氮氧化物的选择性增加的微波等离子体装置和利用该装置制备含有氮氧化物的水的方法制造方法及图纸

微波等离子体装置包括：中空管，其里面是空的，微波照射到所述中空管；旋流气体注入口，其位于中空管的下端部，旋流气体(swirl gas)注入所述旋流气体注入口；轴向气体注入口，其贯穿中空管的下端部，轴向气体(axial gas)注入所述轴向气体注入口；以及旋流气体隔膜，其位于中空管内部，并且位于注入旋流气体的附近，沿中空管的长度方向延伸，其中，旋流气体隔膜与中空管之间形成有间隙(g)，而且在中空管的内部产生等离子体，在中空管的内部生成氮氧化物。化物。化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氮氧化物的选择性增加的微波等离子体装置和利用该装置制备含有氮氧化物的水的方法


[0001]本专利技术涉及氮氧化物的选择性增加的微波等离子体装置和利用该装置制备含有氮氧化物的水的方法。

技术介绍

[0002]自从罗伯
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佛契哥特、路易斯
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路伊格纳洛和费瑞
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慕拉德于1998年因发现氮氧化物中的一氧化氮(NO)在活细胞中起着信号分子的作用而获得诺贝尔奖以来，对一氧化氮的兴趣迅速蔓延学术界，现已发现在动植物中一氧化氮的许多好处。
[0003]特别是，由于一氧化氮具有激活细胞的能力，将含有一氧化氮的水定期施用于伤口时，可以使伤口部位迅速再生，从而治愈伤口。例如，当含有一氧化氮的水接触伤口部位时，伤口表面被清洗，附着或寄生在伤口表面的微生物被杀灭。另外，由于毛细血管扩张，血液循环良好，细胞增殖活跃，促进蛋白增殖。因此，伤口部位的巨噬细胞大量增加，成纤维细胞迅速增殖，从而可使伤口快速愈合。
[0004]为了制备这样的含有氮氧化物如一氧化氮的水，正在研究能够适当地产生和控制氮氧化物的技术。
[0005]目前，已经进行了关于采用微波等离子体装置生成氮氧化物的研究。然而，传统的装置对氮氧化物如一氧化氮或二氧化氮的选择性较低。特别是，由于电介质管(中空管)壁面上轴向气体(axial direction gas)的紊流，轴向气体的氮氧化物转化率较低。此外，在气溶胶或质量大的粒子的情况下，紊流可能更加严重。

技术实现思路

[0006]技术问题r/>[0007]本专利技术所要解决的技术问题提供一种具有氮氧化物的选择性大的微波等离子体喷嘴的装置。
[0008]除了上述技术问题之外，根据本专利技术的实施例可用于实现其他未具体提及的技术问题。
[0009]技术方案
[0010]根据一个实施例的微波等离子体装置包括：中空管，其里面是空的，微波照射到所述中空管；旋流气体注入口，其位于中空管的下端部，旋流气体(swirl gas)注入所述旋流气体注入口；轴向气体注入口，其贯穿中空管的下端部，轴向气体(axial gas)注入所述轴向气体注入口；以及旋流气体隔膜，其位于中空管内部，并且位于注入旋流气体的附近，沿中空管的长度方向延伸，其中，旋流气体隔膜与中空管之间形成有间隙(g)，而且在中空管的内部产生等离子体，在中空管的内部生成氮氧化物。
[0011]旋流气体可以通过间隙(g)供应到中空管的内部。
[0012]旋流气体可为氧气或氮气。
[0013]当旋流气体为氧气时，轴向气体可为氮气，当旋流气体为氮气时，轴向气体可为氧气。
[0014]根据一个实施例的用于制备氮氧化物的方法包括：将旋流气体注入中空管的步骤；注入的旋流气体通过形成在旋流气体隔膜与中空管之间的间隙的步骤；将轴向气体注入中空管的步骤；向中空管照射微波的步骤；以及在中空管的内部产生等离子体和生成氮氧化物气体的步骤。
[0015]根据一个实施例的用于制备含有氮氧化物的水的方法包括：将旋流气体注入中空管的步骤；注入的旋流气体通过形成在旋流气体隔膜与中空管之间的间隙的步骤；将轴向气体注入中空管的步骤；向中空管照射微波的步骤；在中空管的内部产生等离子体和生成氮氧化物气体的步骤；以及将所生成的氮氧化物气体在蒸馏水中进行等离子体处理以生成含有氮氧化物的水的步骤。
[0016]用于制备含有氮氧化物的水的方法还可以包括：从含有氮氧化物的水去除作为溶解气体的氧气的步骤。
[0017]用于制备含有氮氧化物的水的方法还可以包括：冷却和储存含有氮氧化物的水的步骤。
[0018]专利技术效果
[0019]根据一个实施例，可以提高氮氧化物的选择性，而且可以提高轴向气体的氮氧化物转化率。
附图说明
[0020]图1是示意性地示出微波等离子体装置的侧视图。
[0021]图2是示意性地示出微波等离子体装置的旋流气体注入口的剖视图。
[0022]图3示出微波等离子体装置内部的等离子体的圆周速度(circumferential velocity，/ms
‑1)大小。
[0023]图4示出图3的第三微波等离子体装置(s
‑
4)(左侧)和第五微波等离子体装置(s
‑
8)(右侧)的中空管内部的氩气质量分数。
[0024]图5示出根据有无旋流气体隔膜的针对微波等离子体装置的中空管内部截面方向的压力曲线。
[0025]图6示出根据有无旋流气体隔膜的微波等离子体装置中生成的氮氧化物的浓度。
[0026]图7示出在作为旋流气体使用氮气、作为轴向气体使用氧气的情况下相对于氧气流速变化的根据有无旋流气体隔膜的微波等离子体装置中生成的氮氧化物的浓度。
[0027]图8示出在作为旋流气体使用氧气、作为轴向气体使用氮气的情况下相对于氮气流速变化的根据有无旋流气体隔膜的微波等离子体装置中生成的氮氧化物的浓度。
具体实施方式
[0028]将参照附图详细描述本专利技术的实施例，以使本专利技术所属
的普通技术人员容易实施本专利技术。本专利技术能够以各种不同方式实施，不限于本文所述的实施例。为了在附图中清楚地描述本专利技术，省略了与描述无关的部分，并且在通篇说明书中相同的附图标记表示相同或相似的部件。另外，如果是众所周知的公知技术，则省略其详细说明。
[0029]在说明书中，当某一部分被描述为“包括”某一技术特征时，除非有特别相反的描述，否则表示还可以包括其他技术特征，并不是排除其他技术特征。
[0030]在下文中，将详细描述根据一个实施例的微波等离子体装置。
[0031]图1是示意性地示出微波等离子体装置的侧视图，图2是示意性地示出微波等离子体装置的旋流气体注入口的剖视图。
[0032]参照图1，微波等离子体装置包括中空管10、旋流气体注入口20、轴向气体注入口30和旋流气体隔膜40。
[0033]这里，微波等离子体装置在常压(大气压)下产生等离子体。常压(大气压)等离子体在各种电极结构和驱动频率及条件下具有非常不同的特性，而且具有各种优点如高温和低温处理、活性种的密度高、处理时间快等。
[0034]中空管10是里面空的圆筒形，其中照射微波。向中空管10内部照射微波时，将会产生注入到中空管10内部的旋流气体和轴向气体作为源气体的等离子体。例如，中空管10可以用石英制成。
[0035]旋流气体注入口20位于中空管10的下端部，可以是1个以上的多个。例如，参照图2，旋流气体注入口20是4个，沿中空管10的圆周以约90度的角度形成。旋流气体通过旋流气体注入口20呈螺旋状注入中空管10内部。例如，作为旋流气体可以使用氧气、氮气等。
[0036]对于旋流气体注入口20的数量和形状，可以通过图3和图4所示的实验进行优化。
[0037]图3示出7种微波等离子体装置内部的等离子体的圆周速度(circumferential velocity，/ms...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微波等离子体装置，包括：中空管，其里面是空的，微波照射到所述中空管；旋流气体注入口，其位于所述中空管的下端部，旋流气体注入所述旋流气体注入口；轴向气体注入口，其贯穿所述中空管的下端部，轴向气体注入所述轴向气体注入口；以及旋流气体隔膜，其位于所述中空管内部，并且位于注入所述旋流气体的附近，沿所述中空管的长度方向延伸，所述旋流气体隔膜与所述中空管之间形成有间隙(g)，而且在所述中空管的内部产生等离子体，在所述中空管的内部生成氮氧化物。2.根据权利要求1所述的微波等离子体装置，其中，所述旋流气体通过所述间隙(g)供应到所述中空管的内部。3.根据权利要求2所述的微波等离子体装置，其中，所述旋流气体为氧气或氮气。4.根据权利要求3所述的微波等离子体装置，其中，当所述旋流气体为氧气时，所述轴向气体为氮气，当所述旋流气体为氮气时，所述轴向气体为氧气。5.一种用于制备氮氧化物的方法，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪镛澈，千世珉，梁乾祐，李羲宰，
申请(专利权)人：韩国核融合能源研究院，
类型：发明
国别省市：