧化，氧化产物进入第三层的吸附层，被吸附剂吸附，最终达到去除效果。该方案适合对于等离子处理速度慢，但等离子氧化后产物相对确定的污染物，如甲苯。
在一些示例性的实施例中，如图3所示，第一功能层为促活氧生成层，第二功能层为吸附层，第三功能层为尾气处理层。
其中，第一处理剂可以为促等离子生成剂，如四方相钛酸钡。促等离子生成剂设置成促进等离子体生成，进而能够促进活氧生成。四方相钛酸钡的介电性能很好，可以促进第一蜂窝结构内生成的等离子量，从而促进第一蜂窝结构内的活氧生成量。第一层的促活氧生成层设置成促进等离子体的生成量进而促进活氧(或者叫活性氧)的生成量。第二处理剂可以为吸附剂，如Mn改性HZSM-5分子筛、Mn改性Beta分子筛、Mn改性USY分子筛、Beta分子筛或HZSM-5分子筛。第二层的吸附层设置成对污染物进行吸附处理。第三处理剂可以为催化剂，如δ-MnO2或La改性δ-MnO2。第三层的尾气处理层设置成对降解产物及副产物进行催化转化，使等离子发生装置排出的气体无毒无害。
使用过程中，待吸附层吸附一段时间后，电源组件5再向电极组件加载电压，以生成活性氧，利用活性氧对第二功能层的吸附剂进行再生，实现先吸附后再生的目的。先吸附后再生的方案，能够通过第二层的吸附层先对污染物进行吸附，随后通过等离子体产生的活性氧对吸附剂进行再生处理。该方案适用于等离子处理速度慢、且较难氧化的物种的去除，如甲苯。
实际使用过程中，等离子放电装置可根据不同的目标产物，对电极组件的三个部件进行不同的材料负载并功能化以适应不同的污染物去除目标，具体的选择方案可参考前述四个方案。
在一些示例性的实施例中，如图2所示，第一电极1设置成正四边形的板状结构，第一电极1的边长可以在但不限于85mm至150mm的范围内，如85mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm等。第一电极1的厚度可以在但不限于10mm至30mm的范围内，如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。
如图2所示，绝缘部件2设置成正四边形的板状结构，绝缘部件2的边长可以在但不限于85mm至150mm的范围内，如85mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm等。绝缘部件2的厚度可以在但不限于10mm至15mm的范围内，如10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm等。
如图2所示，第二电极3设置成正四边形的板状结构，第二电极3的边长可以在但不限于85mm至150mm的范围内，如85mm、90mm、100mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm等。第二电极3的厚度可以在但不限于10mm至30mm的范围内，如10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。
这样，第一电极1、绝缘部件2、第二电极3的结构较为规整，便于加工成型，也便于装配，且整体尺寸较为小巧，有利于适用于不同类型的空气处理设备。
在一些实施例中，电极组件还包括中空的外框(图中未示出)，第一电极1、绝缘部件2、第二电极3都固定在外框内，实现模块化，有利于安装。
在一个实施例中，第一电极1为板状的金属蜂窝结构。绝缘部件2为板状的蜂窝结构。
第二电极3为板状的金属蜂窝结构。第一电极1、绝缘部件2、第二电极3的尺寸大致相等。
第一电极1、第二电极3的厚度大致相等，可以大于或等于绝缘部件2的厚度。
在一些示例性的实施例中，第一电极1采用导电性良好的材质，如不锈钢、铝、铜等导电性良好的材质。第一电极1可以采用喷涂法等方式负载第一处理剂(如催化剂或吸附剂或氧化剂)。
第一电极1呈板状，并设有多个均匀分布的第一蜂窝孔以形成第一蜂窝结构，如图4和图6所示。第一蜂窝孔的壁厚可以在但不限于0.1mm至0.2mm的范围内，如图5所示。第一蜂窝孔可以供空气流过第一电极1。第一蜂窝孔的孔壁可以作为第一处理剂的载体。
第一蜂窝孔的横截面可以为但不限于正六边形、正四边形或圆形。当第一蜂窝孔的横截面为正六边形时，如图4和图5所示，正六边形的边长可以在但不限于1.3mm至1.5mm的范围内。当第一蜂窝孔的横截面为正四边形时，如图6和图7所示，正四边形的边长可以在但不限于1mm至2mm的范围内。当第一蜂窝孔的横截面为圆形(图中未示出)时，圆形的直径可以在但不限于1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，绝缘部件2采用绝缘性能良好的材质，如陶瓷、氧化铝、活性炭、天然矿石、塑料、橡胶等绝缘性能良好的材质。绝缘部件2可以采用喷涂、浸渍或浸涂等方式负载第二处理剂(如催化剂或吸附剂)。
绝缘部件2呈板状，并设有多个均匀分布的第二蜂窝孔以形成第二蜂窝结构，如图2所示。第二蜂窝孔的壁厚由绝缘部件2的材料性质决定，可以在但不限于0.3mm至1mm的范围内。第二蜂窝孔可以供空气流过绝缘部件2。第二蜂窝孔的孔壁可以作为第二处理剂的载体。
第二蜂窝孔的横截面可以为但不限于正六边形、正四边形或圆形，当第二蜂窝孔的横截面为正六边形时，正六边形的边长可以在但不限于1.3mm至2mm的范围内。当第二蜂窝孔的横截面为正四边形时，正四边形的边长可以在但不限于1mm至2mm的范围内。当第二蜂窝孔的横截面为圆形时，圆形的直径可以在但不限于1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，第二电极3采用导电性良好的材质，如不锈钢、铝、铜等导电性良好的材质。第二电极3可以采用喷涂法等方式负载第三处理剂(如催化剂或吸附剂)。
第二电极3呈板状，并设有多个均匀分布的第三蜂窝孔以形成第三蜂窝结构，如图2所示。第三蜂窝孔的壁厚可以在但不限于0.1mm至0.2mm的范围内，如图5所示。第三蜂窝孔可以供空气流过第二电极3。第三蜂窝孔的孔壁可以作为第三处理剂的载体。
第三蜂窝孔的横截面可以为但不限于正六边形、正四边形或圆形。当第三蜂窝孔的横截面为正六边形时，如图4和图5所示，正六边形的边长可以在但不限于1.3mm至1.5mm的范围内。当第三蜂窝孔的横截面为正四边形时，如图6和图7所示，正四边形的边长可以在但不限于1mm至2mm的范围内。当第三蜂窝孔的横截面为圆形时，圆形的直径可以在但不限于1mm至2mm的范围。
在一些示例性的实施例中，第一电极1、绝缘部件2、第二电极3为板状结构且层叠设置并固定连接，如图1所示。这样，电极组件的形状较为规整，既便于包装运输，也便于在空气处理设备内的装配。第一电极1、绝缘部件2、第二电极3可以通过塑料紧固件进行紧固。
在一些示例性的实施例中，电源组件5可以为但不限于高压直流电源或脉冲直流电源。
电源组件5的输出电压与绝缘部件2的厚度以及整体面积有关，通常随绝缘部件2厚度的增加而增加。比如：绝缘部件2厚度增加1mm，加载电压增加1kV。电源组件5的输出电压可以在但不限于10kV至15kV的范围内，如10kV、11kV、12kV、13kV、14kV、15kV等。
本申请实施例还提供了一种空气处理设备(图中未示出)，包括如上述实施例中任一项的等离子放电装置，因而具有上述一切有益效果，在此不再赘述。
其中，空气处理设备可以为但不限于空调、空气净化器等。
在一些实施例中，空气处理设备设有进风口、出风口和风道。等离子放电装置可以设于进风口处，也可以设于出风口处，也可以设于风道内。空气处理设备还可以包括风机，风机可以驱动气流流经等离子放电装置，且按照由第一电极1流向第二电极3的方向流动。
在一些示例性的实施例中，空气处理设备包括壳体，等离子放电装置设于壳体内并与壳体可拆卸连接。
这样既便于等离子放电装置的检修，也便于用户根据需求更换负载不同处理剂的等离子放电装置，以满足不同的净化需求。
下面介绍一些实施例。
本申请实施例提供的等离子放电装置，针对不同的污染物及相应的处理难度可以适配不同的组合方案。以目标污染物为甲醛、乙酸、甲苯、壬醛为例，可以有下述组合方案：
实施例一
该实施例提供了一种等离子放电装置，具体为一种基于双蜂窝电极放电的甲苯去除装置，包括：两个表面负载吸附材料的铝蜂窝材质的第一电极1和第二电极3，以及表面负载了除甲苯的催化剂的陶瓷蜂窝材质的绝缘部件2。其中铝材质的第一电极1、第二电极3以及陶瓷蜂窝绝缘部件2的厚度均为10mm，形状为正四边形，边长100mm。三个部件通过塑料紧固件进行紧固。其中第一电极1通过喷涂的方式负载商用Beta分子筛(H型，硅铝比300)，载量10g；绝缘部件2通过浸渍的方式负载Ag/Mn改性ZSM-5分子筛(H型，硅铝比50)，载量6g；第二电极3通过喷涂的方式负载商用Beta分子筛(H型，硅铝比300)和δ-MnO2的1:1混合物，载量10g。
应用本实施方式净化处理污染物的方法：25℃，标准大气压下，通过VOC发生装置往30m3实验舱内注入甲苯，并将试验舱内甲苯的浓度调整为2mg/m3；接入高压直流电源，调整输出10.5kV的直流电至等离子体放电装置的第一电极1和第二电极3，此时第一电极1和第二电极3之间发生放电，进而在绝缘部件2中产生等离子的同时产生臭氧；打开循环风机提供气体循环动力，使污染物气体流经等离子发生装置(由第一电极1流向第二电极3)。甲苯预先通过第一层的Beta分子筛吸附剂被初步吸附，还没来得及被吸附的污染物进入催化层在Ag/Mn改性ZSM-5分子筛催化剂和等离子的作用下进行催化氧化，氧化产物进入第三层被Beta分子筛吸附剂吸附，同时δ-MnO2将装置产生的活性氧进行降解，最终在达到去除甲苯的同时，污染排放不超标的结果。
对于苯类物质等难去除的污染物，也可采用脉冲直流电源进行激发，提升装置的放电效果。
实施例二
该实施例提供了一种等离子放电装置，具体为一种基于先吸附后再生的双蜂窝电极放电的甲苯去除装置，包括：两个表面负载催化材料的铝蜂窝材质的第一电极1和第二电极3，以及表面负载了除甲苯的吸附剂的陶瓷蜂窝绝缘部件2。其中，铝材质的第一电极1和第二电极3以及陶瓷蜂窝绝缘部件2的厚度均为10mm，形状为正四边形，边长100mm。三个部件通过塑料紧固件进行紧固。其中第一电极1通过喷涂的方式负载商用四方相钛酸钡，载量5g；绝缘部件2通过浸渍的方式负载Mn改性Beta分子筛(H型，硅铝比300)，载量6g；第二电极3通过喷涂的方式负载La改性δ-MnO2，载量10g。
应用本实施方式净化处理污染物的方法：25℃，标准大气压下，通过VOC发生装置往30m3实验舱内注入甲苯，并将试验舱内甲苯的浓度调整为2mg/m3；打开循环风机提供气体循环动力，使污染物气体流经等离子放电装置，甲苯在通过第二层的改性Beta分子筛吸附剂时被吸附，多次循环后甲苯被吸附；此时减小流经等离子放电装置的流量并接入高压直流电源，调整输出10.5kV的直流电至等离子体放电装置的第一电极1和第二电极3，此时第一电极1和第二电极3之间发生放电，进而在绝缘部件2中产生等离子体的同时产生活性氧并利用这些物质对绝缘部件2中的分子筛进行再生以达到重复利用的目的，同时第三层的改性δ-MnO2将再生过程中产生的多余的活性氧进行降解，保证装置的排放不超标。
对于苯类物质等难去除的污染物，也可采用脉冲直流电源进行激发，提升装置的放电效果。
在本实用新型中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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，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结构具有特定的方位、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。
在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”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；术语“安装”、“连接”、“固定连接”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。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。
Claims (11)
1.一种等离子放电装置，其特征在于，包括：电极组件以及与所述电极组件电连接的电源组件，所述电极组件包括能透过空气的第一电极、绝缘部件和第二电极，所述绝缘部件位于所述第一电极与所述第二电极之间；
所述第一电极设置为第一蜂窝结构，所述第一蜂窝结构负载有第一处理剂以使所述第一蜂窝结构负载有第一功能层；
所述绝缘部件设置为第二蜂窝结构，所述第二蜂窝结构负载有第二处理剂以使所述第二蜂窝结构负载有第二功能层；
所述第二电极设置为第三蜂窝结构，所述第三蜂窝结构负载有第三处理剂以使所述第三蜂窝结构负载有第三功能层；
所述第一处理剂、所述第二处理剂、所述第三处理剂设置成：对污染物进行处理和/或增加用于处理所述污染物的物质，以减少空气中的污染物含量。
2.根据权利要求1所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第一功能层为预处理层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为尾气处理层；或者
所述第一功能层为吸附层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为尾气处理层；或者
所述第一功能层为吸附层，所述第二功能层为催化层，所述第三功能层为吸附层；或者
所述第一功能层为促活氧生成层，所述第二功能层为吸附层，所述第三功能层为尾气处理层。
3.根据权利要求1所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第一处理剂包括催化剂、氧化剂、吸附剂、促等离子生成剂中的至少一种；
所述第二处理剂包括催化剂、吸附剂中的至少一种；
所述第三处理剂包括吸附剂、催化剂中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第一电极设置成正四边形的板状结构，所述第一电极的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至30mm的范围内；
所述绝缘部件设置成正四边形的板状结构，所述绝缘部件的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至15mm的范围内；
所述第二电极设置成正四边形的板状结构，所述第二电极的边长在85mm至150mm的范围内，厚度在10mm至30mm的范围内。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第一电极呈板状，并设有多个均匀分布的第一蜂窝孔以形成所述第一蜂窝结构，所述第一蜂窝孔的壁厚在0.1mm至0.2mm的范围内；
所述第一蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至1.5mm的范围内；或者，所述第一蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第一蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述绝缘部件呈板状，并设有多个均匀分布的第二蜂窝孔以形成所述第二蜂窝结构，所述第二蜂窝孔的壁厚在0.3mm至1mm的范围内；
所述第二蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至2mm的范围内；或者，所述第二蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第二蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第二电极呈板状，并设有多个均匀分布的第三蜂窝孔以形成所述第三蜂窝结构，所述第三蜂窝孔的壁厚在0.1mm至0.2mm的范围内；
所述第三蜂窝孔的横截面为正六边形，所述正六边形的边长在1.3mm至1.5mm的范围内；或者，所述第三蜂窝孔的横截面为正四边形，所述正四边形的边长在1mm至2mm的范围内；或者，所述第三蜂窝孔的横截面为圆形，所述圆形的直径在1mm至2mm的范围。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述第一电极、所述绝缘部件、所述第二电极为板状结构且层叠设置并固定连接。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子放电装置，其特征在于：
所述电源组件的输出电压在10kV至15kV的范围内。
10.一种空气处理设备，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的等离子放电装置。
11.根据权利要求10所述的空气处理设备，其特征在于：所述空气处理设备包括壳体，所述等离子放电装置设于所述壳体内并与所述壳体可拆卸连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322348186.7U CN220624319U (zh) | 2023-08-30 | 2023-08-30 | 一种等离子放电装置及空气处理设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322348186.7U CN220624319U (zh) | 2023-08-30 | 2023-08-30 | 一种等离子放电装置及空气处理设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220624319U true CN220624319U (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=90232841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322348186.7U Active CN220624319U (zh) | 2023-08-30 | 2023-08-30 | 一种等离子放电装置及空气处理设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220624319U (zh) |
-
2023
- 2023-08-30 CN CN202322348186.7U patent/CN220624319U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102151464B (zh) | 等离子体协同化学催化处理VOCs的反应器 | |
| KR100671232B1 (ko) | 무전극 자외선램프에 의한 광분해 반응과 광촉매에 의한광화학 반응을 이용한 기체 오염처리장치 | |
| CN107413175B (zh) | 一种高效率低能耗免二次污染的低温等离子体协同催化净化室内挥发性有机物的方法与装置 | |
| CN105521705A (zh) | 一种低温等离子体协同催化治理有机废气的方法 | |
| CN107029527A (zh) | 一种装修空间异味净化方法及装置 | |
| WO2021203709A1 (zh) | 一种低温等离子体除臭系统 | |
| CN112316679B (zh) | 一种低温等离子体VOCs净化装置及方法 | |
| CN220624319U (zh) | 一种等离子放电装置及空气处理设备 | |
| CN211302639U (zh) | 一种低温等离子活性炭一体机 | |
| CN202666618U (zh) | 复合空气净化装置 | |
| CN110292854B (zh) | 一种脉冲等离子耦合双流化床催化降解VOCs的装置与方法 | |
| CN106890566A (zh) | 一种等离子体协同紫外光催化净化有机废气的反应器 | |
| CN210448724U (zh) | 一种基于氧化性自由基处理涂装自动生产线废气系统 | |
| CN207102274U (zh) | 气体净化装置 | |
| CN112973436B (zh) | 转轮吸附浓缩-高能电离协同光催化原位降解VOCs的装置及工艺 | |
| CN212236682U (zh) | 一种低温等离子体除臭装置 | |
| CN115193250A (zh) | 一种多级催化氧化去除异味气体的方法及装置 | |
| CN202105577U (zh) | 有机废气处理装置 | |
| CN211936380U (zh) | 脉冲电晕协同催化剂处理VOCs装置 | |
| CN210303172U (zh) | 基于氧化性自由基处理印刷有机废气系统 | |
| CN207237698U (zh) | 一种等离子体协同紫外光催化净化有机废气的反应器 | |
| CN203687214U (zh) | 大型商用室内等离子空气净化器 | |
| CN1162209C (zh) | 一种从气流中去除NOx的方法 | |
| CN111617608A (zh) | 一种低温等离子体除臭系统 | |
| CN219023806U (zh) | 一种含常温再生回路的集成式超低排放臭气处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |