本发明涉及一种低温等离子装置，优其涉及一种小型、价格低廉且效率高的低温等离子装置。
背景技术
若燃烧煤或石油、一般废弃物、工业废弃物、木质生物物质等，则会产生来自燃料中所含有的硫及氮的硫氧化物及氮氧化物，这些物质会对环境或健康造成影响。现有技术中，为处理含有硫氧化物或氮氧化物的废气，主要采用触媒脱硝法(scr)和湿式脱硫法(fgd)。
然而，由于触媒脱硝法(scr)和湿式脱硫法(fgd)所采用的设备积较大，所占面积大，同时需要触媒或石灰石，因而营运成本也较大且处理效率低。
技术实现要素：
为克服现有技术存在的缺点，本发明提供一种低温等离子装置，其可小型化，成本低且效率高。
为实现所述发明目的，本发明提供一种低温等离子装置，其包括管和高电压源，特征在于，容器内沿周向设置有多个导电环，每个导电环沿径向均匀布置有多个导电针，所述导电针与导电环电性连接：沿管的轴向设置有柱形的导电体，所述导电体与地连接；所述多个导电环及其上布置的导电针与导电体形成放电电容；所述高电压源用于给放电电容提供高压电。
优选地，所述高电压源包括升压线圈和有源谐振器，所述升压线圈的次级线圈与放电电容形成次级谐振回路；有源谐振器至少包括与升压线圈的初级线圈，有源谐振器谐振引起次级谐振回路谐振从而使充入在放电电容中的气体电离形成等离子体。
优选地，有源谐振器包括反馈回路、放大器、第一驱动电路、第二驱动电路、门驱动变压器、第一场效应管、第二场效应管、第二第一电容和第二电容，门驱动变压器包括一个初级线圈和两个次级线圈，反馈回路用于将特斯拉线圈次级线圈的信号反馈到放大器，经放大器放大后分别提供给第一驱动电路的信号输入端和第二驱动电路的信号输入端，第一驱动电路的信号输出端经第二电容连接于门驱动变压器初级线圈的第一端，第二驱动电路的信号输出端经连接于门驱动变压器初级线圈的第二端；门驱动变压器的第一次级线圈的第一端经第一电阻连接于第一场效应的栅极，第二端连接于第一场效应的源极，第一场效应管的漏极连接于直流电源；门驱动变压器的第二次级线圈的第一端经第二电阻连接于第二场效应的栅极，第二端连接于第二场效应的源极，第二场效应管的漏极连接于第一场效应管的源极；第一电容和第二电容相串联后联系于第一场效应管的漏极和第二场效应管的源极之间，升压线圈的初级线圈的第一端连接于第一场效应管的源极，第二端连接于第一电容和第二电容相串联的中间节点。
优选地，低温等离子装置，其特征在于，还包括第三电容，所述第三电容连接于第一场效应管的源极和升压线圈的初级线圈第一端之间，升，升压线圈的初级线圈第二端连接于第一电容和第二电容相串联的中间节点，从而形成双谐振有源谐振器。
优选地，所述反馈回路包括第四电容和第二线圈，所述第二线圈的一端连接于地，另一端连接于第四电容，所述第二线圈通过环形磁芯与升压线圈的次线圈线圈耦合。
优选地，所述反馈回路包括第四电容，升线线圈的初级线圈设置中间抽头,抽头连接于所所述变压器的初级线圈的一端,线圈的另一端桥式变换电路的输出端。
优选地，在柱形的导电体外周设置有光触媒筒。
优选地，在容器的内壁设置有光触媒层；和/或还沿管的轴向在每个导电环之间设置具有多个通气孔的光触媒盘。
与现有技术相比，本发明提供的低温等离子装置可小型化，成本低且效率高。
附图说明
图1是本发明提供的电离机构的组成示意图；
图2是本发明第一实施例提供的高电压源的组成电路图；
图3是本发明第二实施例提供的高电压源的组成电路图；
图4是本发明第三实施例提供的高电压源的组成电路图；
图5是本发明第四实施例提供的高电压源的组成电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是电连接，也可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供的低温等离子装置包括等离子体生成器和混气机构，所述等离子体生成器用于生成处理气态废物的自由基，其包括电离机构和高电压源；所述混气机构用于将自由基与待处理气态废物混合以去除待处理气态废物中的有害物质。
图1是本发明图1是本发明提供的电离机构的组成示意图，如图1所示，电离机构包括：容器101，所述容器101包括进气口103和排气口102，所述进气口103用于导入处理气态废物用原料，如氨气、水蒸汽、氩与氨水或氩与尿素等，所述排气口102用于排出包含自由基的等离子体。
电离机构还包括放电电容ｃp，所述放电电容ｃp包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括沿容器101周向设置有多个导电环104，每个导电环沿径向均匀布置有多个导电针105，所述导电针105与导电环104电性连接：所述第二电极为沿管的轴向设置有柱形的导电体106，所述导电体106与地连接；所述多个导电环104及其上布置的导电针105与导电体106形成放电电容ｃp；高电压源用于连接于放电电容ｃp，用于给放电电容ｃp提供高压电。
本发明中，柱形电极106周围设置有筒形的光触媒筒107，在容器101的内壁也可设置光触媒层，还沿容器101的轴向在每个导电环之间设置具有多个通气孔的光触媒盘，如此可增加产生自由基的效率。
例如，将由氩与氨、氨水及尿素、水蒸气或潮湿空气混合气体构成的脱硝用原料导入到容器101中，生成的氩等离子体，会立刻生成nh2自由基、nh自由基、n自由基及h自由基，其化学式如下：
e-+nh3→e-+nh2+h
e-+nh3→e-+nh+h+h
e-+nh3→n+h+h+h
e-+nh+h2o→oh+nh2
e-+h+h2o→oh+h+h
这里，氩起着在较低电压下稳定生成等离子体的作用，氨、氨水及尿素是nh2自由基、nh自由基、n自由基及h自由基的生成源。虽然氨气最适合生成这些自由基，但也可使用使氨水挥发的气体或使尿素挥发的气体。
将水蒸气或潮湿空气导入到容器101中，经电离会立刻生成oh自由基、h自由基，通过将这些吹入到混气机构以与待处理废气混合，由自由基连锁反应可进行干式同时脱硫脱硝反应。这种脱硝用原料是oh自由基的生成源。
将包含nh2自由基、nh自由基、n自由基、h自由基及oh自由基的等离子体排入到混气机构，使其包含no和so2的废气充分混合，则产生如下化学反应：
nh2+no→n2+h2o
2so2+4oh→2h2so4
h2so4+2nh3→(nh4)2so4
由上述反应可知，在干式同时脱硫脱硝中重要的自由基是nh2自由基及oh自由基，本实施例提供的等离子体生成器可高效率地生成自由基。
等离子体生成器生成的nh自由基与h2o进行反应，不仅生成脱硫自由基oh，也生成脱硝自由基nh2的反应。由于未自由基化或从自由基状态还原的nh3将硫酸成分固化成硫酸氨，因而较容易集尘。
本发明中，高电压源所提供的工作频率为50hz到100mhz，工作电压为10到30kv,工作电流10ma。
本发明中，导入到容器的混合气体的流量优选2.0l/min，4.0l/min，8.0l/min，.或它们中之间的任意数值
第一实施例
图2是本发明第一实施例提供的高电压源的组成电路图，如图2所示，所述高电压源包括升压线圈和有源谐振器，所述升压线圈的次级线圈122与放电电容ｃp形成谐振回路；有源谐振器至少包括与升压线圈耦合的次级线圈l21，有源谐振器谐振引起谐振回路谐振从而使充入到容器中的气体电离形成等离子体，所述等离子至少包括自由基。
有源谐振器包括反馈回路、放大器a1、第一驱动电路a2、第二驱动电路a3、门驱动变压器b1、第一n沟道场效应管t1、第二n沟道场效应管t2、第一电容c1和第二电容c2，门驱动变压器b1包括一个初级线圈l11和两个次级线圈l12和l13，反馈回路用于将升压线圈的次级线圈l22的至少部分信号反馈到放大器a2，经放大器a2放大后分别提供给第一驱动电路a2的信号输入端和第二驱动电路a3的信号输入端，第一驱动电路a1的信号输出端经第三电容c3连接于门驱动变压器初级线圈的第一端，第二驱动电路的信号输出端经连接于门驱动变压器b1初级线圈的第二端；门驱动变压器b1的第一次级线圈l12的第一端经第一电阻r1连接于第一n沟道场效应t1的栅极，第二端连接于第一n沟道场效应t1的源极，第一n沟道场效应管t1的漏极连接于直流电源vcc1；门驱动变压器b1的第二次级线圈l13的第一端经第二电阻r2连接于第二n沟道场效应管t2的栅极，第二端连接于第二n沟道场效应管的源极，第二n沟道场效应管t2的漏极连接于第一场效应管t1的源极；第一电容c1和第二电容c2相串联后联系于第一n沟道场效应管t1的漏极和第二n沟道场效应管t2的源极之间，升压线圈的初级线圈l21的第一端连接于第一n沟道场效应管t1的源极，第二端连接于第一电容c1和第二电容c2相串联的中间节点。反馈回路包括与升压线圈耦合的线圈l23及电容ｃ4，所述线圈l23及电容ｃ4组成串联谐振回路，以将放电谐振回路的至少部化谐振信号作为驱动放大器a1的驱动信号。线圈l23与升压线圈l22的匝数比为1:200到1:300。第一n沟道场效应管t1的源极和漏极之间连接有二极管d1,第二n沟道场效应管t2的源极和漏极之间连接有二极管d2。
第二实施例
图3是本发明第二实施例提供的高电压源的组成电路图，如图3所示，本发明第二实施例提供的高电压源与第一实施例所提供的高电压源所不同的仅是反馈回路，第二实施例中的反馈回路包括变压器b3，线圈l21设置中间抽头,抽头连接于所述变压器b3的初级线圈l31的一端,线圈l31的另一端连接桥式变换电路的输出端，即第一n沟道场效应管t1的源极。变压器b3的次级线圈l32的一端经可变电阻rw和电容c4连接于放大器，另一端连接于地，变压器b3次级线圈l32的两端并联有变压器b3保护电路，其包括由二极管d5和稳压管d6相串联的并联支路，其中，二极管d5的正极连接于变压器b3的次级线圈l32的第一端，负极连接于稳压二极管d6的负极，稳压二极管d6的正极连接于变压器b3的次级线圈l32的第二端。保护电路还包括由稳压管d7和二极管d8相串联的并联支路，其中，二极管d8的正极连接于变压器b3的次级线圈l32的第二端，负极连接于稳压二极管d6的负极，稳压二极管d6的正极连接于变压器b3的次级线圈l32的第一端。另外，在电阻r1两端并联有稳压二极管d3,在电阻r2两端并联有稳压二极管d4，以提高工作稳定性。
第二实施例中，反馈回路信号取自构成初级谐振回路的线圈l23，如此有利于有源谐振器起起振。
第三实施例
图4是本发明第三实施例提供的高电压源的组成电路图，如图4所示，发明第三实施例与第二实施例所不同的仅是初级谐振回路，第三实施例中的有源谐振器的初级回路的线圈l21上串联一个电容c5，并让驱动电路输出频率等于初级lc固有频率等于放电回路lc固有频率，从而使初级部分处于谐振状态，其负载特性为纯阻性，功率因数高，能量利用率也就提高了，同时由于初级部分是谐振的，导致初级电流上升较快，瞬间电流较大。第三实施例中，电容c5的第一端连接于第一n沟道场效应管的源极，第二端连接于升压线圈的初级线圈l21的第一端，线圈l21的第二端连接于第一电容c1和第二电容相串联的中间节点。为了保护场效应管t1和场效应管t2，在场效应管t1的源极和漏极之间连接了串联的二极管d10和稳压二极管d9，其中，二极管d10的正极连接于第一n沟道场效应管t1的源极，负极连接于稳压二极管d9的正极，稳压二极管d9的负极连接于第一n沟道场效应管t1的漏极；在场效应管t2的源极和漏极之间连接了串联的电极管d12和稳压二极管d11，其中，二极管d12的正极连接于第二n沟道场效应管t2的源极，负极连接于稳压二极管d11的正极，稳压二极管d11的负极连接于第二n沟道场效应管t2的漏极。
第四实施例
图5是本发明第四实施例提供的高电压源的组成电路图，如图5所示，发明第四实施例与第三实施例所不同的是反馈回路和保护电路，第四实施例中，由感应天线和电容c4组成反馈回路，升压线圈的次级线圈l22与放电电容cp组成的lc谐振回路谐振时，感应天线与电容c4的组成的串联谐振回路串联谐振，从而将谐振信号提供给放大器a1。另外，在第一ｎ沟道场效应管t1的栅极和源极之间设置有稳压二极管d13和d14,以进一步提高其工作稳定性，其中稳压二极管d13的负极连接于第一场效应管t1的栅极，正极连接于稳压二极管d14的正极，稳压二极管d14的负极连接于第一n沟道场效应管的源极；在第二ｎ沟道场效应管t2的栅极和源极之间设置有稳压二极管d115和d16,以进一步提高其工作稳定性，其中，稳压二极管d15的负极连接于第二场效应管t2的栅极，正极连接于稳压二极管d16的正极，稳压二极管d16的负极连接于第二n沟道场效应管t2的源极.
第四实施例中，在磁芯上再设置一个线圈l22，升压线圈l22与放电电容组成的lc谐振回路谐振时，线圈l22中感应出了电流，线圈l22的两端分别连接于变压器b3的初级线圈l31的两端，变压器b3的次级线圈l32两端连接电阻r3,并经整流电路h1向外提供直流电压vcc2。
本发明中高电压源，将直流电转换为高压交流电，通过有源谐振器转化为高频磁场，当磁场振荡频率和由一端接地的升压线圈和放电电容cp形成的lc体系的固有频率一致时，发生谐振，此时升压线圈将大量电荷送入放电电容，使得放电电容电压升的很高，从而将充入到容器101中的气体电离，产生等离子体流，等离体中包含有大量的自由基。
以上结合附图，详细说明了本发明的工作原理。但是本领域的普通技术人员应当明白，说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。