CN2613966Y - 线－板式脉冲放电等离子体发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于低温等离子体技术领域，涉及到低温等离子体技术在环境污染控制方面的应用，特别涉及一种用于去除气态污染物的线－板式电极结构的脉冲放电等离子体发生装置。其特征是：该装置的放电电极由多根放电线的框架组成，放电电极和接地电极构成一个放电通道。各放电线之间的距离和放电线与接地电极之间的距离，要满足一定的关系；放电通道的长度和高度，有一定的限定；放电通道可以单独使用，也可以多个放电通道并联或串联使用。本实用新型使放电所产生的等离子体在空间的分布更趋于均匀，使脉冲能量更加有效的注入等离子体发生装置，提高了能量的利用率。利用该等离子体发生装置处理有害气态污染物，可以提高气态污染物的去除率。

Description

线—板式脉冲放电等离子体发生装置

技术领域

本实用新型属于低温等离子体技术领域，涉及到低温等离子体技术在环境污染控制方面的应用，特别涉及一种用于去除气态污染物的线—板式电极结构的脉冲放电等离子体发生装置。

背景技术

利用脉冲放电等离子体去除气态污染物，如去除SO₂，NO_x，VOC_s等，是一种很有发展前途的新技术。该技术中的核心部分，脉冲放电等离子体发生装置(或称为反应器)，有不同的结构形式，但在处理较大气量的污染物时，大多采用线—板式电极结构的反应器。目前所用的线—板式电极结构的脉冲放电等离子体反应器，是参考电除尘器的结构而设计的。这样的反应器存在等离子体的空间分布不均匀，能量利用率不高，对气态污染物去除效率较低等问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于去除气态污染物的线—板式电极结构的脉冲放电等离子体反应器，使脉冲放电所产生的等离子体在空间分布均匀，并且提高能量的利用率和气态污染物的去除效率。解决了反应器中等离子体的空间分布不均匀，能量利用率不高，对气态污染物去除效率较低等问题。

本实用新型的技术方案是，脉冲放电等离子体反应器由线—板式电极结构组成，其特征在于：放电极是由多根放电线(3)组成的框架(2)，并与两个平行的接地极板(1)构成一个放电通道。重要的是各放电线之间的距离b与放电线到板电极的距离c之间，保持本发明中所给出的关系： $b=(\frac{1}{3}~\frac{2}{3})\·c;$ 放电线(3)可以是星型线、芒刺线、鱼骨线、圆线等，接地极板(1)是平板电极或异形板；放电通道为立式，放电通道的长度L不超过5米，高度H不大于4米，宽度D可以根据电源的电压等级、处理气量的大小等因素而定；多个放电通道可以并联或串联使用；在放电线的框架(2)上加以脉冲高压(9)，电压极性可以是正极性，也可以是负极性，所加电压的高低由放电线和接地极板之间的距离c而定，范围是8～12KV/cm；各放电通道与外壳箱体(4)组成一个完整的反应器，根据使用环境外壳箱体(4)可以增设保温层。

本实用新型的效果和益处是，与目前的线—板式脉冲放电等离子体反应器相比，具有如下优点：

1.在反应器中，放电等离子体的空间分布更趋于均匀，有利于与气体污染物进行反应。

2.更有利于脉冲放电的能量向反应器中注入，提高了能量的利用率。

3.可以提高去除气态污染物的效率。

4.规定了电极结构的有效尺寸，使空间利用率更加合理，减少了无效部分的投资，提高了反应器的性价比。

附图说明

图1是本实用新型所述的线—板电极结构侧视示意图。

图中：(1)接地极板；(2)放电极框架；(3)放电线；L放电通道长度；

H放电通道高度。

图2是本实用新型所述的线—板电极结构俯视示意图。

图中：(1)接地极板；(3)放电线；D放电通道宽度；b放电线之间的距离；

       c放电线与接地极板之间的距离。

图3是本实用新型所述的脉冲放电等离子体发生装置侧剖结构示意图。

图中：(1)接地极板；(2)放电极框架；(3)放电线；(4)外壳箱体；(5)均流板；

      (6)绝缘子；(7)产物收集斗；(8)连接管道；(9)脉冲高压电源。

具体实施方式

以下结合附图，详细叙述本实用新型的最佳实施例。

实施例1：

利用本实用新型所设计的线—板式脉冲放电等离子体反应器，如图3，进行200Nm³/h模拟气体的脱硫。反应器由一个放电通道组成，放电通道长3米，高1米，宽0.2米。利用绝缘子(6)，并通过放电极框架(2)向放电线(3)加以正极性脉冲电压，脉冲电压峰值85KV，电压前沿上升时间100ns，宽度500ns，重复频率200pps。模拟气体为空气+SO₂气体，SO₂浓度在1500～2000ppm范围。先将模拟气体加热到65～75℃的范围，然后经过连接管道(8)进入反应器，为保持气体的温度，反应器外壳箱体(4)加有保护层。为使气体在反应器中分布均匀，反应器的前后各设置了一个均流板(5)。在反应器入口处加入摩尔比为SO₂∶NH₃＝1∶2的氨气。在以上条件下，SO₂的脱除率为75％，在产物收集斗(7)中收集到脱硫的产物硫酸铵。与传统的反应器相比，在相同的条件下，本实用新型所设计的反应器，使SO₂的脱除率提高了10％。

实施例2：

由5个本实用新型所设计的线—板式电极结构的放电通道，并联组成一个反应器，对3000Nm³/h的燃煤烟气进行脱硫。每个放电通道长3米，高1米，宽0.2米。气体是燃煤锅炉所排放的烟气，烟气温度150℃，含水量10％，氧含量8％，SO₂浓度2000ppm。首先将烟气温度经热交换器降至65～75℃范围，然后进入反应器，同时在反应器入口处加入摩尔比为SO₂∶NH₃＝1∶2的氨气。在反应器的放电电极上加以正极性脉冲电压，电压峰值100KV，电压前沿上升时间100ns，宽度500ns，重复频率200pps。在上述条件下，SO₂的脱除率为85％以上。同样，与传统的反应器相比，本实用新型的反应器可以使SO₂的脱除率提高10％。

Claims (4)

1.一种线—板式脉冲放电等离子体发生装置，用于去除气态污染物，主要由放电极框架(2)和放电线(3)所组成的放电电极、接地极板(1)、外壳机箱(4)等组成，其特征在于：放电线(3)之间的距离b与放电线(3)到接地极板(1)之间的距离c，保持在 $b=(\frac{1}{3}~\frac{2}{3})\·c$ 的范围内。

2.根据权利要求1所述的线—板式脉冲放电等离子体发生装置，其特征在于：由放电电极(2)、(3)和接地极板(1)组成放电通道，放电线(3)可以是星型线、芒刺线、鱼骨线、圆线等，接地极板(1)是平板或异形板。

3.根据权利要求1所述的线—板式脉冲放电等离子体发生装置，其特征在于：放电通道为立式，放电通道可以单独使用，也可以并联或串联使用。

4.根据权利要求1所述的线—板式脉冲放电等离子体发生装置，其特征在于：每个放电通道长度L的最大限定为5米，高度H的最大限定为4米，宽度D根据电源的电压等级、处理气量的大小等因素而定。

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