專利名稱：活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用逆變技術(shù)產(chǎn)生活性氧離子的裝置，產(chǎn)生的高能活性氧離子能有效處理有機廢氣和惡臭氣體。
因此，經(jīng)濟、高效的治理低濃度有機廢氣和惡臭氣體，除改進傳統(tǒng)技術(shù)外，尚需開發(fā)新的技術(shù)?；钚匝跏抢酶邏红o電的特殊脈沖放電方式(活性氧發(fā)射管每秒鐘發(fā)射上千億個高能離子)，產(chǎn)生高密度的高能活性氧(介于氧分子和臭氧之間的一種過渡態(tài)氧)迅速與有機分子碰撞，激活有機分子，并直接將其破壞；或者高能活性氧激活空氣中的氧分子產(chǎn)生二次活性氧，與有機分子發(fā)生一系列鏈式反應(yīng)，并利用自身反應(yīng)產(chǎn)生的能量維系氧化反應(yīng)，而進一步氧化有機物質(zhì)，生成二氧化碳和水以及其他小分子。
本發(fā)明提出的活性氧高壓窄頻脈沖發(fā)生裝置，由控制電路、高壓脈沖發(fā)生電路和放電電極(活性氧發(fā)射管)、經(jīng)電路連接構(gòu)成。其中，高頻脈沖發(fā)生電路采用逆變技術(shù)，控制電路采用自適應(yīng)控制，逆變產(chǎn)生的高壓窄脈沖施加到活性氧發(fā)射管上，產(chǎn)生大量高能活性氧離子，與有機廢氣或惡臭混合，達到凈化處理的目的。
本發(fā)明中，控制電路由微處理器及智能傳感電路組成，高壓脈沖發(fā)生電路采用場控器件作為大功率AC-AC變換器的開關(guān)器件，結(jié)合脈沖寬帶技術(shù)(PWM)變頻供電。采用軟開關(guān)技術(shù)，以降低反向恢復(fù)特征的要求，并設(shè)計了脈沖變壓器以降低因損耗而產(chǎn)生的熱效應(yīng)，最后的輸出窄脈沖，施加到活性氧發(fā)生電極上。整個裝置可以產(chǎn)生高濃度的活性氧離子。其電路原理見附圖1所示、本發(fā)明中，脈沖發(fā)生電器路由放大器U10、轉(zhuǎn)換器U11和U12、大功率管V1和V2、高頻脈沖變壓器T1經(jīng)電路連接構(gòu)成。脈沖發(fā)生電路的輸出端連接放電電極。發(fā)生電路由能量驅(qū)動單元產(chǎn)生脈沖信號，通過U10放大后變換為雙路相差180°的驅(qū)動信號，驅(qū)動大功率管V1和V2，形成窄脈沖，再經(jīng)過脈沖升壓變壓器T1產(chǎn)生3～15KV的高壓脈沖，脈沖前沿小于20-50ns，脈沖半寬為100-200ns。其電路見圖3所示。
本發(fā)明中，控制電路由微處理器U1、信號源JIN、信號處理與整形電路U7U8U9、延時調(diào)節(jié)電路U4、脈沖功率放大電路U3、電壓控制和隔離電路U2，以及功能控制電路U5和顯示電路U6等經(jīng)電路連接組成，見圖2所示。整個電路采用移相式控制方式，同時設(shè)計了自適應(yīng)控制電路，能夠根據(jù)處理氣體的濃度進行自動調(diào)節(jié)電氣參數(shù)。具有以下功能手動/自動功能，占空比，有害氣體濃度顯示功能，串口聯(lián)機功能，超限極警功能，4路高能脈沖發(fā)生器電路，12位A/D采樣。
本發(fā)明的特點在于利用諧振技術(shù)與開關(guān)技術(shù)有機結(jié)合，可以實現(xiàn)在電壓過零關(guān)斷的同時有效的減小開關(guān)的損耗，從而增加轉(zhuǎn)換效率，提高活性氧離子的產(chǎn)生量。
本發(fā)明的活性氧發(fā)生電極采用內(nèi)外電極的方式，如圖4所示，由內(nèi)外金屬電極和電介質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)電極為帶孔金屬薄板制成的圓筒，外電極為金屬板網(wǎng)，內(nèi)外電極間固定一根一端封閉的電介質(zhì)，并且內(nèi)外電極和電介質(zhì)緊密結(jié)合。內(nèi)外電極長度為100～700mm，外電極厚度為0.1～0.5mm，內(nèi)電極厚度為0.1～0.3mm，內(nèi)外電極外徑為10～50mm，電介質(zhì)外徑為10～50mm。內(nèi)外電極和電介質(zhì)均固定在絕緣座底上，通過導(dǎo)電簧片與脈沖電源的輸出端相接。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、產(chǎn)生量高活性氧離子數(shù)是同等工頻活性氧發(fā)生裝置所產(chǎn)生的2～5倍。
2、能耗低是同等處理效率的傳統(tǒng)設(shè)備能耗的約1/20-1/30。
3、處理效率高有機污染物去除率較工頻處理裝置提高20％～50％。
4、自控性能高采用自適應(yīng)控制，由傳感器取樣的信號與基準值進行比對，根據(jù)不同濃度自動調(diào)整活性氧發(fā)生量，優(yōu)化有機廢氣凈化處理效果。
因此本發(fā)明裝置滿足處理有機廢氣和惡臭的工業(yè)實用化要求，具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1為活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置原理圖；圖2為活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置控制電路圖；圖3為活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置脈沖發(fā)生電路圖；圖4為活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置發(fā)射管結(jié)構(gòu)圖；圖中標號1為外電極，2為內(nèi)電極，3為電解質(zhì)，4為底座，5為導(dǎo)電柱。
權(quán)利要求
1.一種活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置，由控制電路、高壓脈沖發(fā)生電路以及活性氧發(fā)射管組成，其特征在于高頻脈沖發(fā)生電路采用逆變技術(shù)，控制電路采用自適應(yīng)控制，逆變產(chǎn)生的高壓窄脈沖施加到活性氧發(fā)射管上，產(chǎn)生大量高能活性氧離子，與有機廢氣或惡臭混合，達到凈化處理的目的。
2.權(quán)利要求1所述的活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置，其特征在于脈沖發(fā)生電路采用場控器件作為大功率AC-AC變換器的開關(guān)器件，結(jié)合脈寬調(diào)制技術(shù)變頻供電。
3.權(quán)利要求1所述的活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置，其特征在于脈沖發(fā)生電器路由放大器U10、轉(zhuǎn)換器U10和U12、大功率管V1和V2、高頻脈沖變壓器T1經(jīng)電路連接構(gòu)成，脈沖發(fā)生電路的輸出端連接放電電極。
4.權(quán)利要求1所述的活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置，其特征在于控制電路由微處理器U1、信號源JIN、信號處理與整形電路U7U8U9、延時調(diào)節(jié)電路U4、脈沖功率放大電路U3、電壓控制和隔離U2，以及功能控制電路U5和顯示電路U6經(jīng)電路連接組成，整個電路采用移相式控制方式，同時設(shè)計了自適應(yīng)控制電路，能夠根據(jù)處理氣體的濃度進行自動調(diào)節(jié)電氣參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性氧高壓窄脈沖發(fā)生裝置，其特征在于上述的活性氧發(fā)射管由內(nèi)外金屬電極和電介質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)電極為帶孔金屬薄板制成的圓筒，外電極為金屬卷筒，內(nèi)外電極間固定一根一端封閉的電介質(zhì)，并且內(nèi)外電極和電介質(zhì)緊密結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的活性氧高壓窄脈沖裝置，其特征在于內(nèi)外電極長度為100～700mm，外電極厚度為0.1～0.5mm，內(nèi)電極厚度為0.1～0.3mm，內(nèi)外電極外徑為10～50mm，電介質(zhì)外徑為10～50mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種為活性氧機廢氣和惡臭氣體凈化處理裝置提供高能脈沖的裝置。由控制電路、脈沖產(chǎn)生電路、以及放電電極組成。制成的高壓發(fā)生裝置能產(chǎn)生前沿小于50ns，脈沖半寬約為100－200ns，重復(fù)頻率1～20kHz可調(diào)，電壓3～15kV可調(diào)的高壓脈沖，施加到活性氧發(fā)生電極上，能產(chǎn)生大量的高能活性氧。整個裝置處于無火花放電的高效電暈放電下，效率高，且可根據(jù)處理氣體的濃度變化自動調(diào)整輸出電壓和頻率以改善放電狀態(tài)。
文檔編號B01D53/76GK1446615SQ03116129
公開日2003年10月8日 申請日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月2日
發(fā)明者陳剛, 許太明, 曲獻偉 申請人:上海復(fù)潔環(huán)境科技工程有限公司