一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置制造方法
【专利摘要】一种等离子体应用环隙式介质阻挡放电装置，高压电极由外表面附着导电丝网或镀膜、印刷电路的石英管组成，低压电极由内部填充铝粉或镁粉的石英管组成，管状高压电极和低压电极两端与分流支架连接安装，分流支架另一端与变径法兰和分流锥相连接，由此组成了一个流体通道，由高压电极和低压电极之间形成一定宽度环隙为放电区域，高压电极通过导线连接电源的高压端，低压电极通过导线由分流支架通道引出接地，工作时，流体由变径法兰进入，由分流锥进行中心分流进入由变径法兰和分流锥构成的环隙，经过一段稳流后进入由高压电极和低压电极组成放电环隙，经放电处理后，经由变径法兰和分流锥组成的环隙汇流流出。
【专利说明】—种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于等离子体设备领域，尤其涉及一种环隙介质阻挡放电等离子体发生装置。
【背景技术】
[0002]介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)又叫无声放电,介质阻挡放电是用频率为50赫兹到兆赫兹级的交流高电压来启动，在放电空间插入绝缘介质的一种气体放电。介质阻挡放电反应器大多与高压交流电相连，反应器包含高压电极，电介质和接地电极三部分。由于电介质的存在，在放电过程中，可以避免电弧的生成，使气体放电保持均匀、弥漫、稳定的多个微电流细丝的状态，是一种稳定的气体放电。介质阻挡放电在I个大气压(IO5 Pa左右)下产生，又能在接近室温的条件下实现，因此被广泛地应用在化学学科方面，谓之等离子体化学(Plasma Chemist ry),等离子体化学是利用在等离子体空间中生成的活性化学基团进行有效化学反应的技术。从化学角度看，等离子体空间富集的离子、电子、原子及自由基，是极活泼的高活性物种，这些高活性物种在普通的热化学反应中不易得到，而在等离子体中可源源不断地产生，目前这种等离子体技术在污水处理、空气治理、化学反应、催化合成等工业领域都有广泛的应用。
[0003]中国专利CN101835336公开了一种双介质阻挡放电低温等离子体发生器，该发生器主要用于工业废气和汽车尾气的处理，主要解决了有效增强等离子体能量密度，避免有害气体对高压电极的腐蚀等问题。此双介质发生器虽然解决了有害气体不直接接触高压电极而不会对电极腐蚀的问题，但此发生器在流道设计上不合理，此发生器的进口和出口方向在发生器的径向，流体在流道内发生流速和方向的变化，不利于处理和反应的稳定，如果流体中含有固体颗粒也会容易沉积在进出口，污染介质表面，导致放电不均匀；并且这种结构，流道中存在死角，也会造成固体颗粒沉积，堵塞反应通道，不利于长期运行，此发生器不能适应气固相流体。
【发明内容】
[0004]本实用新型提供一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，能够在环形空腔里产生均匀的介质阻挡放电，能够满足气相、液相、气固相任一或二者三者的混合流体的处理和反应。
[0005]本实用新型采取的技术方案是，一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，包括变径法兰、分流锥、分流支架、高压电极、低压电极，高压电极为石英管外表面附着导电丝网或镀膜、印刷电路，低压电极为石英管内部填充铝粉或镁粉，不同管径的管状高压电极和低压电极同轴安装，两端固定在两端的分流支架上，分流支架另一端与变径法兰和分流锥相连接，高压电极和低压电极之间组成一个流体通道，形成一定宽度的环隙放电区域，高压电极通过导线连接电源的高压端，低压电极通过导线由分流支架通道引出接地，工作时，流体由变径法兰进入，由分流锥进行中心分流进入由变径法兰和分流锥构成的环隙，经过一段稳流后进入由高压电极和低压电极组成放电环隙，经放电处理后，经变径法兰和分流锥组成的环隙后汇流流出。
[0006]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其进口、出口、放电通道在同一轴线上。
[0007]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其进口、出口、环隙的截面积相等，使流体稳定的在等离子气氛中流动。
[0008]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其环隙的宽度为1-lOmm，可以形成稳定、持续的介质阻挡放电。
[0009]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，高压电极由外表面附着导电丝网、镀膜或印刷电路其中一种的石英管组成。
[0010]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其低压电极为石英管内部填充招粉、镁粉中任一导电体。
[0011]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其放电通道与外部和低压电极内部保持密封，防止环隙中流体泄露。
[0012]上述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，可以多段串联组装使用，以增大流体在等离子环境下的时间。
[0013]本实用新型可用于气固相法等离子体氯化聚氯乙烯，还可用于空气处理，水处理等两相或多相流体的处理和反应。
[0014]本实用新型具有以下的优点与效果:
[0015]1、结构简单，操作方便，适应多种流体。
[0016]2、此装置结构没有放大效应，装置的关键技术参数为环隙的宽度，只要保持环隙的宽度，就可以保证DBD放电特性的稳定，而通过改变环隙内外径值或装置的数量就可改变装置的处理规模。
[0017]3、此结构流道的进出口与放电通道在同一轴线上，这样通道没有拐弯、死角，流体进入放电区域前有分流和稳流段，保证进入放电段流体流速和密度的稳定，这也有利于介质阻挡放电稳定，最终保证了整个处理和反应过程的稳定。
[0018]4、此结构方式可单独使用，也可根据处理和反应时间等使用要求，将此装置多段串联组装使用，或将多段放电部分连接使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例1轴向剖面图。
[0020]图2是本实用新型分流支架径向剖面图。
[0021]图3是本实用新型实施例2轴向剖面图。
[0022]图4是本实用新型实施例3轴向剖面图。
[0023]附图标号说明:1为变径法兰、2为分流锥、3为分流支架、4为高压电极、5为低压电极、6为导电丝网、7为镁粉、8为石英管、9为分流锥支架通道。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型进一步说明。[0025]实施例1
[0026]附图1是本实用新型实施例1的轴向剖面图，一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，包括变径法兰1、分流锥2、分流支架3、高压电极4、低压电极5、石英管8，其进出口结构相同，其中高压电极4由外表面附着导电丝网6石英管8，并连接电源的高压端，低压电极5由内部填充铝粉的石英管8制成，通过分流锥支架通道9由分流支架通道引出接地。管状高压电极4和低压电极4两端与分流支架3连接安装，分流支架3另一端与变径法兰I和分流锥2相连接，分流锥2用石英管8连接在分流支架3上，附图2是分流支架3轴向剖面图，外径上的孔与中间区域端面连通，用于低压电极导线连接。工作时，流体由进口变径法兰I进入，由分流锥2进行中心分流进入分流支架3环隙，通过分流支架3后就进入由高压电极4和低压电极5组成的放电环隙区域，经过放电处理后，再由分流支架3、变径法兰I流出。
[0027]实施例2
[0028]本实用新型实施例2是将两台或多台环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置串联在一起(如附图3)，不仅可以增加处理流体的时间，而且流体经过多次分流、汇流，处理的均匀度较好，特别适合两相流和多相流。
[0029]实施例3
[0030]本实用新型实施例3是多件高压电极4和低压电极5通过分流支架3连接在一起(如附图4)，组成有多个放电段连接在一起的发生装置，这种组装方式可以增加处理流体的时间和强度。
【权利要求】
1.一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，包括变径法兰、分流锥、分流支架、高压电极、低压电极，高压电极为石英管外表面附着导电丝网，低压电极为石英管内部填充铝粉，不同管径的管状高压电极和低压电极同轴安装，两端固定在两端的分流支架上，分流支架另一端与变径法兰和分流锥相连接，高压电极和低压电极之间组成一个流体通道，高压电极通过导线连接电源的高压端，低压电极通过导线由分流支架通道引出接地；工作时，流体由变径法兰进入，由分流锥进行中心分流进入由变径法兰和分流锥构成的环隙，经过一段稳流后进入由高压电极和低压电极组成放电环隙，经放电处理后，经变径法兰和分流锥组成的环隙后汇流流出，其特征在于由高压电极和低压电极之间形成一定宽度的环隙放电区域。
2.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于进口、出口、放电通道在同一轴线上。
3.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于其进口、出口、环隙的截面积相等。
4.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于其环隙的宽度为1-1Omm,可以形成稳定的介质阻挡放电。
5.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于于放电通道与外部和低压电极内部保持密封。
6.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于高压电极由外表面附着导电丝网、镀膜或印刷电路其中一种的石英管组成。
7.按权利要求1所述的一种环隙式介质阻挡放电等离子体发生装置，其特征在于低压电极为石英管内部填充铝粉、镁粉中任一导电体。
【文档编号】H05H1/24GK203554774SQ201320593045
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】黄峥嵘, 熊新阳, 李永宏, 刘军, 徐勇, 李自兵, 慕龙, 崔明生, 靖志国, 周欢, 池建忠, 张方英, 沙锋 申请人:新疆天业（集团）有限公司, 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司)