[实用新型]一种用于处理气态介质的等离子体反应器

说明书

本实用新型公开了一种用于处理气态介质的等离子体反应器，所述等离子体反应器包括至少一对电极；设置在所述一对电极之间的介电阻挡层；以及所述电极和介电阻挡层的至少一个气体介质可以通过的气体流动路径。本实用新型操作方便，即开即用，运行成本低，适用范围广泛。

技术领域

本实用新型为一种用于处理气态介质的等离子体反应器，涉及等离子体反应器技术领域。

背景技术

近年来，由于我国经济的快速发展，城市机动车的保有量迅速增加，大中城市不断扩容，交通拥堵加剧，空气污染严重。统计数据表明：至2009年，全国机动车保有量接近1.7亿辆、同比增长9.3%，与1980年相比，全国机动车保有量增加了25倍。随着机动车保有量的迅速增加，机动车尾气给我国城市造成的污染势必上升，将可能影响城市形象和居民的健康。此外，随着各地经济交流的日趋活跃，城市过境车数量也大幅度增加，无形之中加剧了过境城市的空气污染。汽车总量的迅速增加，增加量相对集中在大城市，由于这样一些特点，导致我国许多地方，特别是大城市汽车污染问题日益突出。机动车排放的尾气，除空气中的氮和氧以及燃烧产物CO₂、水蒸气为无害成分外，其余的均为有害物质。在机动车发动机排放的尾气中，一部分有毒物质是由于燃料不完全燃烧或燃气温度较低时产生；另一部分有毒物质是由于燃烧室内的高温、高压而形成的氮氧化合物以及铅化合物。

越来越严格的排放控制法规迫使内燃机和车辆制造商找到更有效的去除内燃机排放这些有害废气的方法。目前已经研究了多种用于捕获来自内燃机排气的颗粒物排放的系统。在这种系统中，通过将颗粒物简单、物理地捕集在多孔的陶瓷过滤器体的空隙中，即可从柴油机废气中除去颗粒物，然后通过将过滤器体加热至100°C的温度进行再生，残留的柴油机废气被燃烧掉。通过静电力使带电颗粒物质沉淀也是目前通用的方法。然而，这种类型的等离子体反应器的问题在于，在气体包含烟灰之类的颗粒物质的情况下，气体在等离子体反应器中的实际比例的停留时间不足以完成等离子体辅助的颗粒物质的氧化。因此，设备需要捕集颗粒材料，这可以通过将颗粒的填充床引入气流空间来完成，该填充床用作捕集颗粒物的过滤器。然而，在该区域中，电场不足以使等离子体在流过该区域的气体介质中建立。另外，沉积趋于集中在气体入口区域。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种用于处理气态介质的等离子体反应器。

根据本实用新型，提供了一种用于处理气态介质的等离子体反应器，所述等离子体反应器包括至少一对电极；所述一对电极之间存在有中间介电阻挡层；以及所述电极和介电阻挡层的至少一个气体介质可以通过的气体流动路径。在使用中，通过在整个电极对或每个电极对上施加适当的电势，在气体介质中会产生等离子体放电电极之间的材料，所述层可以包括所述介电阻挡层或可以与之分离，并且提供了一种表面，气态介质在所述表面上流动，所述表面沿着所述气体流动路径的至少一部分长度延伸，用于在气态介质中将选定种类或颗粒物质截留在所述表面上的装置。

在根据本实用新型，所述装置包括施加的直流、交流或脉冲电压源，以静电捕集气态介质中的所述表面颗粒物质。为了以这种方式进行静电捕获，可能需要通过将携带颗粒物的气态介质暴露于电场中来对颗粒物进行预充电。

优选地，所述材料层由片状的可渗透过滤材料提供，并且所述气体流动路径使得气态介质被引导流过片状过滤材料，由此将气态介质中的选定物质或颗粒材料截留在其表面上。所述材料层的一侧或两侧可以设置有涂层。所述涂层可以是用于除去氮氧化物或碳质材料的催化剂。一个表面上的催化剂可以催化一个反应（例如还原氮氧化物），而另一表面上的催化剂可以催化另一个不同的反应（例如碳质材料的氧化），或者一个或多个涂层可以包含催化剂的混合物。