專利名稱：用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極背景技術目前，使用較多的等離子體煙氣治理技術是電子束法、脈沖電暈法和直流電暈法。但是，電子束法產(chǎn)生的高能電子對于煙氣中主要氣體分子均可破壞其化學鍵，因而煙氣中含量較高的N2和CO2等氣體分子也將被分解和電離，浪費了能量，造成工藝的能耗過大；脈沖電暈法能耗雖然只有電子束法的50％，但仍能對煙氣中N2和CO2等氣體分子起分解和電離作用，浪費能量。而且電子束法和脈沖電暈法在實際應用過程中往往加入氨氣作吸收劑，氨氣不能完全反應，造成氨氣泄漏，排放入大氣會形成對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染。
直流電暈放電是在直流高壓作用下，利用電極間電場分布不均勻性而產(chǎn)生的一種放電形式。若采用常規(guī)的放電電極結構，比如線筒式結構和線板式結構，煙氣直流電暈放電的電暈區(qū)較小，僅限于線電極附近，放電電流也比較微弱，因而污染物脫除效果較差。并且若提高操作電壓容易形成火花擊穿，造成放電的不穩(wěn)定。為提高直流電暈電流以提高煙氣中污染物的脫除效率，F(xiàn)uji等人采用了所謂的多針—板式放電結構。這種電極結構的特點是由多個針電極取代以往單個的線電極，這樣在氣隙間形成多個放電通道，可增加電暈放電區(qū)域，增大放電電流。研究結果表明，這種多針—板式的電暈放電反應器的對煙氣中污染物的脫除可以達到較高的水平。但是，其不足之處在于能耗較大。
20世紀90年代中期，Ohkaho和Chang等人根據(jù)噴嘴電暈矩的流動穩(wěn)定性原理，提出使用噴嘴結構的放電電極用于煙氣治理的方法。所謂噴嘴電暈矩，就是管狀的放電電極。兩根管狀電極對稱布置于反應器的兩端，當分別接上正負高壓時電極之間就形成強烈的電暈放電區(qū)域。如果噴嘴電暈矩中通入常溫氣體，氣體的流動可使直流電暈放電變得非常穩(wěn)定，而且若氣量調節(jié)適當，可產(chǎn)生跨越整個放電氣隙的穩(wěn)定流光電暈，這對煙氣中污染物的脫除是相當有幫助的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極。
它具有母管，母管一端開口，另一端封閉，在母管上設有多個對稱分布或交錯分布的噴嘴。
本實用新型的優(yōu)點添加氣在噴嘴附近的電暈區(qū)內(nèi)幾乎被完全分解，所以即使是污染性氣體如氨氣等，也不會對環(huán)境造成二次污染。同時噴嘴口氣體的流動能使電暈放電更加穩(wěn)定，可產(chǎn)生跨越整個放電氣隙的穩(wěn)定流光電暈。由于不同的添加氣能在電暈區(qū)分解產(chǎn)生不同的自由基，所以可以根據(jù)煙氣中處理對象有針對性選擇相應的添加氣。采用這種電極設計使噴嘴內(nèi)氣流速度比反應器內(nèi)煙氣速度快很多，因此噴嘴內(nèi)的添加氣射流使煙氣較難進入噴嘴附近的電暈區(qū)，添加氣在這個區(qū)域被分解的概率大大增加，從而解決了許多放電形式分解背景氣體的缺陷，大大提高了能量效率。


圖1是噴嘴對稱分布的放電噴嘴電極結構示意圖；圖2是噴嘴交錯分布的放電噴嘴電極結構示意圖。
具體實施方案針對電子束法和脈沖電暈法的欠缺，一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極被提出。添加氣(NH3，N2，O2和CO2等氣體)從放電噴嘴電極母管的一端進入，再從噴嘴迅速噴出。如果在電極上施加直流高壓電，噴嘴末端由于曲率半徑很小，其附近就產(chǎn)生極高的電場強度，導致電暈放電的發(fā)生。氣體的流動能使電暈放電更加穩(wěn)定，而且適當調節(jié)添加氣流量可產(chǎn)生跨越整個放電氣隙的穩(wěn)定流光電暈。添加氣從噴嘴噴出后在電暈區(qū)被迅速有效的分解，從而產(chǎn)生大量的自由基(如NH2，NH，O，OH，O3，HO2等)，能有效脫除煙氣中的各種污染物。
如圖所示，放電噴嘴電極具有母管2，母管一端開口，另一端封閉，在母管上設有多個噴嘴1。母管的半徑為8-10mm，噴嘴的長度為3-7mm，半徑為2-4mm。母管上的噴嘴可以是對稱分布也可以是交錯分布，每個噴嘴都能形成獨立的放電通道。為了使電暈盡可能布滿整個放電氣隙，母管上噴嘴的間距一般控制在15-25mm。放電噴嘴電極材料為不銹鋼。添加氣從母管開口端引入，由于噴嘴半徑很小，所以在噴嘴口能夠形成強烈的射流，阻止煙氣進入噴嘴附近的電暈區(qū)，能夠有效減少背景氣體的分解，提高能量效率。添加氣從噴嘴噴出后在噴嘴附近的電暈區(qū)被迅速分解，從而產(chǎn)生大量的自由基，能有效脫除煙氣中的各種污染物。由于不同的添加氣在放電過程中能夠產(chǎn)生不同的自由基，所以可以根據(jù)煙氣中處理對象有針對性選擇相應的添加氣。
權利要求1.一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極，其特征在于它具有母管(2)，母管一端開口，另一端封閉，在母管上設有具有一定間距的多個對稱分布或交錯分布的噴嘴(1)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極，其特征在于所說母管半徑為8-10mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極，其特征在于所說的噴嘴的長度為3-7mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極，其特征在于所說的噴嘴的半徑為2-4mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極，其特征在于所說的噴嘴間距為15-25mm。
專利摘要本實用新型公開了一種用于直流電暈放電煙氣治理的放電噴嘴電極。它具有母管，母管一端開口，另一端封閉，在母管上設有多個對稱分布或交錯分布的噴嘴。本實用新型的優(yōu)點通入放電噴嘴電極的添加氣在電暈區(qū)幾乎被完全分解，所以即使是污染性氣體也不會對環(huán)境造成二次污染。另外由于不同的添加氣能在電暈區(qū)分解產(chǎn)生不同的自由基，所以可以根據(jù)煙氣中處理對象有針對性選擇相應的添加氣。采用這種電極設計使噴嘴內(nèi)氣流速度比反應器內(nèi)煙氣速度快很多，因此噴嘴內(nèi)的添加氣射流使煙氣較難進入噴嘴附近的電暈區(qū)，添加氣在這個區(qū)域被分解的概率大大增加，從而解決了許多放電形式分解背景氣體的缺陷，大大提高了能量效率。
文檔編號B03C3/40GK2723035SQ20042008226
公開日2005年9月7日 申請日期2004年8月24日 優(yōu)先權日2004年8月24日
發(fā)明者高翔, 駱仲泱, 吳祖成, 岑可法, 倪明江, 王樹榮, 余春江, 方夢祥, 施正倫, 吳祖良, 周勁松, 王勤輝, 程樂鳴 申請人:浙江大學