[实用新型]一种介电电泳电极结构

说明书

本实用新型公开了一种介电电泳电极结构，包括两片电极板，两片电极板分别连接交流电源不同输出端，两片电极板间相互绝缘，其特征在于：所述的两片电极板中一片为金属拉伸网电极板，另一片为金属多孔膜结构电极板，金属拉伸网电极板与金属多孔膜结构电极板平行排列。本实用新型的介电电泳电极结构，其中一片电极为金属拉伸网电极板，另一片电极为金属多孔膜结构电极板，使得膜与电极的距离为零，最大限度的发挥介电电泳的效果，提高分离效率。

技术领域

本实用新型涉及在流体中对颗粒物及液滴进行分离的介电电泳电极，特别涉及一种将介电电泳技术与膜技术结合使用的介电电泳电极结构。

背景技术

介电电泳描述的是位于非匀称电场的电中性颗粒，由于介电极化的作用而产生的平移运动。产生在颗粒上的偶极矩，可以由两个相同带电量但极性相反的电荷来表示，当它们在颗粒界面上不对称分布时，产生一个宏观的偶极矩。当这个偶极矩位于不匀称电场中，在颗粒两边的局部电场强度的不同产生一个净力，称为介电电泳力。由于悬浮于媒介中的颗粒与媒介有着不同的介电能力(介电常数)，若颗粒朝电场强度增强的方向移动，称为阳性介电电泳，反之若颗粒朝电场强度减弱的方向移动，称之为阴性介电电泳。

当颗粒(半径r、相对介电常数为ε_p、电导率σ_p)悬浮于流体介质(相对介电常数为ε_f、电导率为σ_f)时，其所收到的介电电泳力为：

式中:(这里：)；E是外加电场强度的均方根；ε₀是真空介电常数；ω是电场角频率。DEP力方向将取决于k^*(ω)的实数部分，即CM因子，在CM>0时为阳性介电电泳,粒子从低电场区域运动到高电场区域，反之为阴性介电电泳。

现有技术中，空气除尘有时会使用采用静电除尘法，该方法利用电泳(electrophoresis,EP)的原理，在高压直流电场中使空气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向着与电子和离子电性相反的电极移动。在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒使其荷电，荷电粉尘颗粒在电场力作用向电极运动，实现固体粒子或液体粒子与气流的分离。

介电电泳技术与静电除尘的电泳技术不同之处在于：

(1)介电电泳操纵的是电中性颗粒，使其由于介电极化的作用而产生的平移运动；电泳操纵的是电子和离子，使其负荷在颗粒上产生定向移动。

(2)介电电泳中颗粒运动方向与电场的方向无关，只与其本身的介电常数和介质的介电常数有关；电泳中颗粒运动方向取决于颗粒所带电荷的符号和电场的方向，电场方向反转则运动方向反转。

(3)介电电泳需要非均匀电场；电泳在均匀或非均匀的场中都可发生。

(4)介电电泳力的大小正比于颗粒直径的立方；电泳力的大小正比于颗粒所带电荷的多少。

现有的介电电泳电极与膜结合使用都是膜与电极分离使用的，依靠电场覆盖一定距离，将膜纳入介电电泳覆盖的范围而起作用。比如采用圆柱叉指电极，表面加支撑层后，再附上PVDF有机膜，利用介电电泳效应减轻膜污染，增加渗透量，提高膜的过滤级别，提高膜的使用寿命。

一般来说，距离电极越远，作用力就越低，作用效果就越差。由于膜与电极的分离，势必造成间隔一定的距离，导致介电电泳最强的效果不能加在膜上。

现有的介电电泳电极，例如圆柱叉指类型、冲孔网类型、钣金条状类型等均需要精细加工制造，制造和装配要求较高。

膜与电极的分离使用，使得结构更为复杂，占用空间增大，安装制造也更为复杂和不便，也不利于降低制造成本。

发明内容