[发明专利]一种往复式多电离腔大气压非平衡等离子体反应器

摘要

一种往复式多电离腔大气压非平衡等离子体反应器，其平板接地电极与覆盖在平板高压电极表面的α-Al2O3电介质层之间构成多个非平衡等离子体电离腔，平板接地电极上设置有冷却液腔，平板接地电极上在冷却液腔之间还设置有反应气体冷却腔，大气压非平衡等离子体反应器工作时，原料气体均匀进入反应器后，交替经过多个非平衡等离子体电离腔和多个反应气体冷却腔，再最后经反应气体出口输出，多个非平衡等离子体电离腔既可以采用同一激励电源供电，也可以每个电离腔采用独立的激励电源。本发明使等离子体化学反应进行的更加充分，提升了等离子体化学反应的效果，使每个电离腔的放电性能都得到优化，也可更方便地调控等离子体化学反应进程。

主权项

一种往复式多电离腔大气压非平衡等离子体反应器，包括平板高压电极（1）、α‑Al2O3电介质层（2）、平板接地电极（3）、原料气体入口（5）、反应气体出口（6）、密封端组件（7）、冷却液腔（8）、至少二级非平衡等离子体电离腔、至少一级反应气体冷却腔（12），其特征在于：原料气体入口（5）连接一级非平衡等离子体电离腔（9），一级非平衡等离子体电离腔和二级非平衡等离子体电离腔平行设置，在两电离腔之间增设一级反应气体冷却液腔（12），平行放置的两电离腔和冷却液腔（8）两端安装有密封端组件（7），用于引导反应气体由一级非平衡等离子体电离腔经由一级反应气体冷却腔进入二级非平衡等离子体电离腔（10）；平板高压电极（1）两面分别覆盖α‑Al2O3电介质层（2），α‑Al2O3电介质层（2）与平板高压电极（1）接触的一面镀涂0.05mm厚的金属Ag或Au，镀层边缘距α‑Al2O3电介质层（2）边缘留有8～10mm的绝缘距离，金属Ag或Au镀层与平板高压电极（1）导电连接；平板接地电极（3）与覆盖在平板高压电极（1）表面的α‑Al2O3电介质层（2）之间构成一级非平衡等离子体电离腔（9）和二级非平衡等离子体电离腔（10）；平板接地电极（3）上设置有冷却液腔（8）；平板接地电极（3）上在冷却液腔（8）之间还设置有一级反应气体冷却腔（12），一级反应气体冷却腔（12）间隙为0.25～1.00mm，在同一等离子体反应器内反应气体冷却腔间隙距离等于或大于电离腔放电间隙距离；用于一级非平衡等离子体电离腔（9）和二级非平衡等离子体电离腔（10）的激励电源，其输出电压范围为2～10kV，频率范围为4～10kHz；往复式多电离腔大气压非平衡等离子体反应器工作气压控制在90～110kPa。