[发明专利]滑动弧放电-臭氧联合灭活空气中细菌病毒的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种细菌和病毒杀灭方法及装置，更具体地说，本发明涉及一种滑动弧放电 -臭氧联合灭活空气中细菌病毒的方法与装置。

背景技术

目前国内医院对于无菌室和手术室的空气消毒多采用动态消毒机进行消毒，通过紫外线 和臭氧传统方法进行灭菌，对病毒灭活没有十分有效的方法，实验检测发现，经过多功能动 态灭菌机后，多数病毒检测仍呈阳性。最新提出的层流手术室，对空气中细菌和病毒灭活效 果显著，但造价昂贵且耗能较高。

滑动弧放电是一种常压下低温等离子体发生方式，该技术已被初步应用于工业废气、废 水处理等环保领域。其主要特点在于输入能量可以在不加热反应气体的前提下，产生大量的 高能电子和活性基团，并选择性刺激化学反应。应用于空气中细菌和病毒灭活处理时，可以 促进细胞、核糖核酸(RNA)，脱氧核糖核酸(DNA)、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合 物的断键反应。因此，利用滑动弧放电高能量输入、破坏能力强，同时能耗较低的特点，可 以实现对空气中的细菌和病毒快速的初步灭活。但由于滑动弧放电产生的高能电子和活性基 团的生存时间短(0.001秒级)，因此对细菌和病毒的灭活往往不充分。

臭氧作为一种常规的杀菌技术，其杀菌成本低，生存时间较长(约10秒级)，可以通过 本身的强氧化性破坏分解细菌的细胞壁，直接与聚合物分子发生作用，破坏细菌和病毒的代 谢和繁殖过程。但利用臭氧杀菌时，所需处理时间长(大于30分钟)，而且尤其对病毒大分 子的破坏能力有限。

因此，提供一种能够克服上述诸种不足的细菌和病毒杀灭方法和装置显得十分必要。

发明內容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种滑动弧放电-臭氧联合 灭活空气中细菌病毒的方法与装置。

本发明中的滑动弧放电-臭氧联合灭活空气中细菌病毒的方法，包括：辅助气体空气或 氧气通过滑动弧放电反应器底部的喷嘴进入反应罩，推动两个刀型分叉电极的起弧端向上移 动，产生滑动弧放电；将含有细菌和病毒的空气引入反应罩，空气进口正对着滑动弧放电反 应器的两个刀型分叉电极的上侧；将臭氧发生仪产生的臭氧引入反应罩，含有细菌和病毒的 空气依次与滑动弧放电低温等离子体、臭氧发生反应，处理后的空气经反应罩顶部的出口排 出。

作为一种改进，所述臭氧发生仪产生的臭氧分上下两路进入反应罩，其中下方的臭氧进 口对着刀型分叉电极的上侧，该处的臭氧与滑动弧放电低温等离子体接触，促进滑动弧放电 过程中活性基团的产生；从上方进入反应器上部的臭氧，形成臭氧反应区。

本发明还提供了一种滑动弧放电-臭氧联合灭活空气中细菌病毒的装置，包括一个滑动 弧放电反应器，该反应器具有反应罩，反应罩底部为绝缘底座；在所述绝缘底座上对称安装 有与高压电源相连的两个刀型分叉电极，两个刀型分叉电极之间是可向上移动的起弧端；绝 缘底座上设有与辅助气体管路相连的喷嘴；反应罩上设有与空气管路相连的空气进口，该空 气进口正对着刀型分叉电极的上侧布置；反应罩的顶部设空气出口；反应罩上还设置有臭氧 进口，通过管路连接至臭氧发生仪。

作为一种改进，所述臭氧进口有两个，均通过管路连接至臭氧发生仪，其中：上方的臭 氧进口设于反应罩的上部，下方的臭氧进口设于反应罩的下部且与刀型分叉电极的上侧相对 布置。

作为一种改进，在反应罩的内部，有一个设于刀型分叉电极的上方的整流罩。

作为一种改进，所述整流罩是在刀型分叉电极的上方30mm处。

作为一种改进，所述整流罩是中间为致密小孔、四周孔隙逐渐增大的多孔圆拱形结构。

作为一种改进，所述整流罩的圆形外部边缘直径为40mm，拱形的高度为10mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明中的装置可以连续处理含有细菌和病毒的空气，对空气的流量变化和各种病 原性微生物的灭活适应性强；

(2)对细菌具有100％的杀灭效果，对病毒的灭活效果可以达到95％以上，因此对含有病 原性微生物的空气的处理效果优于动态消毒机等现有技术；

(3)设备不仅制造成本低，而且运行能耗低，单位空气处理能耗远低于目前国内医院无 菌室广泛使用的空气消毒多采用动态消毒机。

附图说明

图1为发明中装置结构示意及用于杀菌效果检测试验的安装示意图。