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一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室制造技术

技术编号:26232436 阅读:34 留言:0更新日期:2020-11-06 16:54
一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室,属于等离子体技术及环境化学应用领域。包括气体注入部件、缓冲室、气压表、排气泵,其中缓冲室设于气体注入部件上方,缓冲室顶部与气压表、排气泵连接。气体注入部件包括矩形波导、可移动金属挡板、缓冲室法兰、放电管,工作气体通入放电管内形成涡旋气流场,在微波电场的诱导下放电管内工作气体产生电离形成微波等离子体放电。所述缓冲室内保持一定的工作气压,使等离子体炬保持稳定的放电形态。本实用新型专利技术能够增大等离子体和气体的相互作用区域内的等离子体密度和电子温度,有助于进一步提高等离子体气相反应的化学反应速率,同时使得通入到放电管内的气体能够完全充分地参与等离子体化学反应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室
本专利技术涉及一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室的专利技术,属于等离子体技术及环境化学应用领域。
技术介绍
大气压微波等离子体炬产生的无电极污染等离子体的气体温度通常在3000~6000K的范围内,电子密度在1014cm-3以上,由此获得的高活性等离子体氛围非常适合于化学气相反应,较高的能量密度也保证了在很大的气体通量(>100m3/h)下等离子体能够保持稳定的放电状态。另外,考虑到微波等离子体的能量利用率高(达到60%以上)以及在常压下工作不需要真空系统等优点,从应用的实效性以及经济性上来看,不仅在气体改性方面,例如,全氟化物温室气体的去除、CO2气体转化成合成气、以及碳氢化合物制氢等,而且在等离子体辅助燃烧和化学气相沉积合成先进材料等领域具有广阔的应用前景。正如专利CN207070436U提出的一种双腔激励的微波等离子体炬,公开了通过采用压缩波导截面、单模驻波激发、涡旋气流场控制、以及双腔耦合协同作用产生等离子体的一种技术手段,并在实验上已经实现了在直径为3厘米的放电管内获得后放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室,其特征在于,包括气体注入部件(1)、缓冲室(2)、气压表(3)、排气泵(4),其中,缓冲室(2)设于气体注入部件(1)上方,缓冲室(2)顶部与气压表(3)、排气泵(4)连接;所述气体注入部件(1)包括矩形波导(11)、可移动金属挡板(12)、缓冲室法兰(13)、放电管(14);所述缓冲室(2)包括外套管(21)、金属圆筒(22)、缓冲室封盖(23)、排气口(24)、气压测量口(25)、外延管(26);/n所述的可移动金属挡板(12)设于矩形波导(11)一端,微波发生器产生的微波被传输器件引入到矩形波导(11),在可移动金属挡板(12)构成波导端...

【技术特征摘要】
1.一种基于大气压微波等离子体炬的气相反应缓冲室,其特征在于,包括气体注入部件(1)、缓冲室(2)、气压表(3)、排气泵(4),其中,缓冲室(2)设于气体注入部件(1)上方,缓冲室(2)顶部与气压表(3)、排气泵(4)连接;所述气体注入部件(1)包括矩形波导(11)、可移动金属挡板(12)、缓冲室法兰(13)、放电管(14);所述缓冲室(2)包括外套管(21)、金属圆筒(22)、缓冲室封盖(23)、排气口(24)、气压测量口(25)、外延管(26);
所述的可移动金属挡板(12)设于矩形波导(11)一端,微波发生器产生的微波被传输器件引入到矩形波导(11),在可移动金属挡板(12)构成波导端面的反射下,微波在矩形波导(11)内产生TE01驻波模,波导内的电场垂直于矩形波导(11)的宽面;在与电场强度最大值位置对应的一对波导宽壁面上开孔,安装垂直穿过矩形波导(11)宽面的放电管(14),放电管(14)位于大气压微波等离子体炬波导激发区内,工作气体通过气体注入部件(1)通入放电管(14)内形成在径向上分布的涡旋气流场,在微波电场的诱导下通入放电管(14)内的工作气体产生电离形成大气压下的微波等离子体放电;
所述的缓冲室(2)的一个端面通过缓冲室法兰(13)与矩形波导(11)宽壁面垂直对接,放电管(14)通过放电管安装孔(132)伸入缓冲室(2)内,将放电管(14)内产生的微波等离子体炬引入到缓冲室(2),或通过在放电管(14)的端部嵌套一个内径大于放电管外径的外延管(26),使这段外接的外延管(26)伸入缓冲室(2)内;所述的缓冲室外套管(21)的另一端通过缓冲室封盖(23)上的排气口(24)与排气泵(4)的入口连接;所述缓冲室封盖(23)上的气压测量口(25)外接一个气压表(3),用于监测缓冲室内的气体压力,通过调节和设置输入气体的流量和排出气体的流量控制缓冲室(2)内的气体压力,使等离子体炬保持稳定的放电形态;
所述的金属圆筒(22)构成缓冲室(2)的最外层,固定在缓冲室法兰(13)和缓冲室封盖(23)之间;
所述的缓冲室外套管(21)的总长比外延管(26)或者放电管(14)在缓冲室内的延长长度多出3倍于放...

【专利技术属性】
技术研发人员:李容毅
申请(专利权)人:李容毅
类型:新型
国别省市:辽宁;21

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