一种高电压放电处理VOCs的装置的制作方法

本实用新型属于污染气体处理技术领域，具体地涉及一种高电压放电处理VOCs的装置。

背景技术：

环境问题一直是人类社会十分关心的问题，随着社会工业化进程的推进，人类社会面临的环境问题也越来越多样化，其中所遇到的困难也越来越有挑战性。在众多环境问题中，大气污染受到广泛关注。其中，挥发性有机物(VOCs)作为主要的空气污染源之一，成分复杂，对人体器官具有刺激性，有些甚至具有“三致效应”。一些芳香烃类化合物可以在光照的条件下与氮氧化物发生反应，从而形成光化学烟雾，造成严重污染。因此，控制VOCs排放量对环境问题的意义十分重大。

尤其是近十年，我国部分地区经常出现雾霾天气，空气呈重度污染的状态，空气质量令人堪忧。这使得国家也越来越重视环境保护的问题。从国家治理的现状来看，目前形势依然很严峻，我国由于改革初期工业化的粗放式发展，长期积累下来的环境问题很难再短期内得到有效解决。而我国目前仍然处于经济发展的高速增长期，预计未来几年的GDP增长仍然将保持在7-9％的较高水平。由于VOCs的排放量与地区的工业发展程度是具有一定的正相关性，可以预见这一问题会在一定的时期内，一直困扰着我们。陈颖等通过排放因子法计算出我国在2007-2009年间，工业源VOCs排放总量分别为1023、1079和1026万吨，年均增长率为8.6％。而根据相关研究表明，按照现有的发展趋势预计，我国未来的几年内的有机废气排放总量将会逐年上涨，将在2020年达到2500万吨以上。这无疑会对我国的环境问题带来更多更严峻的挑战，也会对以后持续的经济增长产生制约。

对于工业排放源产生的大风量、低浓度的VOCs而言，传统的处理技术受到投资大、运行费用高和处理效率低等因素的制约，并不能提供很好的解决方案。而低温等离子体技术经过人们长期的研究和一些工业化的探索，逐渐被认为是一种极具发展前景的VOCs降解技术，但现有的低温等离子体的VOCs处理设备的放电效果不够理想，对VOCs的处理效率低，成本高，且结构复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高电压放电处理VOCs的装置用以解决上述存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种高电压放电处理VOCs的装置，包括壳体和设置在壳体内的放电电极，所述放电电极包括低压放电电极和高压放电电极，所述壳体上设有进气口和出气口，所述低压放电电极和高压放电电极相互交错间隔平行排布形成N×M几何阵列，其中，N和M均大于等于3，所述放电电极包括一端开口的绝缘介质管，所述绝缘介质管为长方体的柱状结构，所述绝缘介质管内填充满铁粉，所述绝缘介质管的开口由绝缘材料密封并引出导线使铁粉与外界高压电源或地连通，所述低压放电电极和高压放电电极的绝缘介质管的开口朝向相反。

进一步的，所述低压放电电极和高压放电电极相互交错间隔平行排布形成3×3矩形阵列。

进一步的，所述壳体大致呈长方体或正方体结构，所述放电电极的两端分别固定在壳体的前后侧板上。

更进一步的，所述壳体由透明的亚克力材料制成。

进一步的，所述壳体的前后侧板分别设有对应于绝缘介质管的开口的让位孔。

进一步的，所述进气口和出气口分别设置在壳体的左右侧板上，所述左右侧板上还分别设有导流板，用于将进入壳体内的待处理气体导向放电电极区域。

进一步的，所述壳体由顶板、底板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板构成，并采用螺丝固定。

进一步的，所述绝缘介质管采用石英材料制成。

进一步的，所述绝缘介质管的开口由热熔胶密封。

进一步的，所述绝缘介质管的横截面为正方形。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型可以充分利用介质阻挡放电中产生的等离子体、紫外光以及臭氧等多种因素，实现对VOCs进行高效净化，放电电极至少有两个面参与发生低温等离子体，最多可以四个面都参与发生低温等离子体，反应效率大大提高，且结构简单，易于加工，成本低。采用铁粉，可以与绝缘介质管更好贴合，放电效果更好，且铁粉氧化后，导电性影响不大，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的组立图；

图2为本实用新型具体实施例的另一角度的组立图；

图3为本实用新型具体实施例的省略前侧板的结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例的分解图；

图5为本实用新型具体实施例的另一角度的分解图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1-5所示，一种高电压放电处理VOCs的装置，包括壳体和设置在壳体内的放电电极，本具体实施例中，壳体呈大致正方体结构，当然，在其它实施例中，壳体的形状可以根据实际需要进行选择，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

本具体实施例中，壳体由分立的顶板11、底板12、前侧板13、后侧板15、左侧板16和右侧板14构成，并采用螺丝固定，方便组装和维护。

本具体实施例中，壳体采用透明的亚克力材料制成，不仅成本低，还可以观察里面的反应情况，当然，在其它实施例中，壳体可以采用其它绝缘材料如石英材料等制成，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

所述壳体上设有进气口17和出气口18，本具体实施例中，所述进气口17设置在壳体的左侧板16的下部，出气口18设置在右侧板14的上部，当然，在其它实施例中，进气口17和出气口18的设置位置可以根据实际需要进行选择，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

所述放电电极包括低压放电电极和高压放电电极，低压放电电极和高压放电电极(放电电极)均包括一端开口221和211的绝缘介质管22和21，所述绝缘介质管22和21为长方体的柱状结构，本具体实施中，绝缘介质管22和21的横截面优选为正方形，使得放电效率更高，所述绝缘介质管22和21内填充满铁粉(图中未示出)，所述绝缘介质管22和21的开口221和211由绝缘材料密封(图中未示出)并引出导线使铁粉分别与地和外界高压电源连通形成低压放电电极和高压放电电极，本具体实施例中，外界高压电源优选为电压大于等于20kV的高压电源，所述低压放电电极和高压放电电极相互交错间隔平行排布形成N×M几何阵列，其中，N和M均大于等于3，这样可以使放电电极至少有两个面参与发生低温等离子体，最多可以四个面都参与发生低温等离子体，反应效率大大提高，所述低压放电电极和高压放电电极的绝缘介质管22和21的开口221和211朝向相反，这样避免施加高压时，低压放电电极和高压放电电极的导线击穿放电，提高耐压能力。

本具体实施例中，绝缘介质管22和21采用石英材料制成，但不限于此，在绝缘介质管22和21充满铁粉作为导电电极，可以使导电电极与绝缘介质管22和21贴合更好，提升放电效果，且采用铁粉，氧化后的导电性影响不大，延长了装置的使用寿命。

本具体实施例中，所述低压放电电极和高压放电电极相互交错间隔平行排布形成3×3矩形阵列，低压放电电极的数量为4个，高压放电电极的数量为5个，当然，在其它实施例中，也可以是低压放电电极的数量为5个，高压放电电极的数量为4个。

本具体实施例中，所述绝缘介质管22和21的开口221和211由热熔胶密封，易于实现且方便更换铁粉，当然，在其它实施例中，也可以采用其它绝缘材料进行密封，此是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。

本具体实施例中，放电电极的两端分别固定在壳体的前后侧板13和15上，所述壳体的前后侧板13和15分别设有对应于绝缘介质管22和21的开口221和211的让位孔131和151，便于引出导线进行接线，且方便后续维护。

本具体实施例中，所述左右侧板16和14上还分别设有导流板161和141，用于将进入壳体内的待处理气体导向放电电极区域，提高处理效果。

本实用新型可以充分利用介质阻挡高压放电中产生的等离子体、紫外光以及臭氧等多种因素，实现对VOCs进行高效净化，放电电极至少有两个面参与发生低温等离子体，最多可以四个面都参与发生低温等离子体，反应效率大大提高，且结构简单，易于加工，成本低。采用铁粉，可以与绝缘介质管更好贴合，放电效果更好，且铁粉氧化后，导电性影响不大，延长使用寿命。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。