[发明专利]电晕放电反应器

说明书

本发明涉及一种借助于电晕放电处理其中的物质或者在气相中所携带的物质进行反应的反应器。

相当大的努力都放在开发采用电晕放电激活方式的气相处理技术上。当与主机相邻的局部电场超过气态介质的击穿电压时，将会在气态介质中出现电晕放电。某些已有的电晕放电反应器包括一个带有气态介质入口和出口的腔体，一个轴向内电极和围绕内电极的圆柱形外电极。在这种反应器内的放电包含从内电极向外电极延伸的由电子雪崩产生的电子流。为了有效地处理流过反应器的气态介质，需要尽可能地产生电晕电子流，因为就处理气态介质而论，任何不含这种电子流的空间都是死区。

在一种已知的电晕放电反应器中，中心电极呈电线形式。然而，在中心电线电极型的电晕放电反应器中，电场的迅速降低意味着由电子雪崩产生的电子流的分布对电线的位置非常敏感。这种现象限制了被处理气体介质穿过反应器的效率。

现有的中心电极电晕放电反应器直径都是几厘米，长度几十厘米。为了处理合理体积的气体，需要提高流速，由于空气动力效应，以及待处理介质在反应器腔体中的短暂的停留时间，反过来又增加了中心电极的机械不稳定性。因此，现有的电晕放电反应器在效率上都有局限性。

其它电晕放电反应器，参见例如我们早期的英国专利2 282 738、美国专利5 041 145、美国专利5 268 151或美国专利4 966 666，都使用了直径较大的中心电极。这尤其减少了相同电压时，中心电极区域的电场梯度，但是仍然存在着如果维持有效的电晕放电，内电极与外电极之间间距的局限。由于气体的流动阻力过大，仅仅依靠增加电晕放电反应器的长度，还不能有效地解决这一问题。此外，电晕放电反应器以脉冲方式运行，能量脉冲穿过中心电极所需的时间，是另一个限制电晕放电反应器长度的因素。

英国专利申请2008369A公开了一种臭氧发生器，包括数个平行的放电腔体，每个腔体都有一个中心电线电极。该电线的末端支承在两个栅极上，有一个普通馈电线与之相连，使用中，要施加直流电压。

当该装置以直流模式运行时，没有考虑到交流电的分配效应。

英国专利1 589 394公开了一种臭氧发生器，它包括多个平行的电晕放电腔，能产生直流脉冲、交流脉冲或两者混合脉冲的电源，但是该专利没有试图在强度或者时间上均衡电源在各放电腔体上的分布。

美国专利4495043公开了一种臭氧发生器，其中多个臭氧发生腔与产生脉冲信号的交流电源相连。然而，臭氧发生腔不是同时或连续运行，而是以交流脉冲模式顺序运行，每个脉冲的持续时间都与生成臭氧的气体穿过相应的臭氧发生腔的脉冲时间有关，并且将脉冲之间的间隔施加在给定的臭氧发生腔，以便在下一个脉冲施加在该臭氧发生腔之前，从该腔体中清除由一个脉冲生成的臭氧。

该专利主要涉及电源的设计。根本没有阐述臭氧发生腔之间的电连接问题。

美国专利5009858公开了一种臭氧发生器，其中在多个与普通电源并联运行的腔体中，通过无声放电生产臭氧。但是该专利根本没有讨论臭氧生成腔与另一个臭氧生成腔之间的电连接关系，显然，臭氧生成腔以连续交流模式运行。

本发明的目的是提供一种改进的通过电激活形式，处理气态介质的电晕放电反应器。

术语气态介质包括一种或多种呈悬浮颗粒或细小的分散在气相中的固体物质形式的介质。

根据本发明，提供了一种处理气态介质的电晕放电反应器组件，它包括一个入口和一个出口，位于入口和出口之间的并与之相连的多个垂直安装的电晕放电反应器腔体，每个电晕放电反应器都有一个圆柱形的外电极部件和一个轴向的内电极部件，还包括一个与反应器腔体的内电极靠近设置、垂直排列且直接连接的高压脉冲电源，每个高压脉冲电源在待处理气态介质穿过反应器腔体时，都能在待处理气态介质中产生足以激发电晕放电的脉冲电压，还包括均衡穿过反应器腔体的待处理气态介质流量的部件，一个与每个高压脉冲电源相连低压电源，以及一个适于控制低压电源启动，使高压脉冲电源以预定的瞬时关系，给电晕放电反应器腔体施加一个高压脉冲的的控制单元。

在本发明的一个特定实施方式中，反应器两个一组分多组串联设置在入口和出口之间，均衡穿过反应器腔体的待处理气态介质流量的部件包括一个位于每对反应器腔体之间的流量控制部件。

流量控制部件的一种简单形式是校准的孔板。

由于电晕放电反应器是有电磁干扰的设备，因此优选地至少给电晕放电反应器腔体设置电磁屏蔽。

下面将参照附图通过实施例详细描述本发明的内容。

图1是本发明一种实施方式的透视图。