[实用新型]一种非平衡态等离子体净化器

说明书

技术领域

本实用新型是一种针对大气治理领域的污染物净化处理装置，尤其是一种逆流式非平衡等离子体反应装置，属于环境污染治理技术领域。

背景技术

随着人类生产活动和生活活动的不断扩大，排放到环境中的废气污染物成分既复杂，而且有毒有害物日益增加。不仅给生态环境造成了严重的破坏，也给人类自身带来不可估量的危害。传统的废物处理技术已不能适应需要，而非平衡等离子体技术由于其具有开发费用低、处理彻底、无二次污染等优点，正受到研究领域的广泛关注。

废气中的主要成分有：总悬浮颗粒、飘尘、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、氨、碳氧化物和有机蒸气(VOCs)等。它们分别来自于生活污染源、工业污染源和交通污染源。通常的处理技术有：机械过滤、液体吸附、固体吸附、静电吸附、催化转化等。这些技术对废气的治理起着重要的作用。但随着废气成分的复杂化、浓度增大，这些技术的效率低、一次污染、腐蚀设备、工艺复杂、投资大、运行费用高等缺陷逐渐显露出来。日前最具活力的废气处理技术当数非平衡态等离子体技术。80年代末Masnda S.首次提出的脉冲放电脱硫脱硝技术，属于这一技术范畴。

工业废气中悬浮颗粒和飘尘以气态和气溶胶态长期悬浮在空气中，对大气环境造成了严重的污染，其中粒径在0.1～5um之间的颗粒对人体危去最大。非平衡态等离子体技术可以有效地清除废气中的这些颗粒物。其处理机理是：通过非均匀放电(如电晕放电)产生的非平衡态等离子体，其中的电子和离子在梯度场的作用下和废气中的颗粒物相互碰撞并附着在这些粒子上，使之成为荷电粒子，进而被集尘极所收集。

对废气中的其它气态污染物的等离子体处理机理为：通过气体放电产生的等离子体中含有大量高能电子、离子、激发态粒子和具有很强氧化性的自由基，其中活性粒子的平均能量高于气体分子的键能。这些活性粒子和有害分子碰撞的结果是，一方面打开气体分子键生成一些单原子分子和固体微粒；另一方而产生大量·OH、·HO₂、·O等自由基和氧化性极强的O₃。由这些单原子分子、自由基和O₃等组成的活性粒子所引起的化学反应，最终将废气中的有害物质变成无害物质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的、有效的、低能耗的逆流针板式非平衡态等离子体净化装置。

本实用新型提供的废气处理装置，是将电晕放电和介质阻挡放电相结合产生非平衡态等离子体技术，反应器为类针-板式结构，采用污染物气流与非平衡态等离子体通道逆流接触的形式来降解废气。该装置具有结构简单，占地面积小，适用面广，处理效果好等优点。

本实用新型的一种非平衡态等离子体净化装置，其特征在于：一种非平衡态等离子体净化装置，其特征在于：包括电源5、非平衡态等离子体反应器6和尾气活性炭吸附净化器10；在非平衡态等离子体反应器6内安装放电电极1、接地电极2，通过高压电线8将电源5与放电电极1相连，接地电极2通过接地线9接地；放电电极1垂直于接地电极2，放电电极1为曲率半径＜10mm的实心或空心针尖、实心或空心金属棒或金属管；基盘7为表面光滑的金属平板，基盘7和接地电极2均采用3～5mm厚钢板制作，孔径为40～60mm，开孔率为50％～65％；基盘7平行接地电极2布设于非平衡态等离子体反应器6内；基盘7面向接地电极2一侧表面安装有放电电极1，放电电极1与基盘7垂直；放电电极1与接地电极2之间的间距为1cm～12cm；在非平衡态等离子体反应器6内靠近接地电极2的一侧设有两个进气口3，两个进气口3上下对称分布，非平衡态等离子体反应器6整体结构密闭；在非平衡态等离子体反应器6内靠近基盘7的一侧上下对称布设两个出气口4；两个出气口4同时连接在尾气活性炭吸附净化器10上。

本实用新型所提供的一种非平衡态等离子体净化装置与现有的非平衡态等离子体净化装置相比明显的不同是：

在放电电极1和接地电极2之间形成了非平衡态等离子体通道，进入反应器6的污染气体与非平衡态等离子体通道逆向接触，提高了等离子体通道中高能电子、强氧化性自由基及准中性分子的碰撞几率及碰撞速率，从而提高了等离子的利用率；非平衡态等离子体反应器6整体结构密封操作，利用了静压箱的原理，净化器内部压力均衡，有利于气态污染物气流及浓度稳定；采用了尾气净化器，来达到污染物废气彻底的无害化排放；同时，这种装置将电晕放电和介质阻挡放电相结合，在放电期间避免了电弧的产生，利于生成等离子体活性基团。

总之，这种反应器形式很大程度上提高了废气的处理效率，而且结构简单，适用性强，运行费用低。