一种电极及其使用该电极的水下射频放电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及废水处理的技术领域，特指一种电极及其使用该电极的水下射频放电装置。
【背景技术】
[0002]氧化处理是污水处理的一个重要方法，但会带来氧化剂的二次污染；另外一种水处理的氧化技术则被称为高级氧化技术，主要包括臭氧、紫外光或电子束/离子束辐照、光催化等处理方式。它以高效、快速、无二次污染等众多优点面有着广阔的前景。在国外，尤其是欧洲，高级氧化技术处理早已在一些对经济成本不敏感的工业过程中得到广泛应用。但是这一技术处理费高，在我国用于废水处理全过程存在一定困难，需要寻找更加低成本和高效的处理方法。
[0003]低温放电等离子体是近年来兴起的工艺简单、处理效果好、无二次污染的新型水处理技术。放电过程中，水分子在等离子体能量的作用下产生大量多种超强活性粒子，这些粒子可以快速与水中的偶氮染料发生反应。由于放电等离子体可以生成羟基自由基还能生成大量的过氧化等一些活性基团和物质，使得水下放电无需额外的辅助就可以实现对染料废水的净化和处理。
[0004]目前人们较为广泛研究和使用的是高压脉冲水下放电反应系统。但是强高压导致的电磁辐射，会干扰周围其他设备的正常运行，而且难以形成大体积的放电。也有相关文献和研究关于液下射频放电在水处理方面的应用。如中国专利CN201020672259中揭示的一种用于废水处理的水下脉冲射频等离子体放电装置，其使用的电极结构为:所述功率电极和接地电极的至少一部分浸入集水池内的水中，此种结构在使用时，集水池必须设于一电磁屏蔽箱内，会使得该装置体积过大，使用起来非常不方便。
[0005]然而，由于射频放电等离子技术成本低，操作简单，降解速率快，不会产生二次污染。因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种由同轴电缆直接引出式电极，本案由此产生。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电极，结构简单，使用方便。
[0007]本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种水下射频放电装置，具有良好的绝缘水平和较高的操作安全性，能够方便、节能、安全、高效地实现对废水的降解。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是:
[0009]一种电极，包括连接射频电源的同轴电缆、功率电极、石英管和铜网；同轴电缆具有外绝缘层、屏蔽层、内绝缘层和线芯；功率电极与同轴电缆的线芯连接，功率电极套接于石英管内，由同轴电缆的屏蔽层延伸出的铜网缠绕于石英管的外表面。
[0010]进一步，石英管内径为1.05-1.1_，功率电极与石英管的端口齐平。
[0011 ] 进一步，功率电极选用铜丝电极、铂丝电极或钨丝电极。
[0012]一种水下射频放电装置，包括反应器、功率电极、铜网、石英管、同轴电缆、匹配器、磁力搅拌器和射频电源；射频电源与匹配器相连接，匹配器与同轴电缆相连接，同轴电缆具有外绝缘层、屏蔽层、内绝缘层和线芯；功率电极与同轴电缆的线芯连接，功率电极套接于石英管内，由同轴电缆的屏蔽层延伸出的铜网缠绕于石英管的外表面，反应器位于磁力搅拌器的上方。
[0013]进一步，石英管内径为1.05-1.1mm，功率电极与石英管的端口齐平。
[0014]进一步，功率电极选用铜丝电极、铂丝电极或钨丝电极。
[0015]本实用新型工作原理如下:使用时，以铜网上的铜线作为地线，功率电极与铜线形成回路，即电极与地线合二为一，由于地线和电极的距离变小许多，使得电极周围的电场变大，使得放电更加容易，减少了使用时所需能耗。
[0016]采用上述方案后，本实用新型具有以下优点:
[0017]一、本实用新型只需要一根同轴电缆和功率电极，结构简单，而且即插即用，方便快捷，同时，铜网还具有屏蔽功能，避免了现有技术中还需要内置于电磁屏蔽箱内；
[0018]二.同轴电缆具有良好的柔韧性能，可自由弯曲，功率电极不能弯曲，使用这种连接一方面可以用更短的功率电极材料，节约电极成本，同时同轴电缆的柔韧性和长度的选择可以解决电极本身不能折弯而导致的操作上面的不便，大大增强了反应装置的可移植性；
[0019]三、本实用新型还可以根据实际电导率不同更换不同材质的电极，避免放电损耗，节约成本。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型电极的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型同轴电缆的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型水下射频放电装置的结构示意图。
[0023]标号说明
[0024]同轴电缆1 外绝缘层11 屏蔽层12 内绝缘层13
[0025]线芯14功率电极2 石英管3 铜网4
[0026]反应器5匹配器6磁力搅拌器7
[0027]循环水夹套9 进水口 91出水口 92。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。本实用新型所揭示的是一种电极，如图1和图2所示，包括连接射频电源的同轴电缆1、功率电极2、石英管3和铜网4 ;同轴电缆具有外绝缘层11、屏蔽层12、内绝缘层13和线芯14 ;功率电极2与同轴电缆1的线芯14连接，功率电极2外套于石英管3内，由同轴电缆1的屏蔽层12延伸出的铜网4缠绕于石英管3的外表面。
[0029]进一步，石英管3内径为1.05-1.1mm，功率电极2与石英管3的端口齐平。功率电极2采用统一标准，均为1_，由于功率电极2的物理特性，使得石英管3和功率电极2之间有足够的摩擦力，保证石英管3不会脱落，且可以手动自由调节石英管3与功率电极2之间的位置。
[0030]进一步，功率电极2选用铜丝电极、铂丝电极或钨丝电极中的一种。铜丝电极的熔点为1083°C，铂丝电极的熔点为1773°C，钨丝电极的熔点为3410°C，可以根据染料电导率大小，进行相应的选择，更换不同材质的电极，避免放电损耗，节约成本。
[0031 ] 在本实施例中，铜网4直接由同轴电缆1的屏蔽层12延伸而出，将同轴电缆1的外绝缘层11剥离，使得屏蔽层12外露，由于屏蔽层12本身就是一个网状结构，可以直接延伸出套接缠绕于石英管3的外表面。当然，铜网4也可以另外定制。铜网4的铜线可以接地线(充当接地电极的作用)，从而免去额外的接地线。
[0032]一种水下射频放电装置，包括反应器5、功率电极2、铜网4、石英管3、同轴电缆1、匹配器6、磁力搅拌器7和射频电源(图中未画出)；充满溶液的反应器5位于磁力搅拌器7的上方；射频电源与匹配器6相连接，匹配器6与同轴电缆1相连接，同轴电缆1具有外绝缘层11、屏蔽层12、内绝缘层13和线芯14 ;功率电极2与同轴电缆1的线芯14连接，功率电极2套接于石英管3内，由同轴电缆1的屏蔽层12延伸出的铜网4缠绕于石英管3的外表面，功率电极2和铜网4的至少一部分浸渍在反应器5的溶液中。
[0033]进一步，还包括循环水夹套9，反应器5被循环水夹套9包裹。循环水夹套9具有进水口 91和出水口 92设于反应器5两侧。可以对废水进行连续处理，调节溶液温度，提高处理效率。
[0034]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
【主权项】
1.一种电极，其特征在于:包括连接射频电源的同轴电缆、功率电极、石英管和铜网；同轴电缆具有外绝缘层、屏蔽层、内绝缘层和线芯；功率电极与同轴电缆的线芯连接，功率电极套接于石英管内，由同轴电缆的屏蔽层延伸出的铜网缠绕于石英管的外表面。2.根据权利要求1所述的一种电极，其特征在于:功率电极选用铜丝电极、铂丝电极或钨丝电极。3.根据权利要求1或2所述的一种电极，其特征在于:石英管内径为1.05-1.1mm，功率电极与石英管的端口齐平。4.一种水下射频放电装置，其特征在于:包括反应器、功率电极、铜网、石英管、同轴电缆、匹配器、磁力搅拌器和射频电源；射频电源与匹配器相连接，匹配器与同轴电缆相连接，同轴电缆具有外绝缘层、屏蔽层、内绝缘层和线芯；功率电极与同轴电缆的线芯连接，功率电极套接于石英管内，由同轴电缆的屏蔽层延伸出的铜网缠绕于石英管的外表面，反应器位于磁力搅拌器的上方。5.根据权利要求4所述的一种水下射频放电装置，其特征在于:石英管内径为1.05-1.1mm，功率电极与石英管的端口齐平。6.根据权利要求4所述的一种水下射频放电装置，其特征在于:功率电极选用铜丝电极、铂丝电极或钨丝电极。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电极，包括连接射频电源的同轴电缆、功率电极、石英管和铜网；同轴电缆具有外绝缘层、屏蔽层、内绝缘层和线芯；功率电极与同轴电缆的线芯连接，功率电极套接于石英管内，由同轴电缆的屏蔽层延伸出的铜网缠绕于石英管的外表面。本实用新型还公开了使用该电极的水下射频放电装置，其结构简单，使用方便。
【IPC分类】C02F1/48, C02F1/72
【公开号】CN204958483
【申请号】CN201520620610
【发明人】王蕾, 朱婷, 夏拓, 许欢, 汪橙紫, 石文广
【申请人】厦门理工学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月18日