專利名稱：線－板式脈沖放電等離子體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于低溫等離子體技術(shù)領(lǐng)域，涉及到低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境污染控制方面的應(yīng)用，特別涉及一種用于去除氣態(tài)污染物的線—板式電極結(jié)構(gòu)的脈沖放電等離子體發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
利用脈沖放電等離子體去除氣態(tài)污染物，如去除SO2，NOx，VOCs等，是一種很有發(fā)展前途的新技術(shù)。該技術(shù)中的核心部分，脈沖放電等離子體發(fā)生裝置(或稱為反應(yīng)器)，有不同的結(jié)構(gòu)形式，但在處理較大氣量的污染物時，大多采用線—板式電極結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器。目前所用的線—板式電極結(jié)構(gòu)的脈沖放電等離子體反應(yīng)器，是參考電除塵器的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的。這樣的反應(yīng)器存在等離子體的空間分布不均勻，能量利用率不高，對氣態(tài)污染物去除效率較低等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于去除氣態(tài)污染物的線—板式電極結(jié)構(gòu)的脈沖放電等離子體反應(yīng)器，使脈沖放電所產(chǎn)生的等離子體在空間分布均勻，并且提高能量的利用率和氣態(tài)污染物的去除效率。解決了反應(yīng)器中等離子體的空間分布不均勻，能量利用率不高，對氣態(tài)污染物去除效率較低等問題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，脈沖放電等離子體反應(yīng)器由線—板式電極結(jié)構(gòu)組成，其特征在于放電極是由多根放電線(3)組成的框架(2)，并與兩個平行的接地極板(1)構(gòu)成一個放電通道。重要的是各放電線之間的距離b與放電線到板電極的距離c之間，保持本發(fā)明中所給出的關(guān)系b=(13~23)·c;]]>放電線(3)可以是星型線、芒刺線、魚骨線、圓線等，接地極板(1)是平板電極或異形板；放電通道為立式，放電通道的長度L不超過5米，高度H不大于4米，寬度D可以根據(jù)電源的電壓等級、處理氣量的大小等因素而定；多個放電通道可以并聯(lián)或串聯(lián)使用；在放電線的框架(2)上加以脈沖高壓(9)，電壓極性可以是正極性，也可以是負(fù)極性，所加電壓的高低由放電線和接地極板之間的距離c而定，范圍是8～12KV/cm；各放電通道與外殼箱體(4)組成一個完整的反應(yīng)器，根據(jù)使用環(huán)境外殼箱體(4)可以增設(shè)保溫層。
本實(shí)用新型的效果和益處是，與目前的線—板式脈沖放電等離子體反應(yīng)器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.在反應(yīng)器中，放電等離子體的空間分布更趨于均勻，有利于與氣體污染物進(jìn)行反應(yīng)。
2.更有利于脈沖放電的能量向反應(yīng)器中注入，提高了能量的利用率。
3.可以提高去除氣態(tài)污染物的效率。
4.規(guī)定了電極結(jié)構(gòu)的有效尺寸，使空間利用率更加合理，減少了無效部分的投資，提高了反應(yīng)器的性價比。


圖1是本實(shí)用新型所述的線—板電極結(jié)構(gòu)側(cè)視示意圖。
圖中(1)接地極板；(2)放電極框架；(3)放電線；L放電通道長度；H放電通道高度。
圖2是本實(shí)用新型所述的線—板電極結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
圖中(1)接地極板；(3)放電線；D放電通道寬度；b放電線之間的距離；c放電線與接地極板之間的距離。
圖3是本實(shí)用新型所述的脈沖放電等離子體發(fā)生裝置側(cè)剖結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中(1)接地極板；(2)放電極框架；(3)放電線；(4)外殼箱體；(5)均流板；(6)絕緣子；(7)產(chǎn)物收集斗；(8)連接管道；(9)脈沖高壓電源。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例。
實(shí)施例1利用本實(shí)用新型所設(shè)計的線—板式脈沖放電等離子體反應(yīng)器，如圖3，進(jìn)行200Nm3/h模擬氣體的脫硫。反應(yīng)器由一個放電通道組成，放電通道長3米，高1米，寬0.2米。利用絕緣子(6)，并通過放電極框架(2)向放電線(3)加以正極性脈沖電壓，脈沖電壓峰值85KV，電壓前沿上升時間100ns，寬度500ns，重復(fù)頻率200pps。模擬氣體為空氣+SO2氣體，SO2濃度在1500～2000ppm范圍。先將模擬氣體加熱到65～75℃的范圍，然后經(jīng)過連接管道(8)進(jìn)入反應(yīng)器，為保持氣體的溫度，反應(yīng)器外殼箱體(4)加有保護(hù)層。為使氣體在反應(yīng)器中分布均勻，反應(yīng)器的前后各設(shè)置了一個均流板(5)。在反應(yīng)器入口處加入摩爾比為SO2∶NH3＝1∶2的氨氣。在以上條件下，SO2的脫除率為75％，在產(chǎn)物收集斗(7)中收集到脫硫的產(chǎn)物硫酸銨。與傳統(tǒng)的反應(yīng)器相比，在相同的條件下，本實(shí)用新型所設(shè)計的反應(yīng)器，使SO2的脫除率提高了10％。
實(shí)施例2由5個本實(shí)用新型所設(shè)計的線—板式電極結(jié)構(gòu)的放電通道，并聯(lián)組成一個反應(yīng)器，對3000Nm3/h的燃煤煙氣進(jìn)行脫硫。每個放電通道長3米，高1米，寬0.2米。氣體是燃煤鍋爐所排放的煙氣，煙氣溫度150℃，含水量10％，氧含量8％，SO2濃度2000ppm。首先將煙氣溫度經(jīng)熱交換器降至65～75℃范圍，然后進(jìn)入反應(yīng)器，同時在反應(yīng)器入口處加入摩爾比為SO2∶NH3＝1∶2的氨氣。在反應(yīng)器的放電電極上加以正極性脈沖電壓，電壓峰值100KV，電壓前沿上升時間100ns，寬度500ns，重復(fù)頻率200pps。在上述條件下，SO2的脫除率為85％以上。同樣，與傳統(tǒng)的反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型的反應(yīng)器可以使SO2的脫除率提高10％。
權(quán)利要求1.一種線—板式脈沖放電等離子體發(fā)生裝置，用于去除氣態(tài)污染物，主要由放電極框架(2)和放電線(3)所組成的放電電極、接地極板(1)、外殼機(jī)箱(4)等組成，其特征在于放電線(3)之間的距離b與放電線(3)到接地極板(1)之間的距離c，保持在b=(13~23)·c]]>的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線—板式脈沖放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于由放電電極(2)、(3)和接地極板(1)組成放電通道，放電線(3)可以是星型線、芒刺線、魚骨線、圓線等，接地極板(1)是平板或異形板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線—板式脈沖放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于放電通道為立式，放電通道可以單獨(dú)使用，也可以并聯(lián)或串聯(lián)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線—板式脈沖放電等離子體發(fā)生裝置，其特征在于每個放電通道長度L的最大限定為5米，高度H的最大限定為4米，寬度D根據(jù)電源的電壓等級、處理氣量的大小等因素而定。
專利摘要本實(shí)用新型屬于低溫等離子體技術(shù)領(lǐng)域，涉及到低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境污染控制方面的應(yīng)用，特別涉及一種用于去除氣態(tài)污染物的線－板式電極結(jié)構(gòu)的脈沖放電等離子體發(fā)生裝置。其特征是該裝置的放電電極由多根放電線的框架組成，放電電極和接地電極構(gòu)成一個放電通道。各放電線之間的距離和放電線與接地電極之間的距離，要滿足一定的關(guān)系；放電通道的長度和高度，有一定的限定；放電通道可以單獨(dú)使用，也可以多個放電通道并聯(lián)或串聯(lián)使用。本實(shí)用新型使放電所產(chǎn)生的等離子體在空間的分布更趨于均勻，使脈沖能量更加有效的注入等離子體發(fā)生裝置，提高了能量的利用率。利用該等離子體發(fā)生裝置處理有害氣態(tài)污染物，可以提高氣態(tài)污染物的去除率。
文檔編號H05H1/26GK2613966SQ0321268
公開日2004年4月28日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者吳彥, 李 杰, 王寧會, 李國鋒 申請人:大連理工大學(xué)