一种等离子体反应器的制作方法

文档序号:13782409阅读:135来源:国知局

本发明涉及空气净化技术领域,具体为一种等离子体反应器。



背景技术:

随着全球低碳排放环保要求的不断提高,环保产业正在迅猛发展,各种环保技术同时得到快速提升。由于低温等离子体技术在降解颗粒物pm2.5、消减有机挥发气体tvoc、有毒有害气体甲醛、氮氧化物nox、甲苯、二甲苯、消除病毒病菌以及各种异味等方面具有净化效率高、运行成本低、占地面积小、既节能又减排等优势,越来越多的低温等离子体技术被应用到各种环保设备之中。低温等离子体反应器是等温等离子体技术必不可少的重要装置,而产生低温等离子体的放电形式是低温等离子体反应器的关键技术。

低温等离子体反应器通常采用介质阻挡放电、电晕放电、辉光放电、射频放电等形式产生高能量电场电离气体得到氧等离子体,同时在放电反应过程中所产生的高能电子、臭氧、自由基等活性粒子的作用下,其物理化学反应将有害气体物质转化成无害气体物质。其反应原理是高能电子与污染物的分子发生非弹性碰撞,将放电能量迅速传递给污染物分子使其裂解激化,被高能电子裂解激化的污染物分子在臭氧和氧等离子体的作用下被氧化成co2、co和h2o等净化空气物质。

低温等离子体的净化过程和净化效率是由低温等离子体的放电结构形式决定的。常规的放电形式中,介质阻挡放电是在工频高压电二个电极中插一介质而形成、电晕放电由脉冲高频高压电连接二个有一定距离的电极而形成、辉光放电则是在板状电极的玻璃管内充入低压气体或蒸气,在两极间连接1000v电压而形成的。这些结构往往由于结构的零部件精度、输入电压与电极之间距离的匹配、反应器容器的密封程度、高压电连接结构的漏电系数、高频高压电的频率因高压放电影响系统稳定等难以掌控的原因,使产品存在净化效率不能得到稳定、同批量产品无法达到检测数据一致性、高频高压频率控制不当容易产生次声波、放电频率干扰其他仪器仪表的正常运行、净化装置不易清洗再生、生产效率不高等缺陷,影响了低温等离子体技术的应用范围。



技术实现要素:

本发明提供一种高性能、高效率、低能耗、低成本的等离子体反应器,以解决现有等离子体反应器净化分解不彻底、效率低的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种等离子体反应器,包括预除尘器和壳体,所述壳体上设有进气口和出气口,所述预除尘器装设在所述进气口处,所述进气口与所述出气口之间的壳体内还装设有等离子发生器组,所述等离子发生器组包括多组催化隔板电极,所述催化隔板电极与所述壳体的内表面密封设计,且相邻所述催化隔板电极间隔设置以形成放电腔,所述催化隔板电极上设有排气孔。

在上述方案基础上优选,所述催化隔板电极包括电极网板和催化隔离板,所述电极网板设置在所述催化隔离板的两侧,所述排气孔呈蜂窝状设置在所述催化隔离板上。

在上述方案基础上优选,所述催化隔离板由光催化材料、或铁电催化材料、或管催化和铁电材料的混合物质组成。

在上述方案基础上优选,还包括一电源,所述电源的正极和所述电源的负极分别与所述催化隔板电极交错相连。

在上述方案基础上优选,所述催化隔板电极与所述电源之间还设有功率调节器。

在上述方案基础上优选,所述催化隔板电极沿所述进气口向所述出气口方向上,其功率逐极递减。

在上述方案基础上优选,所述催化隔板内嵌入式装设有半导体温度调节器。

在上述方案基础上优选,所述放电腔内设有温度感应器和气体探测器。

与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明的一种等离子体反应器,利用预除尘器装设在进气口处,对进入到壳体的待处理气体进行初步过滤,同时,配合采用进气口与出气口处设置多组催化隔板电极,利用催化隔板电极通电进行放电,产生光辐射能量和电子能量,以高效快速有效分解待处理气体中的vocs和含硫恶臭物。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

在附图中:

图1是本发明的一种等离子体反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

请参阅图1所述,本发明的一种等离子体反应器,包括预除尘器100和壳体200,其中,壳体200上设有进气口210和出气口220,预除尘器100装设在进气口210处,并在进气口210与出气口220之间的壳体200内还装设有等离子发生器组230,等离子发生器组230包括多组催化隔板电极231,催化隔板电极231与壳体200的内表面呈可拆卸式密封相连,且相邻的两个催化隔板电极231间隔设置以形成放电腔235,催化隔板电极231上设有排气孔234。

本发明的一种等离子体反应器,利用预除尘器100装设在进气口210处,对进入到壳体200的待处理气体进行初步过滤,同时,配合采用进气口210与出气口220处设置多组催化隔板电极231,通过催化隔板电极231与壳体200之间形成密封的放电腔235,当待处理气体进入放电腔235后,可通过两个相邻催化隔板之间产生放电,产生光辐射能量和电子能量,对放电腔235内的气体进行分解,以高效快速有效分解待处理气体中的vocs和含硫恶臭物。

值得说明的是,本发明的催化隔板电极231包括电极网板232和催化隔离板233,电极网板232分别装设在催化隔离板233两侧,相邻两个电极网板232分别与电源的正极和负极相连,催化隔离板233将相连两个电极网板232隔开,当电源通电后,相邻两个电极网板232之间形成电场放电,对放电腔235内的气体进行分解,结合催化隔离板233的作用,使得放电腔235内的气体在高压电场作用下高效分解,从而保证其分解效率。分解后的气体在通过催化隔离板233上的排气孔234进入下一个阶段的放电腔235中,进行逐级多次分解,以有效保证其分解率。

在本发明的另一优选实施例中,本发明的催化隔离板233由光催化材料、或铁电催化材料、或管催化和铁电材料的混合物质组成,其中光催化材料可以是tio2、zno、cds、wo3、fe2o3、pbs、sno2、zns、srtio3或sio2;所述铁电催化材料为batio3、catio3、srtio3、pbtio3、zntio3、bazro3、pbzro3或由前面任意两种或几种铁电催化材料组合形成的固溶体。

在本发明的另一优选实施例中,本发明还包括一电源,电源的正极和电源的负极分别与催化隔板电极231交错相连,以形成交变电场。

为了进一步保证其分解率,本发明的催化隔板电极231与电源之间还设有功率调节器,使用过程中,可通过功率调节器,以改变各个放电腔235内所形成电场强度,以改变放电腔235内的电子密度,实现放电腔235内的气体完全分解。

在本发明的另一优选实施例中,本发明的催化隔板电极231沿进气口210向出气口220方向上,其功率逐极递减。

为了更加有效控制放电腔235内气体的分解程度,本发明还在每一个催化隔板内嵌入式装设有半导体温度调节器,配合在每一个放电腔235内设有温度感应器和气体探测器。

使用时,半导体温度调节器、温度感应器、气体探测器和功率调节器分别与一控制器相连,通过温度感应器获取放电腔235内的温度,配合气体探测器以获取获取放电腔235内的分解。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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