低温等离子发生装置及气体处理系统制造方法及图纸

本申请提供一种低温等离子发生装置及气体处理系统。低温等离子发生装置，包括：至少一个由金属和介质结合形成的柱状的放电电极元件；至少另一个平行放置的相同的放电电极元件、或柱状或栅状金属地；所述放电电极元件连接至高频高压电源，并对所述平行放置的放电电极元件、或对柱状或栅状金属地放电，以对通过所述放电电极元件与所述另一相同的放电电极元件之间、或与柱状或栅状金属地之间的间隙的气体产生低温等离子体反应。通过本申请的方案，提供了足够大的低温等离子体反应间隙，从而高效率的产生臭氧等强氧化剂以消解气体中的有害物质，并对气体中有害物质起到了多重灭杀的效果。

Low temperature plasma generator and gas treatment system

The present invention provides a low temperature plasma generating device and a gas processing system. A low-temperature plasma generator, including at least one cylindrical discharge electrode element formed by a combination of metal and medium; at least another parallel discharge electrode element, or columnar or gate shaped metal; the discharge electrode element is connected to a high frequency and high voltage power supply and the discharge electrode placed in parallel. The element, or discharge to a columnar or grid metal, produces a low temperature plasma reaction to a gas between the discharge electrode element and the other same discharge electrode element, or the gap between the columnar or gate shaped metal fields. Through this application, a large enough low temperature plasma reaction gap is provided, so as to efficiently produce ozone and other strong oxidants to eliminate the harmful substances in the gas and to kill the harmful substances in the gas.

【技术实现步骤摘要】
低温等离子发生装置及气体处理系统
本申请涉及气体处理领域，尤其涉及一种等离子发生装置及气体处理系统。
技术介绍
为了清除空气中的有害有机污染气氛、难闻气味、致病微生物，现有家用空气净化器常常采用滤网过滤、活性炭吸附等物理方法。但是空气中气态污染成份的有机小分子其微观尺寸为纳米数量级，无法通过大气流通量滤网加以滤除，滤网不但容易被颗粒物堵塞，其上黏附的菌团又成为二次污染源，而活性炭吸附又很容易积累饱和失效，需要频繁更换增大成本。此外，还有采用光触媒形式的，通过光源中的紫外成分照射涂敷二氧化钛的表面，基于催化作用激发产生少量羟基自由基。因为紫外光能量占光源能量比例极小因此激发羟基自由基的量微乎其微、且与待处理气体接触的二氧化钛涂层面积有限，因此其逻辑上有作用，实际作用实则有限也有采用负氧离子形式的，利用直流高压尖端电场放电激发电离的电子产生少量负氧离子，但直流电场的强度相比介质阻挡放电(DielectricBarrierDischarge，DBD)交流电场的强度要弱一个数量级以上，而且直流电场强度和放电表面的曲率成反比，尖端的面积很小造成强电场范围很小，因此，产生的负氧离子非常稀少，无法输出更高电能作用于被处理气体，处理效率极低。臭氧和羟基自由基是极强氧化剂，可以将空气中有害污染物的分子链打断、消解，将病菌、病毒、真菌等有害微生物杀灭，但目前还没有得到有效的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出一种低温等离子发生装置及气体处理系统，通过由金属和介质结合的柱状放电电极元件组成的低温等离子发生装置，可以对通过其间隙的气体提供更宽大的通过量和更强更均衡的等离子激励电场，从而高效率的产生臭氧等强氧化剂以消解气体中的有害物质。根据本申请的一个方面，提供一种低温等离子发生装置，包括：至少一个由金属和介质结合形成的柱状的放电电极元件；至少另一个平行放置的相同的放电电极元件、或柱状或栅状金属地；所述放电电极元件连接至高频高压电源，并对所述平行放置的放电电极元件、或对柱状或栅状金属地放电，以对通过所述放电电极元件与所述另一相同的放电电极元件之间、或与柱状或栅状金属地之间的间隙的气体产生低温等离子体反应。进一步地，所述柱状为圆柱状或者管状；或所述放电电极元件为由介质管在其内壁形成金属层而得到；或所述放电电极元件为由金属棒或管在其表面形成介质层而得到；或所述相对放置的放电电极元件为由金属电极架在其表面形成介质层而得到，其中，所述金属电极架包括在两端绝缘支撑固定并平行设置的至少两根金属棒或管，通过在所述至少两根金属棒或管表面形成介质层而得到所述相对放置的至少两个放电电极元件。根据本申请的又一个方面，提供了一种气体处理系统，包括如上所述的低温等离子发生装置，其设置在所述系统的气体处理通道中的，工作气体经过所述低温等离子发生装置产生低温等离子体反应。进一步地，所述工作气体穿过所述放电电极元件与所述另一相同的放电电极元件之间、或与柱状或栅状金属地之间的间隙的气体产生低温等离子体反应以产生臭氧。进一步地，臭氧反应腔，经所述等离子发生装置处理后的所述工作气体进入所述臭氧反应腔中进行反应；和/或，在出口处设置的消解催化区，对前面处理过的工作气体进行消减处理；和/或水雾发生器，其用于产生水雾，以被所述工作气体带入所述等离子发生装置产生羟基自由基；和/或过滤止逆层，其设置在所述低温等离子发生装置的进气侧，以防止经由所述低温等离子发生装置产生的臭氧逆向扩散到系统外部；和/或高频高压电源提供设备，用于产生所述低温等离子发生装置所需的高频高压电源。进一步地，还包括封闭腔体，用于容纳所述系统的工作器件，所述腔体接地。根据本申请提出一种低温等离子发生装置及气体处理系统，通过由金属和介质结合的柱状放电电极元件组成的低温等离子发生装置，可以对通过其间隙的气体提供更宽大的通过量和更强更均衡的等离子激励电场，从而高效率的产生臭氧等强氧化剂以消解气体中的有害物质，由此不仅通过臭氧等强氧化剂消灭气体中的有害物质，还通过高电场低温等离子轰击分解气体中的有害物质，对气体中有害物质起到了多重灭杀的效果。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本申请的一种气体处理系统的一实施例的示意图；图2示出了本申请的一种气体处理系统的一实施例的示意图；图3示出了本申请的一种气体处理系统的一实施例的示意图；图4至6示出了本申请的放电电极元件的三种实施例的示意图；图7至8示出了本申请的放电电极元件放电结构的两种实施例的示意图；图9示出了本申请的多个放电电极元件之间的放电结构的实施例的示意图。具体实施方式图1示出了本申请的一种气体处理系统的一实施例的示意图。如图所示，工作气体1经过气体处理系统2的处理后变成清洁气体3排出，得到了净化。气体处理系统2例如包括低温等离子发生装置21、臭氧反应腔22和/或消解催化区23。当待处理的工作气体1如含有有害成分(如甲醛、苯、有害微生物、有机污染物等)、氧气和水分的空气，循环通过气体处理系统2的气体通道，在这个通道中，受到低温等离子发生装置21强电场低温等离子的轰击，气体中的有害成分被轰击分解，占气体例如20％以上的氧气被强电场电离合成臭氧；经过等离子轰击降解的污染物成分离开等离子发生装置21后，继续在臭氧反应腔22中，以气相和液相的两相反应，持续将残余有害成分进一步处理，如分解、消解和/或矿化；而后形成的尾气中的臭氧等残余活性成分，被消解催化区23如室温催化床消解成为氧气、二氧化碳和水分等排到室内空间，依次循环往复，不断降解工作气体如室内空气中的甲醛等有害成分，达到对气体进行有效安全净化的目的。臭氧的标准氧化电位2.07，羟基自由基标准氧化电位2.7，是自然界中最强的绿色的极强氧化剂，远远高于氯氧化剂、双氧水、高锰酸等等日常常用的消毒剂。尤其是羟基自由基的氧化性之强可以打断几乎一切有机分子的化合键，使之失去活性(毒性)功能。其来源于强电场作用下的空气中的氧和水分，而本身反应生成物又仅仅是氧、水和二氧化碳，所以是重要的绿色高级氧化过程。工作气体通常含有氧、水和二氧化碳，在经过本申请的低温等离子发生装置21的作用后，可能生成臭氧或羟基自由基等物质，用以通过化学反应灭杀工作气体中的有害污染物。化学反应的浓度和时间是反应效率的前提，虽然有些反应时间是纳秒数量级的，但是当反应物质成分复杂，保持一定反应时间的必要的。羟基自由基虽然氧化性超强但是本身寿命非常短。离开反应条件就会消失，而臭氧的半衰期相对比较长，可以持续消解反应，因此设置了相应的臭氧反应腔22以持续灭杀工作气体中的有害污染物。可以理解地，根据合成反应的场合，可以在臭氧反应腔22中增加辅助条件以灭杀更彻底，所述辅助条件例如添加催化剂、注入其它物质成分、或加/减温度等等。臭氧是极强的氧化剂，可以将空气中有害污染物的分子链打断、消解，将病菌、病毒、真菌等有害微生物杀灭，但同时也对人体有害，因此目前没有得到有效的利用，并且在室内使用，还没有达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温等离子发生装置，其特征在于，包括：至少一个由金属和介质结合形成的柱状的放电电极元件；至少另一个平行放置的相同的放电电极元件、或柱状或栅状金属地；所述放电电极元件连接至高频高压电源，并对所述平行放置的放电电极元件、或对柱状或栅状金属地放电，以对通过所述放电电极元件与所述另一相同的放电电极元件之间、或与柱状或栅状金属地之间的间隙的气体产生低温等离子体反应。

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子发生装置，其特征在于，包括：至少一个由金属和介质结合形成的柱状的放电电极元件；至少另一个平行放置的相同的放电电极元件、或柱状或栅状金属地；所述放电电极元件连接至高频高压电源，并对所述平行放置的放电电极元件、或对柱状或栅状金属地放电，以对通过所述放电电极元件与所述另一相同的放电电极元件之间、或与柱状或栅状金属地之间的间隙的气体产生低温等离子体反应。2.如权利要求1所述的低温等离子发生装置，其特征在于：所述柱状为圆柱状或者管状；或所述放电电极元件为由介质管在其内壁形成金属层而得到；或所述放电电极元件为由金属棒或管在其表面形成介质层而得到；或所述相对放置的放电电极元件为由金属电极架在其表面形成介质层而得到，其中，所述金属电极架包括在两端绝缘支撑固定并平行设置的至少两根金属棒或管，通过在所述至少两根金属棒或管表面形成介质层而得到所述相对放置的至少两个放电电极元件。3.一种气体处理系统，其特征在于，包括如权利要求1至2任一项所述的低温等离子发生...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗璐，江诗谦，徐宝友，刘国庆，张延山，
申请(专利权)人：罗璐，
类型：发明
国别省市：北京,11