RU70163U1 - Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах - Google Patents
Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах Download PDFInfo
- Publication number
- RU70163U1 RU70163U1 RU2007140036/22U RU2007140036U RU70163U1 RU 70163 U1 RU70163 U1 RU 70163U1 RU 2007140036/22 U RU2007140036/22 U RU 2007140036/22U RU 2007140036 U RU2007140036 U RU 2007140036U RU 70163 U1 RU70163 U1 RU 70163U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plasma
- highly porous
- gas
- porous cellular
- chemical reactor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Плазмохимический реактор включает металлический корпус; входное и выходное окно; в корпусе расположен каталитический блок из высокопористого ячеистого материала и помещенные в нем сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов. Каталитический блок из высокопористых ячеистых материалов использован в качестве конструкционной, формообразующей и несущей основы реактора, газоразрядную пару образуют размещенные в высокопористом ячеистом материале две сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов, подсоединенные к источнику питания, высокопористый ячеистый материал занимает все сечение плазмохимического реактора, на поверхность высокопористого ячеистого материала нанесен каталитический слой, ускоряющий протекание плазмохимических реакций в газе. Сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов, подключенных к блоку питания, расположены в высокопористом ячеистом материале как вдоль, так и поперек направления потока газа. Технический результат - создан малогабаритный плазмохимический реакторгенерации плазменного разряда в газах высокой производительности, которая позволяет производить плазмохимическую переработку газов и паров при больших скоростях и нагрузках. 1 н.п. и 1 з.п. ф-лы. 3 илл.
Description
Изобретение относится к плазмохимической обработке газов и паров, а именно к плазмохимическому реактору для генерации плазменного разряда в газах и парах.
Известен плазмохимический реактор для переработки природных горючих газов, дымовых газов, выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания от содержащихся в них нежелательных химических соединений, в частности СО и H2S, NO2, СO2. Реактор содержит реакционную камеру с окнами для ввода газа и вывода переработанного газа и с расположенными в ней, по меньшей мере, двумя электродами, причем один электрод имеет заостренную форму, а другой электрод - форму гладкой поверхности. Электроды подключены к различным полюсам источника высокого напряжения, причем электрод, имеющий заостренную форму, подключен к положительному полюсу источника высокого напряжения, а электрод, имеющий форму гладкой поверхности, подключен к отрицательному полюсу источника высокого напряжения. В реакторе создают непрерывно горящий стримерный разряд между гладким электродом катода и заостренными электродами анода и пропускают перерабатываемый газ (Патент РФ 2184601 от 07.10.2002, МПК HB01D 53/32).
Недостатками устройства аналога является большие габариты реактора и источника питания, как следствие высокая материалоемкость реактора.
Известен газоконвертор "Ятаган" (патент РФ на полезную модель №40013 от 31.05.04, МКИ В03С 3/02,т бюл. №24, 2004 г). Устройство создано для очистки воздуха от газообразных загрязняющих или дурнопахнущих веществ, воздухоподготовки и стерилизации приточного воздуха. Конструктивно газоконвертор "Ятаган" состоит из трех основных блоков соединенных рукавами. Это блок предварительной очистки (фильтр), газоразрядный блок и каталитический блок, с насыпным катализатором. В газоразрядный блок входит источник питания, выдающий на электроды переменный ток частотой от 50 до 90000 Гц и напряжением от 5 до 20 киловольт. Воздух проходит вдоль сборки электродов, в которой один из электродов плоский и закрыт с обоих сторон стеклом, второй представляет собой сетку с расположенными на ней перпендикулярно плоскости сетки металлическими иглами.
К недостаткам аналога следует отнести большой вес и габариты устройства, температурные ограничения по условиям работы от 0 до 50°С, ограничения по нагрузке загрязняющих веществ до 1 г/м3.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому реактору является установка для плазмокаталитической стерилизации и очистки воздуха, включающая корпус, имеющий входной и выходной каналы, последовательно расположенные между ними блок питания, газоразрядный узел, каталитическую секцию (патент РФ №2297874 от 03.06.05, МПК В01D 53/86, A61L 2/14; бюл. №12, 2007 г.), выбранная нами в качестве прототипа.
Газоразрядный узел выполнены в виде плазмогенератора, имеющего изолирующую кассету с набором пластин из высокопористого ячеистого материала, диэлектрика, и электропроводящей пластины. Перед газоразрядным узлом установлен вентилятор с блоком управления. Каталитическая секция содержит теплогазоизолирующую перегородку, тепловые нагревательные элементы, закрепленные на каталитических блоках выполненных из высокопористого ячеистого металла (ВПЯМ) и каталитические блоки из высокопористых ячеистых материалов. Пластина из высокопористого ячеистого материала и электропроводящая пластина, образующая разрядную пару подключены к блоку питания. Высокопористые ячеистые металлические каталитические блоки использованы в качестве конструкционного формообразующего и несущего материала каталитической секции.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что поступающие в газоразрядный узел газы, пройдя слой высокопористого ячеистого металла, после плазмохимической реакции в зоне плазменного разряда отражаются от диэлектрической пластины и смешиваются с вновь поступающим газом, а значительная часть газового потока вообще не достигает зоны плазменного разряда, обтекая газоразрядный узел, что снижает эффективность плазмохимической обработки газа и производительность установки.
Задачей изобретения является создание простого по конструкции, малогабаритного плазмохимического реактора генерации плазменного разряда в газах высокой производительности, которая позволяет осуществлять плазмохимическую переработку газов и паров при больших скоростях и нагрузках.
Поставленная задача решается с помощью признаков указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах, включающий корпус, имеющий входной и выходной каналы, размещенные в нем газоразрядный узел, и каталитический блок из высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ), и отличительных, существенных признаков таких как высокопористым ячеистым материалом заполнено все сечение плазмохимического реактора, вся поверхность которого имеет каталитический слой, ускоряющий протекание плазмохимических реакций в газе, при этом газоразрядный узел представляет собой газоразрядную пару из
размещенных в высокопористом ячеистом материале двух или более сборок изолированных диэлектрическим покрытием электродов, подсоединенные к источнику питания.
Особенность размещения электродов в корпусе реактора нашла отражение в пункте 2 формулы изобретения, а именно сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов, расположены в высокопористом ячеистом материале вдоль или поперек направлению потока газа.
Вышеперечисленная совокупность признаков позволяет получить следующий технический результат - упрощение конструкции и повышение производительности реактора.
Все узлы плазмохимического реактора, собраны в компактный корпус с охлаждаемой или нагреваемой поверхностью и рассчитанной внутренней компоновкой, обеспечивающей максимально эффективную работу; в качестве катализатора применен газопроницаемый высокопористый ячеистый материал с каталитическим покрытием, обеспечивающий турбулизацию потока газа в месте генерации плазмы, и быстрый отвод генерируемого продуктов реакции; газоразрядную пару в высокопористом ячеистом материале образуют размещенные в нем две сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов, подсоединенные к источнику питания, что облегчило и упростило конструкцию плазмохимического реактора, позволив отказаться от трудоемкой электроизоляции высокопористого ячеистого материала в корпусе реактора и высокую эффективность теплопередачи между каталитической секцией и корпусом реактора.
Указанные выше отличительные признаки каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование предлагаемого сочетания существенных признаков в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными, обеспечивает решение поставленной задачи, является не очевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень».
Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации. На фиг.1 дан разрез плазмохимического реактора с расположением электродов вдоль потока газов; на фиг.2 - дан разрез плазмохимического реактора с расположением электродов поперек потока газов; на фиг.3 - увеличенная зона контакта ВПЯМ с диэлектрическим покрытием электрода.
Плазмохимический реактор состоит из металлического корпуса 1; входного окна 2 и выходного окна 3, в котором расположен каталитический блок 4 и помещенные в нем две или более сборки изолированных диэлектрическим покрытием 5 электродов 6 и 7. Сборки изолированных диэлектрическим покрытием электродов 6, 7 могут быть расположены в высокопористом ячеистом материале вдоль (фиг.1) или поперек (фиг.2) направлению потока газа. Высокопористым ячеистым материалом заполнено все сечение плазмохимического реактора, вся поверхность которого имеет каталитический слой 8 (например, окислы металлов, наночастицы металлов и др.), ускоряющий протекание плазмохимических реакций в газе. (фиг.3)
Устройство работает следующим образом.
Подаваемый в корпус 1 плазмохимического реактора газ проникая через высокопористый ячеистый материал 4 попадает в зону поверхностного разряда 9 между диэлектрическим покрытием 5 электродов 6, 7 и каталитическим слоем 8 на поверхности высокопористого ячеистого материала 4.
Длина каналов разряда ограничена расстоянием между ячейками ВПЯМ и с ростом напряжения растет число микроразрядов 9. Тем самым растет их плотность и появляется возможность более эффективно использовать поверхность, вкладывая больше энергии в площадь разряда. Газовый поток, попадая в газопроницаемый ВПЯМ 4 турбулизуется, взаимодействуя с хаотической сетчато-ячеистой структурой материала.
Начавшиеся в газовой смеси в зоне плазменного разряда 9 реакции ускоряются на высокоразвитой поверхности ВПЯМ, с каталитическим покрытием 8, при этом за счет контакта корпуса 1 реактора с ВПЯМ 4 происходит подача или съем тепла в зоне реакции.
Вышеприведенный конкретный пример свидетельствует о промышленной применимости предлагаемого технического решения.
Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.
Claims (2)
1. Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах, включающий корпус, имеющий входной и выходной каналы, размещенные в нем газоразрядный узел, и каталитический блок из высокопористых ячеистых материалов, отличающийся тем, что высокопористым ячеистым материалом заполнено все сечение плазмохимического реактора, вся поверхность которого имеет каталитический слой, ускоряющий протекание плазмохимических реакций в газе, при этом газоразрядный узел представляет собой газоразрядную пару из размещенных в высокопористом ячеистом материале двух или более сборок изолированных диэлектрическим покрытием электродов, подсоединенные к источнику питания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140036/22U RU70163U1 (ru) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007140036/22U RU70163U1 (ru) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU70163U1 true RU70163U1 (ru) | 2008-01-20 |
Family
ID=39108948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007140036/22U RU70163U1 (ru) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU70163U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203298U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-03-30 | Александр Михайлович Панин | Устройство для очистки воздуха |
-
2007
- 2007-10-31 RU RU2007140036/22U patent/RU70163U1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203298U1 (ru) * | 2020-12-22 | 2021-03-30 | Александр Михайлович Панин | Устройство для очистки воздуха |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1219340B1 (en) | Non-thermal plasma reactor for lower power consumption | |
WO1992019361A1 (en) | Exhaust treatment system and method | |
CN101415292A (zh) | 一种蜂窝状介质阻挡放电低温等离子体发生器 | |
CN102427653B (zh) | 一种引入微辉光放电模式的大气压非平衡等离子体源 | |
CN109364706A (zh) | 双介质阻挡放电等离子体激励催化气相反应处理有机废气的装置及方法 | |
RU70163U1 (ru) | Плазмохимический реактор для генерации плазменного разряда в газах | |
EP2164595B1 (en) | Molecular conversion processing of greenhouse gases of global warming effect and conversion unit employing a solid particle trap | |
WO2009058044A1 (fr) | Réacteur chimique à plasma pour générer une décharge à plasma dans des gaz | |
CN102166474B (zh) | 低温等离子体协同两相催化装置及有害排放气体处理方法 | |
WO2008120819A1 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
CN206276238U (zh) | 一种等离子体催化反应器及其空气净化器 | |
CN109603521B (zh) | 一种高效烟气净化装置 | |
AU2020103321A4 (en) | DEVICE FOR TREATING VOCs WITH PULSE CORONA AND CATALYST | |
KR100472751B1 (ko) | 유전체장벽구조를 갖는 혼합일체형 유해가스정화장치 | |
CN202113752U (zh) | 一种非平衡态等离子体净化器 | |
RU199195U1 (ru) | Плазменный нейтрализатор токсичных газов | |
CN201415126Y (zh) | 一种电离放电电极及使用该电离放电电极的工业废气处理装置 | |
CN114189972A (zh) | 一种稳定等离子体放电装置、控制方法和系统 | |
CN102612250A (zh) | 一种管式介质阻挡放电等离子体产生系统及其应用 | |
RU2286201C2 (ru) | Способ очистки газовых выбросов и устройство для его осуществления | |
RU2297874C2 (ru) | Установка для плазмокаталитической стерилизации и очистки воздуха | |
CN111151127A (zh) | 一种脉冲电晕协同催化剂处理VOCs装置 | |
CN216987080U (zh) | 一种高效低温等离子体催化氧化有机废气处理设备 | |
CN108204267B (zh) | 一种电场强化的三元催化器 | |
CN112020197B (zh) | 一种解决放电不均匀的曲面电极等离子体发生装置及工作方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20080926 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091101 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20120727 |