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一種等離子脫硝反應(yīng)器的制作方法

文檔序號:11357151閱讀:363來源:國知局
一種等離子脫硝反應(yīng)器的制造方法與工藝

本實用新型涉及脫硝設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種等離子脫硝反應(yīng)器。



背景技術(shù):

隨著工業(yè)的發(fā)展,大氣污染已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的全球性問題,其中氮氧化物、硫氧化物和粉塵是最主要的大氣污染物。針對煙氣中的氮氧化物,目前主要的去除工藝主要為SNCR(選擇性非催化還原法)、SCR(選擇性催化還原法)。

近年來,等離子脫硝技術(shù)越來越引起人們的重視。等離子體實質(zhì)是電離氣體,其基本原理是:利用氣體放電過程中產(chǎn)生的高能電子把煙氣中的SO2、 NOx、 H2O、 O2、 N2 等分子激活,電離甚至裂解,產(chǎn)生活性粒子和自由基, 如 O、 OH、 HO、 N 等, 受激發(fā)的 NO 分子與活性粒子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),被氧化化成高價態(tài)的氮氧化物或直接被脫除,被氧化氮氧化物的可以通過吸收系統(tǒng)去除。等離子體可以用于處理氣體污染物,具有成本低、處理效果好、處理范圍廣、能同時去除多種污染物的特點。

目前應(yīng)用于氣體治理的等離子體發(fā)生器多采用電暈放電和介質(zhì)阻擋放電,不論是采取何種放電方式,放電不均勻、效率不高、能耗高是該技術(shù)廣泛應(yīng)用的一個限制因素。

電暈放電在曲率半徑很大的尖端電極附近放電,尖端電極處局部電場強度很大,使氣體發(fā)生電離,產(chǎn)生放電現(xiàn)象。放電空間為點狀或線狀,放電空間很小,電子能量和電子密度也很小,對大流量的氣體作用很小,效率較低。另外其放電時容易產(chǎn)生電火花,存在一定的安全問題。介質(zhì)阻擋放電起源于對臭氧發(fā)生裝置的研究,該裝置是在放電空間中插入絕緣介質(zhì),當(dāng)給兩電極施加足夠高的交流電壓時,電極間的氣體就會被擊穿,產(chǎn)生放電而獲得等離子體。

介質(zhì)阻擋放電效率較電暈放電效率高,但由于其放電空間較窄,結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)會大幅影響放電效果,電極表面的粗糙程度會很大程度上影響放電的均勻性,甚至擊穿放電管,采用管軸式結(jié)構(gòu)的放電形式,圓管內(nèi)壁常常較粗糙,加工難度比較大,且空間利用率不高,影響放電效率,傳統(tǒng)的等離子反應(yīng)器多采用圓管式結(jié)構(gòu),如附圖1所示,高壓電極由不銹鋼管(1)和介質(zhì)(2)組成,接地極(3)和介質(zhì)(2)之間有很小的間隙,在高頻高壓電源作用下,放電產(chǎn)生等離子體。放電效果與接地極(3)與介質(zhì)(2)之間的間隙、介質(zhì)厚度有很大關(guān)系,間隙和厚度的大小會影響放電均勻性,甚至出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。接地極內(nèi)壁在加工過程中處理難度較大,粗糙度很難控制,極易影響接地極和介質(zhì)間的間隙。

針對現(xiàn)有等離子脫硝反應(yīng)器存在的放電不均勻、放電效率不高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題,需要研究一種新的結(jié)構(gòu)形式,達到更好的效果。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本實用新型的目的是:克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種放電均勻、放電效率高、結(jié)構(gòu)簡單的等離子脫硝反應(yīng)器。

為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:

一種等離子脫硝反應(yīng)器,所述等離子脫硝反應(yīng)器的放電裝置為平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu),所述平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)包括高壓電極和接地極,高壓電極共三層,從上到下依次為玻璃板一,電鍍金屬層一和阻擋介質(zhì)層,所述接地極共兩層,從上到下依次為電鍍金屬層二和玻璃板二,所述高壓電極和接地極之間通過一組墊塊形成一個間隙,高壓電極、墊塊和接地極之間通過螺栓鎖緊。

優(yōu)選的,所述間隙的大小為4-6mm。

優(yōu)選的,所述間隙的大小為5mm。

優(yōu)選的,所述放電裝置包括若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu),若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)之間疊加后通過固定裝置固定。

優(yōu)選的,所述若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)中相鄰的兩個平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)之間共用一塊玻璃板,所述玻璃板的兩側(cè)分別有一層電鍍金屬層。

優(yōu)選的,所述高壓電極、墊塊和接地極上開有橢圓形的螺栓孔。

采用本實用新型的技術(shù)方案的有益效果是:

本實用新型采用平板式介質(zhì)阻擋放電結(jié)構(gòu),在玻璃板上電鍍導(dǎo)電金屬作為電極,在電極表面噴涂阻擋介質(zhì),高壓電極和接地極平整光滑,放電間隙均勻一致,與其他結(jié)構(gòu)形式相比可大幅提高放電效果和運行的穩(wěn)定性。

為提高反應(yīng)器處理能力,需要多層極板疊加成一組反應(yīng)模塊,玻璃板作為一種良好的絕緣裝置,利用可以隔開相鄰的兩層放電裝置,不需要單獨設(shè)置絕緣板,介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單,使用壽命長,相對于脈沖電暈放電、輝光放電等,放電效率高。

多個板式放電反應(yīng)裝置可以組成模塊化產(chǎn)品,相比圓管式結(jié)構(gòu)更簡單,尺寸更小。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是傳統(tǒng)的圓管式結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本實用新型的平板式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中:1-不銹鋼管,2-阻擋介質(zhì),3-接地極,4-玻璃板一,5-電鍍金屬層一,6-阻擋介質(zhì)層,7-玻璃板二,8-電鍍金屬層二。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

如圖2所示,一種等離子脫硝反應(yīng)器,等離子脫硝反應(yīng)器的放電裝置為平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu),平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)包括高壓電極和接地極,高壓電極共三層,從上到下依次為玻璃板一4,電鍍金屬層一5和阻擋介質(zhì)層6,接地極共兩層,從上到下依次為電鍍金屬層二8和玻璃板二7,高壓電極和接地極之間通過一組墊塊形成一個間隙,高壓電極、墊塊和接地極之間通過螺栓鎖緊。

工作原理:本實用新型采用平板式結(jié)構(gòu),在玻璃表板面電鍍金屬作為電極,電極表面噴涂阻擋介質(zhì)作為高壓電極,保證電極表面光滑均勻,受熱后變形小,可以保證放電間隙均勻一致。高壓電極板和接地極中間設(shè)置一組墊塊,使高壓電極和接地極之間具有一定的間隙,高壓電極板、墊塊、接地極采用螺栓鎖緊。放電過程種會產(chǎn)生熱量,電極板會產(chǎn)生熱脹冷縮的現(xiàn)象,固定裝置留有膨脹收縮空間,避免膨脹收縮導(dǎo)致間隙改變,影響放電效果。

本實施例中間隙的大小為4-6mm,優(yōu)選為5mm,將間隙大小控制在此范圍內(nèi),放電均勻性高,使用更安全。其他諸如4mm、4.5mm、5.5mm均落入本實用新型的保護范圍。

本實施例中的放電裝置包括若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu),若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)之間疊加后通過固定裝置固定;單個放電裝置體積很小,處理能力有限,本實用新型將當(dāng)將多個放電裝置固定在一起,形成一個固定的模塊。多層放電裝置疊加時,玻璃板作為絕緣材料,可隔開多層放電裝置,不需要單獨設(shè)置絕緣板。

本實用新型中若干平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)中相鄰的兩個平板式介質(zhì)擋放電結(jié)構(gòu)之間共用一塊玻璃板,所述玻璃板的兩側(cè)分別有一層電鍍金屬層;兩個放電裝置之間的玻璃板共有兩層電鍍金屬層,上層金屬層作為上一個裝置的接地極,下層金屬層作為下一層的高壓電極,玻璃板作為絕緣材料將兩個放電裝置隔開。

本實施例中的高壓電極、墊塊和接地極上開有橢圓形的螺栓孔,極板及墊塊的固定孔為橢圓形,目的是留有一定的變形空間,保證極板受熱膨脹時不會發(fā)生彎曲。

以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。

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