【技术实现步骤摘要】
本专利技术方案涉及介质阻挡放电，具体地涉及一种含非连续电场区的等离子体增强装置、一种含非连续电场区的等离子体增强系统及一种含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法。
技术介绍
1、介质阻挡放电是有绝缘介质插入放电空间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。介质阻挡放电法是处理工业上大气量、低浓度且无回收价值有机废气(例如vocs)的一种低温等离子体方法。低温等离子体法是通过高、低压电极对高、低压电极间的气体施加高电压，从而导致气体电离产生高活性粒子(包括电子、离子、自由基和激发态分子等)。利用上述高活性粒子与有机污染物发生氧化反应，最终实现无害化处置。介质阻挡放电方式是在高、低压电极间存在绝缘介质，具有不易击穿，安全稳定性好的优点，适用于工业上气量大的特点。
2、基于介质阻挡放电的产生原理，针对气体施加的电场强度与分布直接决定着高活性粒子的浓度和分布，相对应的，直接影响着等离子体的产生和作用效率。一般改变电场的直接方法有改变电压、频率以及电源形式(如直流、高频交流、脉冲等)。然而，在实际工业应用的大装置中，驱动电源固定，电压和频率可调范围有限。同时，在面对成分复杂的浓度波动大的vocs废气时，电场增强有限的等离子体处理装置无法满足达标排放的需求。针对这种因为驱动电源固定，电压和频率可调范围有限导致的等离子体处理装置无法满足达标排放的需求问题，需要创造一种新的含非连续电场区的等离子体增强装置。
技术实现思路
1、本专利技术方案实施方式的目的是提供一种含非连续
2、为了实现上述目的，本专利技术方案第一方面提供一种含非连续电场区的等离子体增强装置，所述装置包括：同轴设置的中心电极、地电极、第三电极和等离子体反应管；所述中心电极沿所述等离子体反应管轴线设置；所述地电极和所述第三电极沿所述等离子体反应管外壁平行设置；所述地电极和所述第三电极均间隔分布有多个，每个地电极至少与一个第三电极相邻，每个第三电极至少与一个地电极相邻；所述中心电极、所述地电极和所述第三电极在所述等离子体反应管内形成用于有机废气降解的非连续电场区。
3、可选的，所述地电极和所述第三电极均为耐高温导电金属。
4、可选的，所述地电极和所述第三电极的导电率在25℃状态下，均为105-108s/m。
5、可选的，所述等离子体反应管为由石英、陶瓷、刚玉或聚四氟乙烯中任一种材料制成的绝缘介质管。
6、可选的，所述中心电极包括：
7、中心电极绝缘介质管和填充在所述中心电极绝缘介质管内部的导电金属；所述中心电极绝缘介质管由石英、陶瓷、刚玉或聚四氟乙烯中任一种材料制成。
8、可选的，所述中心电极与外接电源连接；所述地电极接地连接。
9、可选的，所述等离子体反应管的壁厚不大于5mm。
10、本专利技术方案第二方面提供一种含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法，应用于上述的含非连续电场区的等离子体增强装置，所述方法包括：采集待处理气体的气体类型信息，基于所述气体类型信息对比预设规则确定等离子体反应管的放电间隙尺寸；基于所述放电间隙尺寸计算获得地电极长度信息和第三电极长度信息；基于所述地电极长度信息确定多个地电极和多个第三电极之间的间隔长度信息；基于所述放电间隙尺寸、所述地电极长度信息、所述第三电极长度信息、多个地电极和多个第三电极之间的间隔信息进行低温等离子体增强装置仿真，并输出仿真结果作为设计方案。
11、所述基于所述放电间隙尺寸计算获得地电极长度信息和第三电极长度信息，包括：所述第三电极长度为所述放电间隙尺寸的1-5倍；所述地电极长度为所述放电间隙尺寸的1-5倍。
12、可选的，所述基于所述地电极长度信息确定多个地电极和多个第三电极之间的间隔长度信息，包括：若存在两个第三电极相邻时，两个相邻第三电极之间的间隔长度不大于任一个第三电极的长度。
13、可选的，所述基于所述地电极长度信息确定多个地电极和多个第三电极之间的间隔长度信息，还包括：所述地电极和所述第三电极之间的间隔长度不大于所述地电极长度的2倍。
14、本专利技术方案第三方面提供一种含非连续电场区的等离子体增强系统，所述系统包括上述的含非连续电场区的等离子体增强装置。
15、另一方面，本专利技术方案提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法。
16、通过上述技术方案，本专利技术方案提出的第三电极独立于中心电极与地电极之间形成的放电区，所形成的非放电区与放电区相邻排列，共同组成等离子体区域。本专利技术方案利用多个第三电极和地电极间隔分布的引入，可以在不改变反应器结构上直接扩展电场范围，增加活性粒子浓度，提升等离子体反应器处理效率。
17、本专利技术方案实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种含非连续电场区的等离子体增强装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地电极和所述第三电极均为耐高温导电金属。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地电极和所述第三电极的导电率在25℃状态下，均为105-108S/m。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子体反应管为由石英、陶瓷、刚玉或聚四氟乙烯中任一种材料制成的绝缘介质管。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心电极包括：
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心电极与外接电源连接；
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子体反应管的壁厚不大于5mm。
8.一种含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法，应用于权利要求1-7中任一项权利要求所述的含非连续电场区的等离子体增强装置，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述放电间隙尺寸计算获得地电极长度信息和第三电极长度信息，包括：
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述地电极长度信息确定多个地电极和多个第三电极之间的间隔长度信息，还包括：
12.一种含非连续电场区的等离子体增强系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-7中任一项权利要求所述的含非连续电场区的等离子体增强装置。
13.一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求8-11中任一项权利要求所述的含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种含非连续电场区的等离子体增强装置，其特征在于，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地电极和所述第三电极均为耐高温导电金属。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述地电极和所述第三电极的导电率在25℃状态下，均为105-108s/m。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子体反应管为由石英、陶瓷、刚玉或聚四氟乙烯中任一种材料制成的绝缘介质管。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心电极包括：
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中心电极与外接电源连接；
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等离子体反应管的壁厚不大于5mm。
8.一种含非连续电场区的等离子体增强装置设计方法，应用于权利要求1-7中任一项权利要求所述的含非连续...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐诗雅，关银霞，包涵春，李超，朱骁，赵乾斌，杜宇，郭亚逢，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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