專利名稱：百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種廢氣的凈化裝置，具體涉及一種百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨之而來的是工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域產(chǎn)生的有毒有害氣態(tài)污染(如H2S、S02、N0x、V0Cs等)問題也日益嚴(yán)重。[0003]低溫等離子技術(shù)是近年來氣態(tài)污染物治理領(lǐng)的熱點(diǎn)技術(shù)。等離子體技術(shù)具有處理流程短、效率高、能耗低、二次污染少、適用范圍廣等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種極具前途的環(huán)境污染深度凈化技術(shù)。等離子體是電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)原子、原子以及自由基的混合狀態(tài)。等離子體的狀態(tài)主要取決于它的化學(xué)成分、粒子密度和粒子溫度等物理化學(xué)參量，其中粒子的密度和溫度是等離子體的兩個(gè)最基本的參量。在等離子體環(huán)境中，各種化學(xué)反應(yīng)都是在高激發(fā)態(tài)下進(jìn)行的，比通常的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的活性粒子種類更多、活性更強(qiáng)、更易于和廢氣中的污染物發(fā)生反應(yīng)，在較短時(shí)間內(nèi)使得污染物分子分解，從而達(dá)到降解污染物的目的。等離子體放電形式可以分為電暈放電、輝光放電、介質(zhì)阻擋放電和電弧放電。電弧的高溫、以及電極損耗難以在污染氣體中獲得應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)大氣壓下的輝光形式的均勻穩(wěn)定放電十分困難。低氣壓條件下可以產(chǎn)生穩(wěn)定的輝光放電。輝光放電又可以分為直流輝光放電、射頻輝光放電和微波放電，由于需要真空系統(tǒng)，并不適合于大氣壓下的氣體凈化處理。介質(zhì)阻擋放電具有電流密度大、電子密度高和可在常壓下產(chǎn)生穩(wěn)定等離子體的特點(diǎn)，使其在工業(yè)污染氣體的處理中具有良好的應(yīng)用前景。[0004]介質(zhì)阻擋放電可以在電極間加入單介質(zhì)層或雙介質(zhì)層來形成。平行板式或同軸式介質(zhì)阻擋放電裝置在氣體處理中已經(jīng)獲得應(yīng)用。在實(shí)用中有這樣的問題，為了獲得較高的氣體處理流量，必須加大電極間距。特別對(duì)于同軸式的放電器,需要加大外電極的外徑，由于外電極曲率變大及電極間距增大，使得擊穿電壓增大，即使將雙介質(zhì)改為單介質(zhì)，也可能使得放電處于不穩(wěn)定狀態(tài)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其可以獲得較高的氣體處理流量，同時(shí)能夠維持高密度大面積的等離子體，使放電處于穩(wěn)定狀態(tài)，提高處理效率，降低能耗。[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為:一種百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其中包括等離子殼體，所述等離子殼體上設(shè)有進(jìn)、出氣口，位于進(jìn)、出氣口之間的等離子殼體內(nèi)腔至少一個(gè)橫截面內(nèi)安裝有若干個(gè)等離子體發(fā)生器，位于同一橫截面的各等離子體發(fā)生器之間沿外緣相互連接且填滿該橫截面，所述等離子體發(fā)生器垂直于等離子殼體的進(jìn)氣口，所述等離子體發(fā)生器包括矩形框架基座，所述基座由絕緣材料制成，所述基座的前、后面分別連接氣流均布柵，所述氣流均布柵上均布有柵孔，所述基座的內(nèi)腔左、右板之間由上至下垂直連接有若干個(gè)一端封閉的絕緣介質(zhì)管，所述絕緣介質(zhì)管均勻間隔的設(shè)置在基座的同一橫截面內(nèi)，相鄰絕緣介質(zhì)管的封閉端呈左、右交替設(shè)置，各所述絕緣介質(zhì)管內(nèi)分別緊配合有電極，各所述電極的一端伸出絕緣介質(zhì)管和基座后分別與電極線一連接，位于基座左側(cè)的電極線一分別與高壓交流電源的高壓端或接地端連接，位于基座右側(cè)的電極線一分別與高壓交流電源的接地端或高壓端連接。[0007]本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其中各電極的一端連接的電極線一由兩個(gè)導(dǎo)電夾塊和兩根電極線二代替，兩個(gè)所述導(dǎo)電夾塊分別連接于基座的左、右板外側(cè)面，各所述電極的一端伸出絕緣介質(zhì)管和基座后分別與其中一個(gè)導(dǎo)電夾塊連接，兩個(gè)所述導(dǎo)電夾塊上分別連接一個(gè)電極線二，兩個(gè)電極線二分別與高壓交流電源的高壓端和接地端連接。[0008]本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其中所述絕緣介質(zhì)管由石英玻璃制成，所述絕緣介質(zhì)管的一端通過灌注的絕緣膠形成封閉端。[0009]本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其中所述等離子殼體為長方體箱式結(jié)構(gòu)，其左、右兩端分別設(shè)有變徑的所述進(jìn)、出氣口，所述基座由絕緣材料制成的上、下、左、右板通過固定螺釘連接而成，相鄰等離子體發(fā)生器的基座之間及相鄰的基座與等離子殼體之間分別通過C型槽鋼和固定螺釘連接在一起。[0010]本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其中所述等離子殼體上設(shè)有檢修孔。[0011]采用上述方案后，本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置通過等離子殼體的進(jìn)氣口與廢氣接通，廢氣全部通過等離子殼體內(nèi)腔的各等離子體發(fā)生器，由于等離子體發(fā)生器的左、右側(cè)電極連接的電極線一分別與高壓交流電源的高壓端、接地端連接，接通高壓交流電源，廢氣經(jīng)氣流均布柵均勻進(jìn)入高壓放電區(qū)，在相鄰絕緣介質(zhì)管間隙之間產(chǎn)生大量富含高能電子、離子、中性粒子或活性粒子團(tuán)的穩(wěn)定的等離子體，當(dāng)氣體污染物通過該等離子體區(qū)時(shí)，與污染氣體發(fā)生激發(fā)、離解、電離等一系列反應(yīng)，從而達(dá)到降解污染氣體的目的，可以獲得較高的氣體處理流量，同時(shí)能夠維持高密度大面積的等離子體，使放電處于穩(wěn)定狀態(tài)，提高處理效率，降低能耗。[0012]本實(shí)用新型的進(jìn)一步有益效果是:在基座的左、右板外側(cè)面分別連接導(dǎo)電夾塊，使各電極的一端分別與其中一個(gè)導(dǎo)電夾塊連接，在兩個(gè)導(dǎo)電夾塊上分別連接電極線二，使兩個(gè)電極線二與高壓交流電源的高壓端和接地端連接，這樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，減少電極線，方便電連接和等離子體發(fā)生器的安裝。[0013]本實(shí)用新型的進(jìn)一步有益效果是:將絕緣介質(zhì)管設(shè)計(jì)為由石英玻璃制成，這樣設(shè)計(jì)的絕緣介質(zhì)管電絕緣性能良好，且耐高溫，使用壽命長，在絕緣介質(zhì)管一端通過灌注的絕緣膠形成封閉端，便于加工。[0014]本實(shí)用新型的進(jìn)一步有益效果是:將等離子殼體設(shè)計(jì)為長方體箱式結(jié)構(gòu)，將基座設(shè)計(jì)為由絕緣材料制成的上、下、左、右板通過固定螺釘連接而成，并且相鄰等離子體發(fā)生器的基座之間及相鄰的基座與等離子殼體之間分別通過C型槽鋼和固定螺釘連接在一起，這樣設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。[0015]本實(shí)用新型的進(jìn)一步有益效果是:在等離子殼體上設(shè)檢修孔，是為了方便檢修等離子殼體內(nèi)腔的等離子體發(fā)生器。


[0016]圖1是本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置的外形結(jié)構(gòu)圖；[0017]圖2是本實(shí)用新型的等離子殼體內(nèi)腔同一橫截面內(nèi)均布的等離子體發(fā)生器的主視剖視圖；[0018]圖3是本實(shí)用新型的等離子殼體內(nèi)腔同一橫截面內(nèi)均布的等離子體發(fā)生器的俯視圖；[0019]圖4是圖2的A-A向剖視圖；[0020]圖5是本實(shí)用新型的單個(gè)等離子體發(fā)生器去掉基座左板的左視圖；[0021]圖6是圖5的B-B向剖視圖；[0022]圖7是圖6的局部C放大圖。[0023]
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明；具體實(shí)施方式
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，包括等離子殼體I。等離子殼體I為長方體箱式結(jié)構(gòu)。其左、右兩端分別加工有變徑的進(jìn)氣口 18和出氣口 19，其上表面加工有檢修孔17。結(jié)合圖2至圖4所示，等離子殼體I內(nèi)腔的同一個(gè)橫截面內(nèi)安裝有4X4個(gè)等離子體發(fā)生器2。即橫向排列4個(gè)等離子體發(fā)生器2，縱向排列4個(gè)等離子體發(fā)生器2。各等離子體發(fā)生器2之間沿外緣相互連接且填滿該橫截面。等離子體發(fā)生器2垂直于等離子殼體I的進(jìn)氣口 18。結(jié)合圖5至圖7所示，單個(gè)等離子體發(fā)生器2包括矩形框架基座3?；?由絕緣材料制成的上板11、下板12、左板13和右板14通過固定螺釘連接而成，其尺寸為30CmX30Cm。相鄰等離子體發(fā)生器2的基座3之間及相鄰的基座3與等離子殼體I之間分別通過C型槽鋼15和固定螺釘16連接在一起。單個(gè)基座3的前、后面分別通過固定螺釘連接氣流均布柵4。氣流均布柵4上均布有柵孔5。基座3的內(nèi)腔左、右板之間由上至下垂直連接有若干個(gè)一端封閉的石英玻璃管6。石英玻璃管6的一端通過灌注的絕緣膠10形成封閉端。石英玻璃管6均勻間隔的設(shè)置在基座3的同一橫截面內(nèi)。相鄰石英玻璃管6的封閉端呈左、右交替設(shè)置。石英玻璃管6的管壁厚1mm。相鄰兩個(gè)石英玻璃管6之間的間隙為5_。各石英玻璃管6內(nèi)分別緊配合有電極7。電極7的外徑為2_?；?的左、右板外側(cè)面分別通過固定螺釘連接導(dǎo)電夾塊9。各電極7的一端伸出絕緣介質(zhì)管6和基座3后與其中一個(gè)導(dǎo)電夾塊9連接，兩個(gè)導(dǎo)電夾塊9上分別連接一個(gè)電極線二 8，兩個(gè)電極線二 8分別與高壓交流電源的高壓端、接地端連接。[0025]使用時(shí)，將廢氣與等離子殼體I的進(jìn)氣口 18接通，將兩根電極線二 8與高壓交流電源的高壓端、接地端連接好，廢氣通過氣流均布柵全部進(jìn)入各等離子體發(fā)生器2的高壓放電區(qū)，由于高壓交流電的激發(fā)在相鄰石英玻璃管6的間隙之間產(chǎn)生大量富含高能電子、離子、中性粒子或活性粒子團(tuán)的穩(wěn)定的等離子體，當(dāng)廢氣通過該等離子體區(qū)時(shí)，等離子體與廢氣發(fā)生激發(fā)、離解、電離等一系列反應(yīng)，其具體過程:[0026](I)在等離子體產(chǎn)生區(qū)，在高能粒子的作用下，可以產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基如O、OH等;[0027](2)若污染廢氣中的有機(jī)分子受到高能粒子碰撞而激發(fā)，可能使得分子鍵獲得外部能量而斷裂，從而形成小原子或分子；(3)經(jīng)過一系列反應(yīng)，活性自由基與小基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的原子、有機(jī)物分子等之間相互作用，其最終產(chǎn)物為C0、C02、H20等。經(jīng)過處理的廢氣經(jīng)等離子殼體I的出氣口 20排出，上述廢氣經(jīng)凈化后，按照國標(biāo)GB/T146781993氣相色譜法采樣測定排出的甲硫醇(CH4S)量，檢測結(jié)果按惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB14554-93。實(shí)施效果如下表所示:
權(quán)利要求1.一種百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其特征在于:包括等離子殼體(1)，所述等離子殼體(I)上設(shè)有進(jìn)、出氣口(18，19)，位于進(jìn)、出氣口(18，19)之間的等離子殼體(I)內(nèi)腔至少一個(gè)橫截面內(nèi)安裝有若干個(gè)等離子體發(fā)生器(2)，位于同一橫截面的各等離子體發(fā)生器(2)之間沿外緣相互連接且填滿該橫截面，所述等離子體發(fā)生器(2)垂直于等離子殼體(I)的進(jìn)氣口(18)，所述等離子體發(fā)生器(2)包括矩形框架基座(3)，所述基座(3)由絕緣材料制成，所述基座(3)的前、后面分別連接氣流均布柵(4)，所述氣流均布柵(4)上均布有柵孔(5)，所述基座(3)的內(nèi)腔左、右板之間由上至下垂直連接有若干個(gè)一端封閉的絕緣介質(zhì)管￠)，所述絕緣介質(zhì)管(6)均勻間隔的設(shè)置在基座(3)的同一橫截面內(nèi)，相鄰絕緣介質(zhì)管(6)的封閉端呈左、右交替設(shè)置，各所述絕緣介質(zhì)管￠)內(nèi)分別緊配合有電極(7)，各所述電極(7)的一端伸出絕緣介質(zhì)管(6)和基座(3)后分別與電極線一連接，位于基座(3)左側(cè)的電極線一分別與高壓交流電源的高壓端或接地端連接，位于基座(3)右側(cè)的電極線一分別與高壓交流電源的接地端或高壓端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其特征在于:各電極(7)的一端連接的電極線一由兩個(gè)導(dǎo)電夾塊和兩根電極線二⑶代替，兩個(gè)所述導(dǎo)電夾塊(9)分別連接于基座(3)的左、右板外側(cè)面，各所述電極(7)的一端伸出絕緣介質(zhì)管(6)和基座(3)后分別與其中一個(gè)導(dǎo)電夾塊(9)連接，兩個(gè)所述導(dǎo)電夾塊(9)上分別連接一個(gè)電極線二(8)，兩個(gè)電極線二(8)分別與高壓交流電源的高壓端和接地端連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其特征在于:所述絕緣介質(zhì)管出)由石英玻璃制成，所述絕緣介質(zhì)管出)的一端通過灌注的絕緣膠(10)形成封閉端。
4.如權(quán)利要求3所述的百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其特征在于:所述等離子殼體(I)為長方體箱式結(jié)構(gòu)，其左、右兩端分別設(shè)有變徑的所述進(jìn)、出氣口(18，19)，所述基座(3)由絕緣材料制成的上、下、左、右板(11，12，13，14)通過固定螺釘連接而成，相鄰等離子體發(fā)生器(2 )的基座(3)之間及相鄰的基座(3)與等離子殼體(I)之間分別通過C型槽鋼(15)和固定螺釘(16)連接在一起。
5.如權(quán)利要求4所述的百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，其特征在于:所述等離子殼體(I)上設(shè)有檢修孔(17)。
專利摘要一種百葉窗式大面積冷等離子體廢氣處理裝置，包括等離子殼體，其內(nèi)腔至少一個(gè)橫截面內(nèi)安裝若干等離子體發(fā)生器，同一橫截面各等離子體發(fā)生器間沿外緣連接且填滿橫截面，等離子體發(fā)生器垂直殼體進(jìn)氣口，等離子體發(fā)生器包括絕緣基座，基座前、后面分別連接氣流均布柵，基座內(nèi)腔左、右板之間由上至下垂直連接若干一端封閉的絕緣介質(zhì)管，絕緣介質(zhì)管均設(shè)在基座同一橫截面內(nèi)，相鄰絕緣介質(zhì)管封閉端呈左、右交替設(shè)置，各絕緣介質(zhì)管內(nèi)分別緊配合電極，各電極一端與電極線連接，位于基座左、右側(cè)電極線分別與高壓交流電源高壓端、接地端連接。本實(shí)用新型可獲得較高氣體處理流量，能維持高密度大面積等離子體，使放電處于穩(wěn)定狀態(tài)，提高處理效率，降低能耗。
文檔編號(hào)B01D53/76GK203075826SQ20132008774
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者江健, 錢黎明, 王祥科, 程誠, 張芹, 余紅君, 倪國華, 胡浙平, 沈杰 申請(qǐng)人:中維環(huán)?？萍加邢薰?br>