专利名称：大风量低浓度等离子体废气处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废气的净化装置，具体涉及一种大风量低浓度等离子体废气处理
装直。
背景技术：
随着经济的发展，随之而来的是工业生产等领域产生的有毒有害气态污染问题也日益严重。气态污染主要来自于石油、化工、涂装、污水处理、烟草等行业。这些行业产生的气态污染物具有流量大、成分复杂的特点，如果直接排放将会对人身健康和大气环境造成严重危害。必须对这些污染物进行在线大流量的处理，使之达到国家排放标准。低温等离子技术是近年来气态污染物治理领的热点技术。相比于传统的空气净化技术，如燃烧法、吸附法、生物法、膜分离法、光催化法等，等离子体技术具有处理流程短、效率高、能耗低、二次污染少、适用范围广等特点，被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术。在常压下，当电场强度不均匀或是一个电极附近的电场比电极间其它部位的电场强得多时，电压升高到一定程度，电极附近的气体介质会被局部击穿而产生放电现象。大气压等离子体放电形式可以分为电晕放电、辉光放电、介质阻挡放电和电弧放电。由于受到实际应用的限制，电晕放电和介质阻挡放电在气体治理方面获得较多应用。但是电晕放电当电压较高时容易形成火花放电，此外电晕放电强度比较弱，处理废气效率比较低。而介质阻挡放电由于有介质阻挡层，在处理气体流量和维持稳定放电方面是瓶颈。气流量大时候要求电极间距大，因此击穿电压高而且较难获得稳定放电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大风量低浓度等离子体废气处理装置，其可以获得较高的气体处理流量，同时能够维持高密度大面积的等离子体，使放电处于稳定状态，提高处理效率。为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为:一种大风量低浓度等离子体废气处理装置，其中包括等离子壳体，所述等离子壳体上设有进、出气口，位于进、出气口之间的等离子壳体内腔的至少一个横截面内安装有若干个等离子体发生器，位于同一横截面的各等离子体发生器之间沿外缘相互连接且填满该横截面，所述等离子体发生器垂直于等离子壳体的进气口，所述等离子体发生器包括矩形框架基座，所述基座由绝缘材料制成，所述基座的前、后面分别连接有气流均布栅，所述气流均布栅上均布有栅孔，所述基座的内腔左、右板之间由上至下垂直连接有若干层电极丝和若干个电极板，各所述电极板之间及各电极板与各层电极丝之间相互平行，各电极板与各层电极丝交错设置，各所述电极板与其相邻层的电极丝之间间距相等，位于同一层的电极丝呈均匀、间隔设置，各所述电极板分别连接电极板引出线，各所述电极板的外表面分别设有耐高温的绝缘介质层，各所述电极板引出线分别穿出绝缘介质层和基座后与高压交流电源的接地端连接，各所述电极板引出线穿过基座的部分的外表面均套有绝缘固定导套，各电极丝的一端分别连接电极丝引出线，各电极丝引出线穿过基座后与高压交流电源的高压端连接。本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置，其中各相邻两个电极板之间分别垂直连接若干个相互平行且均匀间隔设置的绝缘平衡板，位于相邻两个电极板之间的各电极丝分别垂直穿过各绝缘平衡板。本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置，其中各所述电极丝的左、右两端分别固定在两个固定螺钉上，两个所述固定螺钉分别螺接于基座的左、右板上，其中一个固定螺钉上连接电极丝引出线。本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置，其中所述等离子壳体为长方体箱式结构，其左板上设有渐扩的进气口，其上表面右部设有渐缩的出气口，相邻所述等离子体发生器的基座之间及相邻的基座与等离子壳体之间分别通过C型槽钢和固定螺钉连接在一起。本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置，其中所述等离子壳体上设有检修孔。采用上述方案后，本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置通过等离子壳体的进气口与废气接通，废气全部通过等离子壳体内腔的各等离子体发生器，等离子体发生器的各电极板引出线与各电极丝引出线分别与高压交流电源的接地端和高压端连接，接通高压交流电源，在高压交流电的作用下，相邻电极板之间的电极丝层周围产生电晕放电，因为相对于平行板放电而言，在同等外加电压下可以产生较高周边电场，因此电极丝所需要的放电击穿电压更低，在电极丝周围产生微放电，而电晕预电离能够进一步降低气隙击穿场强，绝缘介质层可以抑制电弧放电的形成，从而在高压放电区域出现大面积均匀稳定的介质阻挡电晕放电，放电区产生大量富含高能活性粒子，当气态污染物通过气流均布栅均匀大量进入高压放电区时，高能活性粒子与污染气体发生反应，达到去除污染物的目的，由于进入等离子壳体内腔的气体流量很大，因此该装置可以获得较高的气体处理流量，同时能够维持高密度大面积的等离子体，使放电处于稳定状态，提高处理效率。本发明的进一步有益效果是:在各相邻两个电极板之间垂直连接若干个相互平行且均匀间隔设置的绝缘平衡板，使位于相邻两个电极板之间的各电极丝分别垂直穿过各绝缘平衡板，这样设计一方面可以保证各层电极丝与各电极板平行，同时增设绝缘平衡板，有助于均衡进入等离子体发生器入口的气流，同时将等离子体的高压放电区分隔成独立的几个小放电区，有助于提高等离子体的密度。本发明的进一步有益效果是:将各电极丝的左、右两端分别固定在两个固定螺钉上，两个固定螺钉分别螺接于基座上，使其中一个固定螺钉连接电极丝引出线，这样设计便于电极丝及电极丝引出线的安装、固定。本发明的进一步有益效果是:将等离子壳体设计为长方体箱式结构，将相邻等离子体发生器的基座之间及相邻的基座与等离子壳体之间分别通过C型槽钢和固定螺钉连接在一起，这样设计的结构简单，安装方便。本发明的进一步有益效果是:在等离子壳体上设检修孔，是为了方便检修等离子壳体内腔的等离子体发生器。
图1是本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置的外形结构图；图2是本发明的等离子壳体内腔同一横截面内均布的等离子体发生器的主视图；图3是本发明的等离子壳体内腔同一横截面内均布的等离子体发生器的俯视图；图4是图2的A-A向剖视图；图5是本发明的单个等离子体发生器的主视图；图6是图5的B-B向剖视图；图7是本发明的单个等离子体发生器的左视图；图8是图7的C-C向剖视图。下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明；
具体实施例方式如图1所示，本发明大风量低浓度等离子体废气处理装置，包括等离子壳体I。等离子壳体I为长方体箱式结构。其左板上加工有渐扩的进气口 2，其上板右部加工有渐缩的出气口 3，其前板加工有检修孔17。结合图2至图4所示，位于进气口 2和出气口 3之间的等离子壳体I内腔的同一个横截面内安装有3X4个等离子体发生器4。即横向排列3个等离子体发生器4，纵向排列4个等离子体发生器4。各等离子体发生器4之间沿外缘相互连接且填满该横截面。等离子体发生器4垂直于等离子壳体I的进气口 2。结合图5至图7所示，单个等离子体发生器4包括矩形框架基座5。基座5由绝缘材料制成，其尺寸为50cmX 30cm。相邻等离子体发生器4的基座5之间及相邻的基座5与等离子壳体I之间分别通过C型槽钢15和固定螺钉16连接在一起。单个基座5的前、后面分别连接有气流均布栅18，气流均布栅18上均布有栅孔。单个基座5的内腔左、右板之间由上至下垂直连接有三层电极丝6和四个电极板7。各电极板7之间及各电极板7与各层电极丝6之间相互平行。各电极板7与各层电极丝6交错设置。各电极板7与其相邻层的电极丝6之间的间距相等，该间距为10mm。位于同一层的电极丝7呈均匀、间隔设置，相邻电极丝7之间的间距为6mm，各电极丝7的直径为1_。各电极板7的左端分别连接电极板引出线8。各电极板7的外表面分别设有耐高温的绝缘介质层9，该绝缘介质层9由陶瓷材料制成。各电极板引出线8分别穿出绝缘介质层9和基座5的左板后与高压交流电源12的接地端连接。各电极板引出线8穿过基座5的部分的外表面均套有绝缘固定导套10。各电极丝6的左、右两端分别穿过基座5的左、右板后固定在两个固定螺钉14上，两个固定螺钉14分别螺接于基座5的左、右板上，左端固定螺钉14上连接电极丝引出线11，各电极丝引出线11分别与高压交流电源12的高压端连接。各相邻两个电极板7之间分别垂直连接三个相互平行且均匀间隔设置的绝缘平衡板13，位于相邻两个电极板7之间的各电极丝6分别垂直穿过各绝缘平衡板13。使用时，将废气与等离子壳体I的进气口 2接通，将高压交流电源接通，废气全部进入等离子壳体I内腔，并经各等离子体发生器2的气流均布栅18，均匀大量的进入高压放电区，在高压交流电的作用下，相邻电极板7之间的电极丝6层周围产生电晕放电，因为相对于电极板7而言，电极丝6所需要的放电电压更低，在同等外加电压下比较容易产生周边电场，在电极丝6周围产生微放电，更容易形成等离子体，从而产生大面积均匀的电晕放电，而电晕预电离能够降低气隙击穿场强，电极板7外表面的绝缘介质层9可以抑制电弧放电的形成，从而在高压放电区域出现大面积均匀稳定的介质阻挡电晕放电，放电区产生大量富含高能活性粒子，当气态污染物进入高压放电区时，高能活性粒子与污染气体发生反应，达到去除污染物的目的，经过处理的废气经等离子壳体I的出气口 3排出。其具体反应过程:(I)在等离子体产生区，在高能粒子的作用下，可以产生强氧化性自由基0、0H等；(2)若污染废气中的有机分子受到高能粒子碰撞而激发，可能使得分子键获得外部能量而断裂，从而形成小原子或分子；(3)经过一系列反应，活性自由基与小基团、激发态的原子、有机物分子等之间相互作用，其最终产物为CO、CO2, H2O等。由于通过等离子体发生器4的气体流量很大，因此该装置可以获得较高的气体处理流量，同时能够维持高密度大面积的等离子体，使放电处于稳定状态，提高处理效率。上述废气经净化处理后，在出气口 3处进行采样，按照HJ/T38-1999气相色谱法对非甲烷总烃及TVOC (总挥发性有机 化合物)进行采样测定，检查结果按GB16297-1996大气污染物综合排放标准。实施效果如下表所示:
权利要求
1.一种大风量低浓度等离子体废气处理装置，其特征在于:包括等离子壳体(1)，所述等离子壳体⑴上设有进、出气口(2，3)，位于进、出气口(2，3)之间的等离子壳体⑴内腔的至少一个横截面内安装有若干个等离子体发生器(4)，位于同一横截面的各等离子体发生器(4)之间沿外缘相互连接且填满该横截面，所述等离子体发生器(4)垂直于等离子壳体(I)的进气口(2)，所述等离子体发生器(4)包括矩形框架基座(5)，所述基座(5)由绝缘材料制成，所述基座(5)的前、后面分别连接有气流均布栅(18)，所述气流均布栅(18)上均布有栅孔，所述基座(5)的内腔左、右板之间由上至下垂直连接有若干层电极丝(6)和若干个电极板(7)，各所述电极板(7)之间及各电极板(7)与各层电极丝(6)之间相互平行，各电极板(7)与各层电极丝(6)交错设置，各所述电极板(7)与其相邻层的电极丝(6)之间间距相等，位于同一层的电极丝(7)呈均匀、间隔设置，各所述电极板(7)分别连接电极板引出线(8)，各所述电极板(7)的外表面分别设有耐高温的绝缘介质层(9)，各所述电极板引出线(8)分别穿出绝缘介质层(9)和基座(5)后与高压交流电源(12)的接地端连接，各所述电极板引出线(8)穿过基座(5)的部分的外表面均套有绝缘固定导套(10)，各电极丝(6)的一端分别连接电极丝引出线(11)，各电极丝引出线(11)穿过基座(5)后与高压交流电源(12)的高压端连接。
2.如权利要求1所述的大风量低浓度等离子体废气处理装置，其特征在于:各相邻两个电极板(7)之间分别垂直连接若干个相互平行且均匀间隔设置的绝缘平衡板(13)，位于相邻两个电极板(7)之间的各电极丝(6)分别垂直穿过各绝缘平衡板(13)。
3.如权利要求1或2所述的大风量低浓度等离子体废气处理装置，其特征在于:各所述电极丝(6)的左、右两端分别固定在两个固定螺钉(14)上，两个所述固定螺钉(14)分别螺接于基座(5)的左、右板上，其中一个固定螺钉(14)上连接电极丝引出线(11)。
4.如权利要求3所述的大风量低浓度等离子体废气处理装置，其特征在于:所述等离子壳体(I)为长方体箱式结构，其左板上设有渐扩的进气口(2)，其上表面右部设有渐缩的出气口(3)，相邻所述等离子体发生器(4)的基座(5)之间及相邻的基座(5)与等离子壳体(I)之间分别通过C型槽钢(15)和固定螺钉(16)连接在一起。
5.如权利要求4所述的大风量低浓度等离子体废气处理装置，其特征在于:所述等离子壳体(I)上设有检修孔(17)。
全文摘要
一种大风量低浓度等离子体废气处理装置，包括等离子壳体，其上设进、出气口，其内腔至少一横截面内安装若干等离子体发生器，同一横截面的等离子体发生器间相互连接，等离子体发生器垂直进气口，等离子体发生器包括绝缘基座，基座前、后面连接气流均布栅，基座内腔左、右板间由上至下垂直连接若干层电极丝和若干个电极板，各电极板间及其与各层电极丝间相互平行，各电极板与各层电极丝交错设置，各电极板与相邻电极丝间距相等，各层电极丝均匀、间隔设置，各电极板、电极丝分别连接引出线，二者引出线分别与高压交流电源的接地端和高压端连接。本发明可获得较高气体处理流量，并能维持高密度大面积等离子体，使放电处于稳定状态，提高处理效率。
文档编号B01D53/76GK103111168SQ20131006053
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者钱黎明, 王祥科, 江健, 程诚, 张芹, 余红君, 倪国华, 胡浙平, 沈杰 申请人:中维环保科技有限公司