本實用新型涉及等離子體除污技術領域,更具體地說,涉及一種等離子體反應器。
背景技術:
隨著大氣污染問題日益嚴重,鍋爐尾端煙氣凈化技術的發(fā)展也逐漸受到公眾的矚目。目前常用的除污技術為,等離子煙氣一體化凈化技術,是指通過脈沖等離子電源,產(chǎn)生一個非平衡等離子體場,該等離子場內(nèi)有大量能量分布很廣的電子及其它活躍粒子,產(chǎn)生大量非彈性碰撞,這些高能電子和活躍粒子在動能、位能、電荷方面發(fā)生大量交換,產(chǎn)生更多的電子、離子、自由基、光子等粒子。這些粒子在脈沖電場的導向下,發(fā)生激發(fā)、電解、電離等各種粒子交換組合,從而產(chǎn)生新的粒子,發(fā)生宏觀意義上的化學反應。煙氣中的污染物如NOx(氧化氮)、Sox(氧化硫)等,均可在該反應過程中以被氧化、還原等方式脫除。
產(chǎn)生脈沖等離子場的脈沖電源可以是正脈沖,也可以是負脈沖。而正負脈沖的反應產(chǎn)物在電極性上沒有根本差別,但粒子的受力方向相反。正脈沖等離子場中電子受力方向指向正高壓側,而激發(fā)態(tài)粒子、帶正電荷自由基以及帶正電荷離子的受力方向指向接地極,同樣的粒子的受力情況在負脈沖等離子場中則正好相反。在等離子場中,電子的遷移率要比離子、自由基等粒子大兩個以上數(shù)量級。在工業(yè)應用中,單一極向電場后這種遷移率的差異導致等離子體反應器出口存在大量相向運動的同極性殘余電荷,而殘余電荷匯集在出口處則會造成后期電子設備的損壞。
綜上所述,如何有效地解決等離子體反應器出口存在同極性殘余電荷的問題,是目前本領域技術人員急需解決的問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的在于提供一種等離子體反應器,該等離子體反應器可以有效地解決等離子體反應器出口存在同極性殘余電荷的問題。
為了達到上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種等離子體反應器,包括:正等離子場和負等離子場,所述正等離子場具有接地極和正高壓極,所述負等離子場具有接地極和負高壓極,所述正等離子場的出口和所述負等離子場的出口連通。
優(yōu)選地,多個所述正等離子場與多個所述負等離子場相間設置。
優(yōu)選地,所述正等離子場的正高壓極與所述負等離子場的負高壓極相間設置,相鄰的所述正等離子場的正高壓極與所述負等離子場的負高壓極之間設置有接地極。
優(yōu)選地,所述正等離子場的正高壓極兩側均設置有接地極,和所述負等離子場的負高壓極兩側均設置有接地極。
優(yōu)選地,包括反應器出口通道,所述反應器出口通道呈喇叭型,且其大口側朝向所述正等離子場的出口和負等離子場的出口。
優(yōu)選地,還包括殼體,所述殼體與高壓極之間設置有絕緣瓷瓶,所述高壓極為正等離子場的正高壓極和/或負等離子場的負高壓極。
優(yōu)選地,還包括連接在所述高壓極與電源之間的高壓導線,所述高壓導線的外側設置有絕緣子或絕緣穿墻套管。
優(yōu)選地,所述高壓極的線型為針刺線線型或芒刺線線型。
優(yōu)選地,與所述正等離子場的正高壓極連接的電源為正高壓脈沖電源,與所述負等離子場的負高壓極連接的電源為負高壓脈沖電源。
優(yōu)選地,所述絕緣瓷瓶通過瓶吊固定在所述殼體上。
應用本實用新型提供的一種等離子體反應器,該等離子反應器包括正等離子場和負等離子場。其中正等離子場包括接地極和正高壓極,通過接地極和正高壓極之間的電壓差,使得接地極和正高壓極之間形成等離子體場。其中負等離子場包括接地極和負高壓極,通過接地極和負高壓極之間的電壓差,使得接地極和負高壓極之間形成等離子體場。其中正等離子場的出口和負等離子場的出口連通,以使從正等離子場出來的煙氣和負等離子場出來的煙氣混合,以實現(xiàn)中和。
根據(jù)上述的技術方案,采用等離子體反應器不再是僅僅采用單極性的等離子場,同時具有正等離子場和負等離子場,而且將正等離子場和負等離子場的出口連通,以使正等離子場和負等離子場出來的煙氣混合,進而可以使帶正電性的煙氣和帶負電性的煙氣實現(xiàn)電性中和。進而能夠有效地避免等離子體反應器出口呈現(xiàn)帶電性,所以采用該等離子體反應器能夠有效地解決等離子體反應器出口存在同極性殘余電荷的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的等離子體反應器的結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例提供的等離子體反應器的除塵室結構示意圖。
附圖中標記如下:
接地極1、正高壓極2、負高壓極3、反應器出口通道4、殼體5、絕緣穿墻套管6、瓶吊7。
具體實施方式
本實用新型實施例公開了一種等離子體反應器,以有效地解決等離子體反應器出口存在同極性殘余電荷的問題。
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1-圖2,圖1為本實用新型實施例提供的等離子體反應器的結構示意圖;圖2為本實用新型實施例提供的等離子體反應器的除塵室結構示意圖。
在一種具體實施例中,本實施例提供了一種等離子體反應器,該等離子反應器包括正等離子場和負等離子場。
其中正等離子場包括接地極1和正高壓極2,通過接地極1和正高壓極2之間的電壓差,使得接地極1和正高壓極2之間形成等離子體場。此處需要說明的是正高壓極2相對于接地極1的電壓不作具體限定,只要正高壓極2與接地極1直接能夠形成等離子體即可,一般正高壓極2的電壓幅值在3千伏以上。
其中負等離子場包括接地極1和負高壓極3,通過接地極1和負高壓極3之間的電壓差,使得接地極1和負高壓極3之間形成等離子體場。此處需要說明的是負高壓極3相對于接地極1的電壓不作具體限定,只要負高壓極3與接地極1直接能夠形成等離子體即可,一般負高壓極3的電壓幅值在3千伏以上。
其中正等離子場的出口和負等離子場的出口連通,以使從正等離子場出來的煙氣和負等離子場出來的煙氣混合,以實現(xiàn)中和。需要說明的是,經(jīng)過正等離子場的煙氣,在流經(jīng)正高壓極2后,從正等離子場出來的煙氣會帶正電性;而相反的是,經(jīng)過負等離子場的煙氣,在流經(jīng)負高壓極3后,從負等離子場出來的煙氣會帶負性。而當正等離子場的出口和負等離子場的出口連通,可以使兩種煙氣混合,即帶正電性的煙氣與帶負電性的煙氣中和,減少帶電性。
在本實施例中,采用等離子體反應器不再是僅僅采用單極性的等離子場,同時具有正等離子場和負等離子場,而且將正等離子場和負等離子場的出口連通,以使正等離子場和負等離子場出來的煙氣混合,進而可以使帶正電性的煙氣和帶負電性的煙氣實現(xiàn)電性中和。進而能夠有效地避免等離子體反應器出口呈現(xiàn)帶電性,所以采用該等離子體反應器能夠有效地解決等離子體反應器出口存在同極性殘余電荷的問題。
為了使氣體綜合性更好,可以設置多個正等離子場和多個負等離子場,其中該多個正等離子場和多個負等離子場相間設置。以使煙氣被劃分成更多的部分,則會更加有利于在出口位置,正等離子場和負等離子場的煙氣進行混合。且為了中和更加均勻,可以使正等離子場的數(shù)量和負等離子場的數(shù)量相等。
在多個正等離子場和多個負等離子場相間設置的基礎上,考慮到接地極1在正等離子場和負等離子場中一樣,而且均是進行接地連接,基于此,使相鄰的正等離子場和負等離子場共用一個接地極1。具體的,可以使正等離子場中的正高壓極2和負等離子場中的負高壓極3相間設置,并在相鄰的正等離子場的正高壓極2和負等離子場的負高壓極3之間設置接地極1。即使得,正高壓極2與其兩側的接地極1之間形成正等離子場,負高壓極3與其兩側的接地極1之間形成負等離子場。
多個正等離子場和多個負等離子場相間設置,對于其中的正高壓極2和負高壓極3,兩側均顯現(xiàn)出高壓,為了充分的使用正高壓極2和負高壓極3,此處優(yōu)選在,在正等離子場的正高壓極2兩側均設置有接地極1,同樣,在負等離子場的負高壓極3兩側均設置有接地極1。使得正高壓極2和負高壓極3充分利用。同時使得外緣的高壓極與殼體5之間具有更多的距離,以保證使用安全。
等離子體上一般設置有用于煙氣流入的反應器進口通道,和用于煙氣流出的反應器出口通道4,為了方便匯集各個等離子場的煙氣,使各個等離子場的煙氣進行匯集并進而使其充分混合,可以使反應器出口通道4呈喇叭型,且該反應器出口通道4的大口側朝向正等離子場的出口和負等離子場的出口。
為了使正等離子場和負等離子場中高壓極不會對該等離子體反應器的殼體5影響太多,可以使正等離子場的正高壓極2與殼體5之間通過絕緣瓷瓶連接,還可以使絕緣瓷瓶對正高壓極2提供支撐力;同時負等離子場的負高壓極3與殼體5之間也通過絕緣瓷瓶連接,還可以使絕緣瓷瓶對負高壓極3提供支撐力。這里正等離子場的正高壓極2和負等離子場的負高壓極3可以統(tǒng)稱為高壓極,即在高壓極與殼體5之間設置有絕緣瓷瓶,其中正高壓極2和負高壓極3應當分別支撐。為了方便絕緣瓷瓶與殼體5的連接,可以在殼體5內(nèi)部設置瓶吊7,以方便連接絕緣瓷瓶。
高壓極,與高壓電源之間通過高壓導線連接,但是為了安全,高壓導線與殼體5之間應當具有一定的安全放電距離。在安全放電距離無法進行保證的情況下,可以在高壓導線的外側設置有絕緣子或絕緣穿墻套管6等,以保證高壓輸入的安全性。
從節(jié)省能源,和起到更好去除有害物的效果,可以使與正等離子場的正高壓極2連接的電源為正高壓脈沖電源,而與負高壓極3連通的電源為負高壓脈沖電源。高壓極可以具有不同的線型,同極距的大小會決定脈沖電源的輸入功率和高壓極的線型,實際生產(chǎn)中,可以根據(jù)煙氣的凈化需要,可以使高壓極線型為針刺線線型、芒刺線線型或其它有利于產(chǎn)生穩(wěn)定等離子場的線性。其中同極距指的是相鄰兩個高壓極之間的距離,或相鄰兩個接地極之間的距離。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。