一种防沿面漏电的板式高电场基本单元和反应器的制作方法

本发明涉及一种废气处理设备，具体涉及一种防沿面漏电的板式高电场基本单元及反应器。

背景技术：

高场强技术已经被广泛应用于等离子体的产生、静电除尘、灭菌、植物生长促进、废气治理等领域。在高场强技术中，高电压电极板与低电压电极板之间一般采用非金属隔板隔离。由于电场强度大，高电压电极板与低电压电极板之间的容易通过非金属隔板漏电。一旦发生漏电现象，不仅损耗电能，还容易产生沿面放电，影响电场强度。通常的预防漏电的方法是在非金属隔板上刻槽，以增加高电压电极板与低电压电极板之间的沿面距离。但是该方法很难在小空间、高场强的场景中应用；在该场景中非金属隔板本来就已经很小，如果在非金属隔板上刻槽不但耗时、耗力，而且效果不佳。于是，需要一种无需在非金属隔板上刻槽的方法预防漏电的产生。

技术实现要素：

本发明提供一种防沿面漏电的板式高电场基本单元和反应器，无需在非金属隔板上刻槽。

一种防沿面漏电的板式高电场基本单元，包括高压电源、导线、以及相互平行布置且呈板状的第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别通过导线与高压电源连接，第一电极和第二电极之间由非金属隔板隔离形成高电场空间，第一电极和第二电极与非金属隔板的接触部分设置通孔。

优选地，所述第一电极和第二电极的至少一个表面部分或全部覆盖非金属介质。

本发明中的第一电极和第二电极与非金属隔板的接触部分设有通孔，非金属隔板采用上下粗细不一的形状设计，以达到增加第一电极和第二电极通过非金属隔板沿面距离的目的，从而防止漏电，减少能耗。

优选地，所述非金属隔板的两端的端面部分伸入通孔。

优选地，所述通孔的形状为正方形、长方形、圆形、三角形或多边形，其中所述通孔的周长为非金属隔板与第一电极和第二电极接触面的总周长的1-10倍。

凹槽与非金属隔板的相对位置，以及非金属隔板周长与非金属隔板和第一电极或第二电极接触面的周长的比例对放电单元的处理效率产生影响，在上述优选设置下，放电单元的处理效率达到最佳。

优选地，所述通孔的总面积占对应电极总面积的1％到10％。

优选地，所述非金属隔板为上下粗细不均的方型、圆柱型或扇型。此处的上下是指由第一电极至第二电极方向或相反方向。

优选地，第一电极和第二电极之间的间距为20～50mm。

非金属介质的形状为致密性膜的板、或多孔性膜或板、或前述两种形状的复合物。

优选地，所述第一电极和第二电极的形状为圆板形或平板形。

第一电极和第二电极的材质为金、银、铂、铁、不锈钢、铜、铝或前述电极材质的复合物；非金属介质粘附或者涂覆在第一电极或第二电极的表面；非金属介质和非金属隔板的材质为氧化铝、氧化硅、云母、玻璃、氧化锆、氧化钛、橡胶、胶水、有机物制成的板材等或前述非金属介质的复合物。

本发明还提供一种防沿面漏电的板式高电场反应器，包括有相互独立的一个或多个所述板式高电场基本单元。

优选地，相邻板式高电场基本单元的连接方式为：

相邻的两个基本单元并联，各个基本单元的两个电极之间构成独立的高电场空间；

或：相邻的两个基本单元并联，各个基本单元的两个电极之间构成独立的高电场空间，同时相邻的两个基本单元中，一个基本单元的一个第二电极与另一个基本单的一个第一电极之间构成高电场空间。

优选地，所述高电场反应器的气体进口处设有气流导流板，使进入反应器的气流均匀。

电源为交流电源或者脉冲电源或者前述两种电源的复合电源，电压在1kV–200kV之间，频率在50Hz–500000Hz之间，额定功率在1W–10000000W之间。

本发明在第一电极和第二电极与非金属隔板的接触面设有通孔，以达到增加第一电极和第二电极通过非金属隔板沿面距离的目的，从而防止漏电。

与现有的在非金属隔板上刻槽防止沿面漏电相比，具有如下有益效果：

(1)在小空间、高场强的应用场景中，克服了小尺寸非金属隔板需要刻槽的问题；(2)相对于非金属刻槽来说，在电极上设通孔更经济。

附图说明

图1是圆板式电极高电场基本单元。

图2是平板式电极高电场基本单元。

图3是多平板高电场反应器。

图中所示附图标记如下：

1-第一电极 2-非金属隔板 3-第二电极

4-通孔 5-导线 6-高压电源

具体实施方式

如图1所示，为圆板电极高电场基本单元，包括第一电极1、第二电极3和非金属隔板2，第一电极和第二电极为圆形板，第一电极和第二电极相对的一个表面涂覆非金属介质，第一电极和第二电极上均开设若干圆形的通孔4，第一电极和第二电极上的通孔对称设置，每一对对称的通孔之间设置一个非金属隔板2，非金属隔板2的两端分别与对应的电极连接，非金属隔板的端面一部分与对应极板固定连接，余下部分暴露在通孔中，第一电极和第二电极分别通过导线连接高压电源，第一电极和第二电极之间为高电场空间。

非金属隔板为上下粗细不均的方型、圆柱型或扇型，通孔的形状为正方形、长方形、圆形、三角形或多边形，其中通孔的周长大于非金属隔板与第一电极和第二电极接触面的总周长，通孔的周长是非金属隔板与第一电极和第二电极接触面的周长的2-10倍，通孔的总面积占对应电极总面积的1％～10％。

如图2所示，为平板式电极高电场基本单元，包括第一电极1、第二电极3和非金属隔板2，第一电极和第二电极为方形板，第一电极的了两个表面以及第二电极的两个表面均涂覆非金属介质，第一电极和第二电极上均开设若干长方形的通孔4，第一电极和第二电极上的通孔对称设置，每一对对称的通孔之间设置一个非金属隔板2，分金属隔板2的两端分别与对应的电极连接，非金属隔板的断面一部分与对应极板固定连接，余下部分暴露在通孔中，第一电极和第二电极分别通过导线连接高压电源，第一电极和第二电极之间为高电场空间。

如图3所示，为多平板高电场反应器，包括反应器壳体，反应器壳体上设置进气口、出气口，进气口处设置气体导流板板，反应器壳体内设置若干如图2所示的基本单元，每个基本单元内第一电极和第二电极之间的空间为高电场空间，相邻基本单元的电极之间有非金属隔板2隔离成高电场空间，每个基本单元的两个电极通过导线5连接高压电源6。

第一电极和第二电极的材质为金、银、铂、铁、不锈钢、铜、铝或前述电极材质的复合物；非金属介质粘附或者涂覆在第一电极或第二电极的表面；非金属介质和非金属隔板的材质为氧化铝、氧化硅、云母、玻璃、氧化锆、氧化钛、橡胶、胶水、有机物制成的板材等或前述非金属介质的复合物。

实施例1

如图1所示的圆板式电极高电场的基本单元中，第一电极和第二电极的材质为不锈钢，第一电极与第二电极之间的距离为30mm，非金属隔板的材质为氧化铝板，电源为直流电源。实验结果显示，无通孔的基本单元中，在电压为10kV时出现漏电现象，而加了通孔后即使电压加到20kV都没有出现漏电现象，在显著增加电场强度的同时也减小了能量损耗。

以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。