电离协同的多级电极等离子体热解装置制造方法及图纸

技术编号:16608353 阅读:89 留言:0更新日期:2017-11-22 18:51
一种高温等离子体电弧热解装置,涉及等离子体设备,由后电极组件、中间电极组件、前电极组件和电磁驱动组件组成,后电极组件由后电极架、绝缘构件、第一电极、第二电极和穿心牵紧杆构成,中间电极组件由中间电极架和中间电极构成,中间电极架和中间电极为圆环体结构,中间电极以嵌入方式安装在中间电极架的内空间中;前电极组件由前电极架和前电极构成,前电极以嵌入方式安装在前电极架的内空间中;后电极组件、中间电极组件和前电极组件进行串联设置,在各电极组件之间各有围护体,在各围护体的圆筒体外围各有螺线管圈;电磁驱动组件安装在后电极架的后端。本发明专利技术先使处理介质进行电离活化,再在高温等离子体电弧的作用下进行处理,更容易得到目标产物。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧等离子体热解装置
本专利技术涉及机电设备,特别是涉及到一种等离子体设备。
技术介绍
当前,等离子技术已得到广泛的应用,工业上应用于等离子点火、等离子喷涂、金属冶炼、等离子加热制造纳米材料、切割、垃圾焚烧废物处理等。等离子体的处理方式和一般的方式大不一样,等离子体是在电离层或放电现象下所形成的一种状态,伴随着放电现象将会生成了激发原子、激发分子、离解原子、游离原子团、原子或分子离子群的活性化学物以及它们与其它的化学物碰撞而引起的反应。在等离子体发生器中,放电作用使得工作气分子失去外层电子而形成离子状态,经相互碰撞而产生高温,温度可达几万度以上,被处理的化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时,其分子、原子将会重新组合而生成新的物质,从而使有害物质变为无害物质。在固体废物处置领域,把水蒸汽通过等离子体装置分解为氢、氧活性化学物后再作为气化剂送入气化炉,与生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物进行气化反应,所进行的反应是放热反应,不需输入氧气或空气助燃,因此可以把生活垃圾或医疗垃圾或工业有机废物或农林废弃物转化为符合化工原料应用要求的富氢合成气。研发一种结构合理、适合其目标产物应用的等离子体装置是本领域研发人员的任务,提高等离子体装置的效率、减少电能消耗是本领域研发人员所追求的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合处理化工有害气体或热解用途的等离子体装置,并使装置结构简单合理和效率高,以减少电能消耗。本专利技术的一种电弧等离子体热解装置,包括多级电极、多个电极架和多个围护体,其特征是装置由后电极组件、中间电极组件、前电极组件和电磁驱动组件组成,其中,后电极组件由后电极架7、绝缘构件8、第一电极11、第二电极12和穿心牵紧杆9构成,后电极架7上有中心圆孔7-1,绝缘构件8为中空回转体结构,第一电极11为圆环体结构,第二电极12为圆柱体结构,第二电极12的轴向中心有螺孔12-3,后电极架7连接在绝缘构件8的后端,第一电极11和第二电极12安装在绝缘构件8的前端,穿心牵紧杆9的杆身穿过后电极架7的中心圆孔7-1以旋合方式连接到第二电极12轴向中心的螺孔12-3中,第一电极11的圆环壁体包围在第二电极12的周边,第一电极11的内壁与第二电极12的外壁之间的空间构成电离通道Ⅳ;中间电极组件由中间电极架32和中间电极33构成,中间电极架32和中间电极33为圆环体结构,中间电极33以嵌入方式安装在中间电极架32的内空间中;前电极组件由前电极架16和前电极36构成,前电极架16和前电极36为圆环体结构,前电极36以嵌入方式安装在前电极架16的内空间中;后电极组件、中间电极组件和前电极组件进行串联设置,在各电极组件之间各有围护体,在各围护体的圆筒体外围各有螺线管圈;电磁驱动组件安装在后电极架7的后端,电磁驱动组件中有驱动杆4,驱动杆4的前部杆体用于安装引弧电极,穿心牵紧杆9的内空间构成引弧电极的伸缩滑道;各围护体的圆筒体内空间构成等离子体发生室,前电极36的圆环体内空间构成产物出口Ⅶ。上述的专利技术中:中间电极组件为一组以上,至少一组;在第一电极11的内空间中有环形气室Ⅲ,环形气室Ⅲ有介质输入接口Ⅱ接入,环形气室Ⅲ通过电离通道Ⅳ连通到围护体的内空间中;在第二电极12的螺孔12-3前端有扩口的圆形凹槽12-1,圆形凹槽12-1与穿心牵紧杆9的内空间相贯连通;后电极架7中有导流管7-2,在第二电极12后端的圆柱体中有冷却环槽12-2,后电极架7中的导流管7-2伸入到第二电极12的冷却环槽12-2中;当在螺线管圈中进行循环流动冷却剂时,使螺线管圈成为围护体的冷却盘管,当对螺线管圈进行通电,使螺线管圈成为电磁线圈,在围护体的圆筒内周产生磁隔离层;在后电极架7的后部壁体中有条形槽7-5,在条形槽7-5中有电刷26,电刷26用于与引弧电极进行电气连接;驱动杆4为空心结构,在驱动杆4中部和后部的空心杆体中有间隔设置的磁珠1和隔离珠27。具体实施时,电磁驱动组件由电磁线圈2和线圈骨架3组成,线圈骨架3的中心为贯通的轴向孔道,在线圈骨架3中心的轴向孔道中有驱动杆4,把引弧电极13以插入方式安装在驱动杆4的前部杆体中,引弧电极13从穿心牵紧杆9的内空间和第二电极12的圆形凹槽12-1中穿过,在第三电极19与第二电极12之间进行伸缩方式的引弧,或在前电极36与中间电极33之间、中间电极33与第二电极12之间进行伸缩方式的引弧;在后电极架7的后端有第一电气接口25接入,第一电气接口25通过穿心牵紧杆9的金属体与第二电极12进行电气连接以及通过电刷26与引弧电极进行电气连接;在第一电极11的壁体上有第二电气接口23接入;在前电极架16的壁体上有第三电气接口20接入,第三电气接口20通过前电极架16的金属体与第三电极19进行电气连接或与前电极36进行电气连接。在等离子体装置中,等离子体电弧在二个主电极之间产生,在二个主电极之间能维持等离子体电弧稳定运行的条件下,二个主电极之间的空间距离越大,等离子体电弧的行程越长,其电子相互碰撞的机会和次数就会更多,其能量就会越大,当用于处理工业有害气体时,有害气体受到高温高压等离子体冲击的强度会更大,其重新组合变为无害物质的效率会更高。本专利技术利用引弧电极进行引弧,先伸出引弧电极使二个主电极之间的引弧距离缩短,以降低引弧电压,然后缩回引弧电极,使二个主电极之间产生高温等离子体电弧。本专利技术采取伸缩式引弧的措施来使等离子体装置的二个主电极之间的空间距离得到延长,加大高温等离子体电弧的能量,提高了效率和节省电能。所述的二个主电极之间为第二电极12与第三电极19之间或第二电极12与中间电极33之间或中间电极33与前电极36之间。本专利技术在处理工业有害气体领域中应用或在固体废物处置领域中应用,为了进一步提高等离子体装置的效率,本专利技术在装置中设置了第一电极11,把第二电极12和第一电极11进行嵌套设置,第二电极12置于第一电极11的环形体之内,使第一电极11的内壁与第二电极12的外壁之间的空间构成电离通道Ⅳ。应用时,调节引弧电极13的头端伸入到第三电极19的环内空间或前电极36的环内空间,然后把等离子体工作电源连接到第一电气接口25,第一电气接口25将通过穿心牵紧杆连接到第二电极12以及通过电刷连接到引弧电极,把高压电源连接到第二电气接口23;第三电气接口20为等离子体工作电源和高压电源的公共回路接口;所述的等离子体工作电源为180-600V电压的电源,其特点是低电压大电流,所述的高压电源为10000V以上的电源,其特点是高电压小电流。然后把工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气接入介质输入接口Ⅱ,通过环形气室Ⅲ进入第一电极11与第二电极12之间的电离通道Ⅳ中,便在电离通道Ⅳ内形成气流隔离放电方式的电场,使工业有害气体或水蒸汽或其他气源的工作气被电离而增加活性,被电离活化的工业有害气体再在高温等离子体电弧的作用下,更容易及更彻底被处理成中性的无害物质,或被电离活化的水蒸汽更容易被分解而作为固体有机废物的气化剂应用。在具体工作时,10000V以上的高压电源使第一电极11与第二电极12之间的电离通道Ⅳ进行气流隔离方式的放电,同时使引弧电极13的头端与第三电极19之间进行放电,在引弧电极13的头端与第三电极19上形成本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种电弧等离子体热解装置,包括多级电极、多个电极架和多个围护体,其特征是装置由后电极组件、中间电极组件、前电极组件和电磁驱动组件组成,其中,后电极组件由后电极架(7)、绝缘构件(8)、第一电极(11)、第二电极(12)和穿心牵紧杆(9)构成,后电极架(7)上有中心圆孔(7‑1),绝缘构件(8)为中空回转体结构,第一电极(11)为圆环体结构,第二电极(12)为圆柱体结构,第二电极(12)的轴向中心有螺孔(12‑3),后电极架(7)连接在绝缘构件(8)的后端,第一电极(11)和第二电极(12)安装在绝缘构件(8)的前端,穿心牵紧杆(9)的杆身穿过后电极架(7)的中心圆孔(7‑1)以旋合方式连接到第二电极(12)轴向中心的螺孔(12‑3)中,第一电极(11)的圆环壁体包围在第二电极(12)的周边,第一电极(11)的内壁与第二电极(12)的外壁之间的空间构成电离通道(Ⅳ);中间电极组件由中间电极架(32)和中间电极(33)构成,中间电极架(32)和中间电极(33)为圆环体结构,中间电极(33)以嵌入方式安装在中间电极架(32)的内空间中;前电极组件由前电极架(16)和前电极(36)构成,前电极架(16)和前电极(36)为圆环体结构,前电极(36)以嵌入方式安装在前电极架(16)的内空间中;后电极组件、中间电极组件和前电极组件进行串联设置,在各电极组件之间各有围护体,在各围护体的圆筒体外围各有螺线管圈;电磁驱动组件安装在后电极架(7)的后端,电磁驱动组件中有驱动杆(4),驱动杆(4)的前部杆体用于安装引弧电极,穿心牵紧杆(9)的内空间构成引弧电极的伸缩滑道;各围护体的圆筒体内空间构成等离子体发生室,前电极(36)的圆环体内空间构成产物出口(Ⅶ)。...

【技术特征摘要】
1.一种电弧等离子体热解装置,包括多级电极、多个电极架和多个围护体,其特征是装置由后电极组件、中间电极组件、前电极组件和电磁驱动组件组成,其中,后电极组件由后电极架(7)、绝缘构件(8)、第一电极(11)、第二电极(12)和穿心牵紧杆(9)构成,后电极架(7)上有中心圆孔(7-1),绝缘构件(8)为中空回转体结构,第一电极(11)为圆环体结构,第二电极(12)为圆柱体结构,第二电极(12)的轴向中心有螺孔(12-3),后电极架(7)连接在绝缘构件(8)的后端,第一电极(11)和第二电极(12)安装在绝缘构件(8)的前端,穿心牵紧杆(9)的杆身穿过后电极架(7)的中心圆孔(7-1)以旋合方式连接到第二电极(12)轴向中心的螺孔(12-3)中,第一电极(11)的圆环壁体包围在第二电极(12)的周边,第一电极(11)的内壁与第二电极(12)的外壁之间的空间构成电离通道(Ⅳ);中间电极组件由中间电极架(32)和中间电极(33)构成,中间电极架(32)和中间电极(33)为圆环体结构,中间电极(33)以嵌入方式安装在中间电极架(32)的内空间中;前电极组件由前电极架(16)和前电极(36)构成,前电极架(16)和前电极(36)为圆环体结构,前电极(36)以嵌入方式安装在前电极架(16)的内空间中;后电极组件、中间电极组件和前电极组件进行串联设置,在各电极组件之间各有围护体,在各围护体的圆筒体外围各有螺线管圈;电磁驱动组件安装在后电极架(7)的后端,电磁驱动组件中有驱动杆(4),驱动杆(4)的前部杆体用于安装引弧电极,穿心牵紧杆(9)的内空间构成...

【专利技术属性】
技术研发人员:周开根
申请(专利权)人:衢州迪升工业设计有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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