[实用新型]一种等离子体催化反应器用突刺电极及包含该突刺电极的等离子体催化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及等离子体催化治理气态污染物领域，具体涉及一种等离子体催化反应器用突刺电极及由该突刺电极组成的等离子体催化反应器。 

背景技术

对于室外大气而言，有机类PM2.5颗粒是大气PM2.5的重要组成部分，其主要来源为工业燃煤排放以及机动车尾气排放。有机类PM2.5颗粒不仅可以在大气反应中提供氧化剂，是造成光化学污染的重要污染源之一；而且对红外线还具有较强的吸收特性，是导致地球变暖的主要物质之一。此外，有机类PM2.5颗粒物对城市大气环境和区域气候产生明显的影响。室内空气中，有机类PM2.5颗粒物主要来源为厨房油烟、香烟以及室外空气污染等，对人体健康有重大危害。 

等离子体法捕集降解大气中的有机类PM2.5颗粒是近年来科研的热点，主要原理是等离子体放电产生大量电子，电子附着在颗粒物上使其带电，然后由静电的吸引作用沉降在电极板上。同时，等离子体电场中产生大量的强氧化性的基团（活性氧、羟基等）与颗粒物反应，通过电极板表面涂覆的催化剂进行快速地催化降解。等离子体法捕集降解有机类PM2.5颗粒物的优点在于其处理效率高、能耗低、运行成本低，无需定期清灰。 

等离子体降解气体中有机物的反应器一般分为平板式和圆筒式，例如，申请号为201220269277的实用新型专利申请公开一种板式等离子体处理臭气的装置，包括进气口、排气口和至少两组以上的处理装置，其特征在于：所述处理装置包括长方形支撑框架，支撑框架内交错安装有若干个高压电极板和低压电极板，两相邻低压电极板在其中一端头连接有封闭绝缘板，低压电极板上开设有若干个气流方孔。其具有处理臭气效果好，结构可靠，制作简单，生产成本低，设备气流阻力小，电场强度均匀等优 点。 

公开号为CN102179145A的中国发明专利申请公开了一种圆筒式等离子体催化协同治理VOCs的反应器，包括筒体，筒体为石英玻璃管，石英玻璃管的外壁面包裹金属导电物，金属导电物接交流高压电源作为介质阻挡放电的外电极；筒体内部正中间设置不锈钢管，不锈钢管接地作为介质阻挡放电的内电极；不锈钢管管壁开孔，并连接外部气源；石英玻璃管和不锈钢管之间形成放电气隙，放电气隙内填充吸附剂和催化剂；筒体的一端为进气口端，另一端为出气口端，进气口端和出气口端分别设有气流均布板。 

然而，无论是上述的平板式反应器，还是圆筒式反应器，均是采用光滑的金属板（筒）作为放电电极，他们拥有两个共同的缺点，即烟气在反应器中的停留时间短和烟气在反应器中的浓度分布不均匀。在等离子体有机类PM2.5颗粒捕集碳化反应器中，烟气的停留时间过短，会使得烟气在反应室中没有充足的时间降解，导致处理效率不高。如果为了延长烟气的停留时间而增加反应器的长度或提高放电功率，就会大大提高设备的投资成本和运行成本。同时，烟气在反应器中的浓度分布不均匀，将会增加反应器的局部负荷，导致电极板上涂覆的催化剂容易出现局部失活，产生二次污染。 

实用新型内容

本实用新型提供了一种等离子体催化反应器用突刺电极及由该突刺电极组成的等离子体催化反应器，突刺电极的突刺分布均匀，加工方便，放电效果好；突刺的交错分布，有助于烟气在反应器内的紊流流动，在不改变反应器大小的情况下，延长了烟气的停留时间；突刺的分布有助于改善烟气污染在反应器内混合状况，使得烟气在反应器中的浓度分布更加均匀；同时突刺有助于颗粒态的污染物在内电极表面的沉积，提高反应器内污染物的浓度，从而提高等离子体催化反应过程的能量效率。 

一种等离子体催化反应器用突刺电极，包括： 

上下两层不锈钢板外电极； 

紧贴不锈钢板外电极内表面设置的上下两块陶瓷板介质； 

位于两块陶瓷板介质中心的突刺内电极板，该突刺内电极板的两面带 有若干个突刺； 

突刺内电极板与陶瓷板介质之间的间隙为废气通道。 

内外电极接正负脉冲高压电源，本实用新型的突刺电极，内电极表面带有若干个突刺，突刺可以强化电极放电，增强气流扰动，废气中的有机类PM2.5颗粒易于沉淀，增强对有机类PM2.5颗粒的捕集效果。突刺内电极位于两块陶瓷板介质的正中间处。 

作为优选，所述的突刺内电极由两块不锈钢板叠置而成，每块不锈钢板表面冲击出半圆形或锥形突刺，不锈钢板叠置时突刺朝外。在不锈钢板表面冲击半圆形或锥型突刺，冲压加工方便，冲压成型的突刺分布和高度均匀性好。