本發(fā)明涉及氣體處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種等離子體氣體處理裝置。

背景技術(shù)：

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，化工企業(yè)大量新起，企業(yè)環(huán)保投資的力度不夠，導致了大量工業(yè)有機廢氣的排放，致使大氣環(huán)境質(zhì)量下降，給人體健康帶來嚴重危害，因此需要加大對有機廢氣的處理。目前，有機廢氣的處理時普遍采用的是有機廢氣活性炭吸附處理法、催化燃燒法、催化氧化法、酸堿中和法等，但上述廢氣處理方法對于處理低濃度、大流量有機廢氣仍然存在轉(zhuǎn)化效率低、凈化效果差的問題。采用低溫等離子技術(shù)處理揮發(fā)性有機物是近年來興起的技術(shù)，其可以解決上述傳統(tǒng)有機廢氣處理方法不能解決的問題。

低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài)，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中的低溫等離子廢氣處理設(shè)備，一般采用平行面式的芒刺-平板式放電結(jié)構(gòu)，這種靜態(tài)的放電結(jié)構(gòu)對于氣體的擾動小，氣體的處理效果不夠理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供的一種等離子體氣體處理裝置，該氣體處理裝置增強了反應(yīng)腔內(nèi)氣體的擾動，不僅具有很好的氣體處理效果，而且結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種等離子體氣體處理裝置，包括殼體，所述殼體限定出一反應(yīng)腔；進氣口和出氣口，分別設(shè)置在所述殼體的兩端，并與所述反應(yīng)腔連通；多個呈陣列設(shè)置的等離子體發(fā)生單元，且相鄰陣列的等離子體發(fā)生單元交叉設(shè)置；和控制單元，所述控制單元與所述等離子體發(fā)生單元連接，其中，

所述等離子體發(fā)生單元包括相對且間隔設(shè)置的正電極部和負電極部，所述正電極部包括位于所述反應(yīng)腔內(nèi)的第一放電體，所述負電極部包括位于所述反應(yīng)腔內(nèi)的第二放電體，所述第一放電體和第二放電體交錯設(shè)置，

所述控制單元用于控制所述第一放電體和第二放電體相對于所述殼體的旋轉(zhuǎn)。

進一步的，所述進氣口和出氣口限定出氣體的流動方向，在所述殼體位于所述氣體的流動方向兩側(cè)的側(cè)面上各開設(shè)n個通孔，所述n個通孔用于固定所述正電極部和負電極部。

進一步的，所述正電極部包括第一絕緣套筒和正電極，所述第一絕緣套筒套于第一通孔內(nèi)，所述正電極穿過所述第一絕緣套筒并將所述第一放電體伸入所述反應(yīng)腔內(nèi)；

所述負電極部包括第二絕緣套筒和負電極，所述第二絕緣套筒套于第二通孔內(nèi)，所述負電極穿過所述第二絕緣套筒并將所述第二放電體伸入所述反應(yīng)腔內(nèi)；

所述第一通孔和第二通孔相對的設(shè)置在所述殼體的兩個側(cè)面上。

進一步的，所述正電極包括正電極棒和設(shè)置在所述正電極棒端部的正放電頭，所述正放電頭呈L形，所述L形正放電頭的長邊與所述正電極棒連接，其短邊向所述反應(yīng)腔的中軸線方向垂直延伸，所述第一放電體設(shè)置在所述L形正放電頭的短邊端部。

進一步的，所述負電極包括負電極棒和設(shè)置在所述負電極棒端部的負放電頭，所述負放電頭呈L形，所述L形負放電頭的長邊與所述負電極棒連接，其短邊向所述反應(yīng)腔的中軸線方向垂直延伸，所述第二放電體設(shè)置在所述L形負放電頭的短邊端部，且所述第一放電體與第二放電體的連線與所述反應(yīng)腔的中軸線呈一定角度。

進一步的，所述控制單元包括第一變頻電機和第二變頻電機，所述第一變頻電機的輸出軸與所述正電極棒連接，所述第二變頻電機的輸出軸與所述負電極棒連接，通過改變所述第一變頻電機和第二變頻電機的轉(zhuǎn)動頻率來調(diào)節(jié)所述第一放電體和第二放電體相對于所述殼體的轉(zhuǎn)速。

優(yōu)選的，所述第一變頻電機和第二變頻電機的轉(zhuǎn)動頻率相同。

優(yōu)選的，所述第一放電體和第二放電體的轉(zhuǎn)動方向一致。

優(yōu)選的，所述第一絕緣套筒和第二絕緣套筒的材質(zhì)為SiO₂或陶瓷。

優(yōu)選的，所述第一絕緣套筒與所述第一通孔過盈配合，所述第二絕緣套筒與所述第二通孔過盈配合。

本發(fā)明的一種等離子體氣體處理裝置，具有如下有益效果：

1、本發(fā)明的等離子體發(fā)生單元的第一放電體和第二放電體交錯設(shè)置且均相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)。工作時，第一放電體和第二放電體之間的等離子體與需要處理的氣體發(fā)生擾動性接觸，有效的提高了氣體的處理效果。

2、本發(fā)明的處理裝置內(nèi)設(shè)有多個呈陣列的等離子體發(fā)生單元，使得反應(yīng)腔內(nèi)等離子體工作強度高，增強了氣體處理效果。

3、本發(fā)明的處理裝置內(nèi)的相鄰陣列的等離子體發(fā)生單元交叉設(shè)置，使得氣體穿過反應(yīng)腔時，在等離子體陣列內(nèi)接觸均勻，避免氣體短路，有效的提高了氣體的處理效果。

4、處理裝置的控制單元用于控制所述第一放電體和第二放電體相對于所述殼體的旋轉(zhuǎn)并且其旋轉(zhuǎn)速度可控，從而達到了擾動速率的調(diào)節(jié)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發(fā)明實施例的一種等離子體氣體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的一種等離子體氣體處理裝置的俯視圖。

圖中：1-殼體，2-反應(yīng)腔，3-等離子體反應(yīng)單元，4-等離子體，11-進氣口，12-出氣口，31-正電極部，32-負電極部，311-第一絕緣套筒，312-正電極，312a-正電極棒，312b-正放電頭，312c-第一放電體，321-第二絕緣套筒，322-負電極，322a-負電極棒，322b-負放電頭，322c-第二放電體，51-第一通孔，52-第二通孔

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、裝置、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

實施例

本實施例提供的一種等離子體氣體處理裝置，該氣體處理裝置增強了反應(yīng)腔內(nèi)氣體的擾動，不僅具有很好的氣體處理效果，而且結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低。

請參閱圖1和圖2，其中圖1為本發(fā)明實施例的一種等離子體氣體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明實施例的一種等離子體氣體處理裝置的俯視圖。

由圖可知，本實施例的等離子體氣體處理裝置包括殼體1，所述殼體1限定出一反應(yīng)腔2；進氣口11和出氣口12，分別設(shè)置在所述殼體1的前后兩端，并與所述反應(yīng)腔2連通，所述進氣口11和出氣口12用于引導氣體進入反應(yīng)腔2內(nèi)和排出所述反應(yīng)腔2；多個呈陣列設(shè)置的等離子體發(fā)生單元3，相鄰陣列的等離子體發(fā)生單元3交叉設(shè)置。

殼體1的形狀不受限制，考慮到一般氣體的體積流量較大，本實施例優(yōu)選的，將殼體1的形狀設(shè)置為方體，既便于制造也便于安裝和運輸。

所述等離子體發(fā)生單元包括相對且間隔設(shè)置的正電極部31和負電極部32，所述正電極部31包括位于所述反應(yīng)腔2內(nèi)的第一放電體312c，所述負電極部32包括位于所述反應(yīng)腔2內(nèi)的第二放電體322c，所述第一放電體312c和第二放電體322c交錯設(shè)置。

所述進氣口11和出氣口12限定出氣體的流動方向，在所述殼體1位于所述氣體的流動方向兩側(cè)的側(cè)面上各開設(shè)n個通孔51,52，所述n個通孔51,52用于固定所述正電極部31和負電極部32。

所述正電極部31包括第一絕緣套筒311和正電極312，所述第一絕緣套筒311套于第一通孔51內(nèi)，所述正電極312穿過所述第一絕緣套筒311并將所述第一放電體312c伸入所述反應(yīng)腔2內(nèi)。

所述負電極部32包括第二絕緣套筒321和負電極322，所述第二絕緣套筒321套于第二通孔52內(nèi)，所述負電極322穿過所述第二絕緣套筒321并將所述第二放電體322c伸入所述反應(yīng)腔2內(nèi)。所述第一通孔51和第二通孔52相對的設(shè)置在所述殼體1的兩個側(cè)面上。

本實施例優(yōu)選的，所述第一絕緣套筒311和第二絕緣套筒321的材質(zhì)為SiO₂或陶瓷。

本實施例優(yōu)選的，所述第一絕緣套筒311與所述第一通孔51過盈配合，所述第二絕緣套筒321與所述第二通孔52過盈配合。

具體的，如圖1所示，正電極部31設(shè)置在殼體1的上側(cè)面，負電極部32設(shè)置在殼體1的下側(cè)面，且正電極部31和負電極部32相對。第一通孔51設(shè)置在殼體1的上側(cè)面，第二通孔52設(shè)置在殼體1的下側(cè)面，第一絕緣套筒311和第二絕緣套筒321分別固定在相對設(shè)置的第一通孔51和第二通孔52中。正電極312穿過第一絕緣套筒311，其一端伸入反應(yīng)腔2，另一端露出第一絕緣套筒311外，用于與外部電源連接等連接。負電極322穿過第二絕緣套筒321，其一端伸入反應(yīng)腔2，另一端露出第二絕緣套筒321外，用于與外部電源等連接。

具體的，所述正電極312包括正電極棒312a和設(shè)置在所述正電極棒312a端部的正放電頭312b，所述正放電頭312b呈L形，所述L形正放電頭312b的長邊與所述正電極棒312a連接，其短邊向所述反應(yīng)腔2的中軸線方向垂直延伸，所述第一放電體312c設(shè)置在所述L形正放電頭312b的短邊端部。

具體的，所述負電極322包括負電極棒322a和設(shè)置在所述負電極棒322a端部的負放電頭322b，所述負放電頭322b呈L形，所述L形負放電頭322b的長邊與所述負電極棒322a連接，其短邊向所述反應(yīng)腔2的中軸線方向垂直延伸，所述第二放電體322c設(shè)置在所述L形負放電頭322b的短邊端部，且所述第一放電體312c與第二放電體322c的連線與所述反應(yīng)腔2的中軸線呈一定角度。

請參閱圖1，位于反應(yīng)腔2上部的第一放電體312c和位于反應(yīng)腔下部的第二放電體322c不在同一軸線上，二者交錯設(shè)置，待處理氣體從二者之間的空間穿過并反應(yīng)。

閱讀圖2可知，多個等離子體發(fā)生單元呈陣列設(shè)置，且相鄰的陣列交叉布置。本實施例的處理裝置設(shè)有三個陣列的等離子體發(fā)生單元3，這三個陣列平行設(shè)置。其中兩個陣列均由三個等離子體發(fā)生單元3組成，在這兩個陣列之間設(shè)有第三個陣列，該第三個陣列由兩個等離子體發(fā)生單元3組成，且這兩個等離子體發(fā)生單元3分別與另外兩個陣列的等離子體發(fā)生單元3交錯布置，從而可以有效的避免氣體的短路，增強氣體的處理效果。

本實施的等離子體氣體處理裝置還包括控制單元，所述控制單元與所述等離子體發(fā)生單元3連接。所述控制單元用于控制所述第一放電體312c和第二放電體322c相對于所述殼體1的旋轉(zhuǎn)。

作為一種可選的實施方式，所述控制單元包括第一變頻電機和第二變頻電機，所述第一變頻電機的輸出軸與所述正電極棒312a連接，所述第二變頻電機的輸出軸與所述負電極棒322a連接，通過改變所述第一變頻電機和第二變頻電機的轉(zhuǎn)動頻率來調(diào)節(jié)所述第一放電體312c和第二放電體322c相對于所述殼體1的轉(zhuǎn)速。

本實施例優(yōu)選的，所述第一變頻電機和第二變頻電機的轉(zhuǎn)動頻率相同。當然，可以理解的，第一變頻電機和第二變頻電機的轉(zhuǎn)動頻率也可以不同。

本實施例優(yōu)選的，所述第一放電體312c和第二放電體322c的轉(zhuǎn)動方向一致，以降低控制難度。

本實施例的等離子體氣體處理裝置工作時，接通高壓電源，待處理氣體由進氣口11進入反應(yīng)腔2內(nèi)，在穿過反應(yīng)腔2時，在由電源所產(chǎn)生的高壓高頻電場的作用下，反應(yīng)腔2內(nèi)上下旋轉(zhuǎn)的第一放電體312c和第二放電體322c放電，產(chǎn)生等離子體4。該狀態(tài)下，反應(yīng)腔2內(nèi)部充滿大量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)原子以及自由基(如超氧離子自由基)粒子等高活性物質(zhì)，這些高活性物質(zhì)與廢氣中的污染物進行一系列復雜的物理化學反應(yīng)，將污染物的化學鍵打開并氧化分解污染物，達到去除的目的。此外，高能電子還能裂解氣體中細菌的分子鍵，破壞細菌的核酸(DNA)，而超氧離子自由基(O^2-、O^-)與氧分子結(jié)合可以進一步生產(chǎn)臭氧，被破壞的細菌的核酸再通過臭氧的氧化反應(yīng)，從而達到凈化及殺滅細菌的目的。

由于等離子體4與氣體的流動方向呈一定角度且在處理過程中通過控制單元可以不斷調(diào)節(jié)第一放電體312c和第二放電體322c旋轉(zhuǎn)速度及方向，從而對其中的氣體產(chǎn)生強烈的擾動效應(yīng)，該擾動效應(yīng)增加了未處理氣體和已處理氣體的混合程度，進而增強了氣體的處理效果。而反應(yīng)腔2內(nèi)的等離子體發(fā)生單元3呈陣列設(shè)置的，氣體在向出氣口12流動的過程中受到多次的處理，大大提高了氣體的處理效果。

本實施例的等離子體氣體處理裝置具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明的等離子體發(fā)生單元的第一放電體和第二放電體交錯設(shè)置且均相對于所述殼體旋轉(zhuǎn)。工作時，第一放電體和第二放電體之間的等離子體與需要處理的氣體發(fā)生擾動性接觸，有效的提高了氣體的處理效果。

2、本發(fā)明的處理裝置內(nèi)設(shè)有多個呈陣列的等離子體發(fā)生單元，使得反應(yīng)腔內(nèi)等離子體工作強度高，增強了氣體處理效果。

3、本發(fā)明的處理裝置內(nèi)的相鄰陣列的等離子體發(fā)生單元交叉設(shè)置，使得氣體穿過反應(yīng)腔時，在等離子體陣列內(nèi)接觸均勻，避免氣體短路，有效的提高了氣體的處理效果。

4、處理裝置的控制單元用于控制所述第一放電體和第二放電體相對于所述殼體的旋轉(zhuǎn)并且其旋轉(zhuǎn)速度可控，從而達到了擾動速率的調(diào)節(jié)。

上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式。