[发明专利]一种自清洁等离子体空气调理方法和装置

说明书

等离子体除尘原理是使PM2.5灰霾颗粒带上电荷后被高压电场俘获。存在三方面问题：尺度越大的PM2.5颗粒越容易被荷电和俘获，然而，其细微的PM2.5颗粒，如小于0.3微米的灰霾就容易从等离子体空气调理电场或者HEPA滤网中逃逸；灰霾吸附在集尘电极上达一定量之后，如果不及时清洗，会使集尘效果快速衰减；等离子体空气放电，臭氧和氮氧化物是难以避免的副产物。本发明方法和装置是通过让灰霾颗粒与水雾结合、凝聚，形成较大团簇后再进入等离子体荷电区和集尘区，更易于被荷电并被电场收集；并且，被俘获到集尘电极上的水雾形成水珠，从集尘电极流下，带走集尘电极上的灰霾颗粒，起到清洁集尘电极的作用；水雾吸附了电荷，减少臭氧和氮氧化物生成几率，再加上光催化分解臭氧和氮氧化物，可显著降解臭氧和氮氧化物浓度。

技术领域

本发明所属领域是电极环境治理技术领域，具体涉及一种自清洁等离子体空气调理方法和装置。

背景技术

等离子体空气调理技术集成了灭菌、除尘、分解甲醛和TVOC等多种功能，在众多领域有着广泛的应用前景。然而，细微的PM2.5颗粒，如小于0.3微米的灰霾就容易从等离子体空气调理装置或者HEPA滤网中逃逸，并且，收集到集尘电极的灰尘如果得不到及时清理，将严重影响空气调理的效果。另外，空气中放电产生等离子体时，副产物臭氧和氮氧化物难以避免，低功率等离子体降解甲醛、TVOCs等有害气体的效果也很不理想，使等离子体技术在室内空气调理领域受到严重制约。如果人类或者动物长时间处于臭氧和氮氧化物超标电极环境，将可能引起身体的不适反应，也有研究表明，植物生长于臭氧浓度长期超标的环境中，也会导致减产。为了避免臭氧或者氮氧化物浓度超标，只能降低等离子体的功率密度，这就牺牲了等离子体灭菌、除尘、分解甲醛和TVOC的效率。等离子体空气调理效率与臭氧和氮氧化物浓度超标之间的矛盾已经严重地制约了等离子体技术在室内空气调理领域、绿色有机农业领域和养殖领域的推广应用。

在等离子体工业废气处理方面，等离子体功率较大，虽然对臭氧和氮氧化物指标不敏感，但是，废气在等离子体反应区停留时间较短，未能充分反应即离开反应区，导致效率低下，并且能耗太高，这也是制约等离子体工业废气处理技术广泛应用的关键因素。

发明内容

本发明方法和装置是通过在等离子体空气调理装置的进气口设置发雾装置，先让灰霾颗粒与水雾结合、凝聚，形成较大团簇后再进入等离子体荷电区和集尘区，更易于被电荷和电场俘获。大量的水雾在气流的带动下进入等离子体荷电区和集尘区，水雾颗粒会吸附电荷，由于电荷被水雾吸附后，电荷与氧气和氮气反应几率大大降低，也就阻断了臭氧和氮氧化物生成的反应通道，吸附电荷后的水雾被激发，具有很强的反应活性和溶解性，而细微的水雾颗粒也具备很大的比表面积，会大量溶解空气中的有害气体，水雾颗粒被集尘电极收集，被集尘电极俘获的水雾聚合成大水珠，从集尘电极流下，带走集尘电极上的灰霾颗粒和空气中的有害气体，起到阻断臭氧和氮氧化物生成通道、去除空气中有害气体和灰霾以及清洁集尘电极的多重功能。

一种自清洁等离子体空气调理方法，其特征在于，可分解为六步：

第一步：在等离子体空气调理装置的进气口设置有发雾装置，产生大量水雾；

第二步：空气从进气口进入等离子体空气调理装置之前，空气与水雾相遇、混合，期间，空气中的灰霾颗粒与水雾颗粒聚合、凝聚，形成较大颗粒，然后被气流带进等离子体空气调理装置的荷电区；

第三步：水雾颗粒在等离子体空气调理装置的荷电区与电荷碰撞，带上电荷，并且被活化，处于较高的反应活性状态；

第四步：被活化的水雾溶解空气中的有害气体并与之反应，将有害气体从空气中去除；

第五步：水雾被等离子体空气调理装置的集尘电极收集，并凝聚成大水珠，沿集尘电极表面向下流动，带走集尘电极上的灰霾，清洁电极表面；