[發明專利]一種粉體或顆粒等離子體處理裝置

有效

• 申請號: 201610031128.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN105719931B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 馮沛;劉媛;王勇
• 申請（專利權）人: 神華集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;B01J37/34
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 吳鵬,馬江立

本申請是2012年11月30日在中國專利局提交的申請號為201210505886.6、名稱為“一種粉體或顆粒等離子體處理裝置”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種粉體或顆粒等離子體處理裝置，特別是，涉及一種能夠均勻分散和均勻處理粉體或顆粒、并能有效進行工業放大的等離子體處理裝置。本發明裝置特別適合于對各種催化劑進行改性處理，以改善他們的催化性能。

背景技術

用等離子體處理粉體和顆粒已有多年實踐。已證明等離子體處理可改善粉體和顆粒材料的各種化學和/或物理特性，例如氧化、還原、交聯、解吸、蝕刻、接枝和/或聚合等性能。粉體和顆粒材料可是碳納米管、炸藥、催化劑等。例如，用等離子體處理催化劑可使其具有商業應用價值所需的性能。

用等離子體處理粉體或顆粒的現有設備結構各異，但它們都有明顯缺點，如裝載量低、操作復雜、或工業放大困難等。

CN2718948Y公開了一種等離子體材料處理設備，該裝置用一種流化床使粉體或顆粒在反應器中流化，并在反應器中生成等離子體以處理粉體或顆粒。在流化作用下，粉體或顆粒可以被均勻處理。但是，根據等離子體的生成理論，反應器的體積非常有限。在該專利文獻中，反應器的尺寸為Φ20mm x L150mm，并且在反應器的中心還有一個正電極，正電極也會占據一定的空間，使反應器的有效利用空間非常有限。而且反應器中的正電極與外部的負電極的距離被嚴格限制到一定的范圍(小于10mm)，從而限制了裝置的處理能力。另外，雖然流化可以使處理變得均勻，但處理不同的粉體時，實現流化的參數是不同的，因此也就導致了該裝置操作非常復雜。

CN101687171A公開了一種粉體處理裝置。雖然該粉體處理裝置能更均勻地處理粉體，但結構過于復雜以至于難以大規模工業放大。此外，該裝置必須使用真空系統，這又增加了操作費用，并限制了該裝置的推廣。而且，為了使粉體從腔室內壁上脫離，該文獻中還引入了一個復雜的脫離系統。

上述專利文獻在此全文引入以作參考。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明旨在提供一種結構簡單、操作容易、能均勻分散和均勻處理粉體或顆粒、并能有效進行工業放大的等離子體處理裝置。

根據本發明的第一方面，提供一種粉體或顆粒等離子體處理裝置，包括：具有腔室的可旋轉筒體或球體，所述腔室的空間為圓柱體或球體，在所述筒體或球體上具有所述粉體或顆粒的入口和工作氣體入口，以便將所述粉體或顆粒和工作氣體送入上述腔室中；

用于驅動所述筒體或球體旋轉的驅動裝置；

多個位于所述腔室中的固定的棒形正電極，所述正電極的縱向與所述腔室空間的縱向一致；

金屬負電極；

與所述正電極和負電極實現電連接使所述腔室中產生等離子體氣體的等離子體電源；

其中，所述腔室壁體的至少一部分構成所述金屬負電極，在所述正電極和負電極之間有至少一個介電材料層，所述至少一個介電材料層對應所有的正電極或其中的一個正電極，其特征在于：

上述多個固定的棒形正電極的橫截面呈正多邊形排列或圓形排列，并且在棒形正電極工作時，其即被用作正電極，又被用作上述粉體或顆粒的攪拌棒，從而使所述粉體或顆粒被均勻分散和均勻處理。

根據本發明的第二方面，提供一種粉體或顆粒等離子體處理裝置，包括：具有腔室的可旋轉筒體或球體，所述腔室的空間為圓柱體或球體，在所述筒體或球體上具有所述粉體或顆粒的入口和工作氣體入口，以便將所述粉體或顆粒和工作氣體送入上述腔室中；

用于驅動所述筒體或球體旋轉的驅動裝置；

一個位于所述腔室中的固定的正電極，所述正電極的橫截面為扇形或所述正電極為扇形，并且扇形圓心線位于腔室圓柱體空間軸線上或扇形圓心位于腔室球體空間中心上；

金屬負電極；

與所述正電極和負電極實現電連接使所述腔室中產生等離子體氣體的等離子體電源；

其中，所述腔室壁體的至少一部分構成所述金屬負電極，在所述正電極和負電極之間有至少一個介電材料層，所述至少一個介電材料層對應所有的正電極或其中的一個正電極，其特征在于：

在所述腔室內表面上有至少一個凸起部件，被用作上述粉體或顆粒的攪拌裝置，從而使所述粉體或顆粒被均勻分散和均勻處理。

所述凸起部件的形狀或其橫截面形狀可是銳角形、鈍角形、半圓形、弧線形、和/或流線型。