[发明专利]一种用于液体改性的可循环同轴式DBD等离子体反应器

说明书

本发明属于介质阻挡放电(DBD)等离子体技术领域，涉及一种用于柴油处理的DBD等离子体发生器、处理系统及其应用。所述DBD等离子体发生器具有多层同轴结构，包括铁制十字电极、铝片、反应发生区、地电极，导气口，可拆卸盖子所述高压电极与地电极中间产生等离子体，用于与所述反应发生区流经的待处理柴油直接接触。所述处理系统，包括加样瓶，三通导管，蠕动泵，以及一种同轴线板式DBD等离子体反应器。向所述加样瓶中加入柴油，并开启所述蠕动泵，使柴油流经所有管道并覆盖反应发生区；调高电压，高压电极与所述地电极间产生电场，击穿介质后产生低温等离子体，与待处理柴油发生反应，本文主要介绍了使用该设备产生等离子体处理流动的柴油及结论。

技术领域

本发明属于介质阻挡放电等离子体技术领域，具体涉及一种主要用于液体处理的一种可 循环同轴线板式DBD等离子体反应器、处理系统以及其应用。

背景技术

介质阻挡放电(DBD)等离子体是在放电空间放入绝缘介质的一种气体放电现象，属于 低温等离子体技术中的一种。介质阻挡放电等离子表现为放电均匀、弥漫、稳定。在大气压 下，这种气体放电呈现微通道的放电结构，在放电空间和时间上通过放电细丝进行微放电， 每个微放电时间非常短促，兼有辉光放电大空间均匀放电和电晕放电高气压运行的特点。介 质阻挡放电能够在大气压下还可以产生大体积、高能量的低温非平衡态等离子体，具有反应 速率高、启停快、无噪声的特点，能在气隙中形成稳定的放电。与其他热过程相比，明显降 低了反应能耗成本。介质阻挡放电不需要真空设备就能在室温或接近室温条件下获得化学反 应所需的活性粒子，如工业上通过DBD将柴油机废气中的NOx转化为O₂和N₂等物质，是 具有吸引力和发展前途的氮氧化物处理方法；实验室通过介质阻挡放电对柴油进行控制不同 变量的处理，为柴油的改性提供了新的思路。除此之外，介质阻挡放电等离子体目前还广泛 应用于杀菌消毒、臭氧合成、废气处理、材料改性等方面。同时介质阻挡等离子体具有处理 效率高，无二次污染，能耗低等突出的优势，有巨大的市场应用前景和经济、环境、社会效 益。

目前介质阻挡放电等离子体反应器采用的结构通常有平面结构电极和同轴结构电极。相 关研究表明，增大反应器的放电区容积可以提高放电效果。平面结构电极主要指平行板—板 式反应器，具有放电均匀、稳定的特点，但是受限于生产工艺和绝缘工艺，板—板式反应器 放电区容积的增加存在一定困难。而同轴结构反应器中的套管式反应器可以通过增加介质管 轴向及径向尺寸来获得较大的放电区容积，采用小曲率半径的内电极可获得较大的电场强度， 有利于气体放电。同时，板—板式反应器由于放电区容积较小，无法适应大容量处理的要求， 而同轴反应器由于放电区容积较大，再配合以循环可控的泵装置，可以很好的适应大容量处 理要求。

介质阻挡放电等离子体技术，是目前国内外的研究热点，仍存在许多有待研究的问题和 有待改进的方法和设备。将介质阻挡放电等离子体技术和装备应用到实际工程当中的案例较 为有限。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种可循环同轴线板式DBD放电等离子体发生器，以及 一种对柴油的改性方法。

技术方案如下

一种可循环同轴线板式DBD等离子体反应器，包括铝制十字电极(1)、铝片(2)、导气 口(3)、地电极(4)、反应发生区(12)、可拆卸盖子(13)。DBD等离子体放电区域主要在 于高压电极、地电极和中间的介质。

高压电极由末端所述铝制十字形电极(1)连接紧贴石英玻璃内筒的内壁的所述铝片(2) 组成，放大电极面积，增强放电，减少能耗，避免热破坏。

所述导气口(3)的外端连接气袋，收集气体以供分析。

高压电极与所述地电极(4)中间通过高压击穿液体产生等离子体，与所述反应发生区(12) 流经的液体直接接触产生反应。

优选所述铝制十字电极(1)、地电极(4)为导电性能较好的铝制材料。