[发明专利]一种粉体或颗粒等离子体处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉体或颗粒等离子体处理装置，特别是，涉及一种能够均匀分散和均匀处理粉体或颗粒、并能有效进行工业放大的等离子体处理装置。本发明装置特别适合于对各种催化剂进行改性处理，以改善他们的催化性能。

背景技术

用等离子体处理粉体和颗粒已有多年实践。已证明等离子体处理可改善粉体和颗粒材料的各种化学和/或物理特性，例如氧化、还原、交联、解吸、蚀刻、接枝和/或聚合等性能。粉体和颗粒材料可是碳纳米管、炸药、催化剂等。例如，用等离子体处理催化剂可使其具有商业应用价值所需的性能。

用等离子体处理粉体或颗粒的现有设备结构各异，但它们都有明显缺点，如装载量低、操作复杂、或工业放大困难等。

CN2718948Y公开了一种等离子体材料处理设备，该装置用一种流化床使粉体或颗粒在反应器中流化，并在反应器中生成等离子体以处理粉体或颗粒。在流化作用下，粉体或颗粒可以被均匀处理。但是，根据等离子体的生成理论，反应器的体积非常有限。在该专利文献中，反应器的尺寸为Φ20mmxL150mm，并且在反应器的中心还有一个正电极，正电极也会占据一定的空间，使反应器的有效利用空间非常有限。而且反应器中的正电极与外部的负电极的距离被严格限制到一定的范围（小于10mm），从而限制了装置的处理能力。另外，虽然流化可以使处理变得均匀，但处理不同的粉体时，实现流化的参数是不同的，因此也就导致了该装置操作非常复杂。

CN101687171A公开了一种粉体处理装置。虽然该粉体处理装置能更均匀地处理粉体，但结构过于复杂以至于难以大规模工业放大。此外，该装置必须使用真空系统，这又增加了操作费用，并限制了该装置的推广。而且，为了使粉体从腔室内壁上脱离，该文献中还引入了一个复杂的脱离系统。

上述专利文献在此全文引入以作参考。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明旨在提供一种结构简单、操作容易、能均匀分散和均匀处理粉体或颗粒、并能有效进行工业放大的等离子体处理装置。

根据本发明的第一方面，提供一种粉体或颗粒等离子体处理装置，包括：具有腔室的可旋转筒体或球体，所述腔室的空间为圆柱体或球体，在所述筒体或球体上具有所述粉体或颗粒的入口和工作气体入口，以便将所述粉体或颗粒和工作气体送入上述腔室中；

用于驱动所述筒体或球体旋转的驱动装置；

多个位于所述腔室中的固定的棒形正电极，所述正电极的纵向与所述腔室空间的纵向一致；

金属负电极；

与所述正电极和负电极实现电连接使所述腔室中产生等离子体气体的等离子体电源；

其中，所述腔室壁体的至少一部分构成所述金属负电极，在所述正电极和负电极之间有至少一个介电材料层，所述至少一个介电材料层对应所有的正电极或其中的一个正电极，其特征在于：

上述多个固定的棒形正电极的横截面呈正多边形排列或圆形排列，并且在棒形正电极工作时，其即被用作正电极，又被用作上述粉体或颗粒的搅拌棒，从而使所述粉体或颗粒被均匀分散和均匀处理。

根据本发明的第二方面，提供一种粉体或颗粒等离子体处理装置，包括：具有腔室的可旋转筒体或球体，所述腔室的空间为圆柱体或球体，在所述筒体或球体上具有所述粉体或颗粒的入口和工作气体入口，以便将所述粉体或颗粒和工作气体送入上述腔室中；

用于驱动所述筒体或球体旋转的驱动装置；

一个位于所述腔室中的固定的正电极，所述正电极的横截面为扇形或所述正电极为扇形，并且扇形圆心线位于腔室圆柱体空间轴线上或扇形圆心位于腔室球体空间中心上；

金属负电极；

与所述正电极和负电极实现电连接使所述腔室中产生等离子体气体的等离子体电源；

其中，所述腔室壁体的至少一部分构成所述金属负电极，在所述正电极和负电极之间有至少一个介电材料层，所述至少一个介电材料层对应所有的正电极或其中的一个正电极，其特征在于：

在所述腔室内表面上有至少一个凸起部件，被用作上述粉体或颗粒的搅拌装置，从而使所述粉体或颗粒被均匀分散和均匀处理。

所述凸起部件的形状或其横截面形状可是锐角形、钝角形、半圆形、弧线形、和/或流线型。

根据本发明第一和第二方面，在所述筒体或球体上还具有压缩空气入口，以便将压缩空气送入上述腔室中，用于将粘附在所述腔室内壁上或正电极表面上的粉体或颗粒剥离。