[發明專利]木纖維濾芯多電極等離子體發生器凈化尾氣裝置

在審

• 申請號: 201810380902.0
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN110394037A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 郭秀榮;徐岳峰;楊瀟;馬超;杜丹豐
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: B01D53/32
• 分類號: B01D53/32;B01D46/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種木纖維濾芯多電極等離子體反應器凈化尾氣裝置，它包括木纖維濾芯和低溫等離子體發生器。木纖維濾芯由導流罩、前密封蓋、圓筒形木纖維濾芯、后密封端蓋等組成。等離子體發生裝置采用介質阻擋放電，圓筒狀反應器外殼搭鐵接地，圓筒狀石英玻璃管緊貼反應器外殼內壁，玻璃管內部是四根均布的直徑2mm的不銹鋼棒。四根不銹鋼棒通過支架固定位置，通過導線接到高壓交流電源。將整個凈化裝置置于排氣溫度較低的尾管處。柴油機尾氣經導流罩流入濾芯外側，低溫等離子體發生器產生的活性氧化離子與氮氧化物發生氧化還原反應，顆粒物經木纖維濾芯過濾，實現尾氣的凈化。

技術領域：

本發明屬于一種低溫等離子體發生器與木纖維濾芯一體式尾氣凈化裝置，主要用于載重車輛、工程車輛等柴油車排放尾氣的凈化。

背景技術：

隨著地球大氣環境日益惡化，國家對于環境的治理與保護愈發重視。機動車輛的增加導致車輛排放的尾氣成為主要的大氣污染源之一。與汽油車相比，柴油車排放的尾氣成分中氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)的含量較高。負載催化劑的顆粒捕集器(DPF)和選擇性催化還原技術(SCR)聯合使用是柴油車尾氣處理最常用的方式，但是尾氣中的“硫”會污染二者中的催化劑，DPF中PM的積存會導致排氣背壓增大。木纖維是天然多孔生物質材料，它對顆粒物具有的高吸附率成為彌補顆粒捕集器缺陷的理想替代材料之一，并且木纖維制成的濾芯具有價格低廉、排氣背壓小以及易于加工等優勢。等離子體是不同于固體、液體和氣體的物質第四態，是研究去除氮氧化物的重要物質。具有氧化活性的離子與尾氣中的NOx和PM等發生氧化還原反應達到凈化尾氣的目的。產生低溫等離子體的方式有輝光放電、電暈放電和介質阻擋放電等，其中介質阻擋放電又稱無聲放電，是有絕緣介質插入放電空間的一種非平衡態氣體放電，可以避免產生火花放電和電弧放電，靈活可靠，適合產生較大體積的低溫等離子體。木纖維濾芯與低溫等離子體的結合取代DPF和SCR技術，實現了尾氣中顆粒物和氮氧化物的凈化。

發明內容

本發明涉及一種木纖維濾芯多電極等離子體發生器尾氣凈化裝置，它包括木纖維濾芯和低溫等離子體發生器。木纖維濾芯由導流罩、前密封蓋、圓筒形木纖維濾芯、后密封蓋等組成。等離子體發生器采用介質阻擋放電，圓筒狀反應器外殼搭鐵接地，圓筒狀石英玻璃管緊貼反應器外殼內壁，玻璃管內部是四根沿圓周均勻分布的直徑2mm的不銹鋼棒。四根不銹鋼棒通過支架固定位置，經導線連接到高壓交流電源。將整個凈化裝置置于排氣溫度較低的尾管區域。柴油機尾氣經導流罩流入濾芯外側，低溫等離子體發生器放電產生的低溫等離子體與氮氧化物反應，顆粒物經木纖維濾芯過濾，實現尾氣的凈化。

附圖說明

圖1是木纖維濾芯多電極等離子體發生器尾氣凈化裝置結構示意圖，1反應器外殼前段、2不銹鋼棒電極、3連接螺桿、4反應器外殼中段、5支架、6反應器外殼后段、7木纖維濾芯、8石英玻璃管、9空心絕緣塞、10磁電機、11長方形凸臺。

圖2是支架示意圖，12與石英玻璃管接觸的支架外邊緣、13孔、14與濾芯接觸的支架內邊緣

圖3是木纖維濾芯示意圖，15導流罩、16前密封蓋、17木纖維濾芯、18后密封蓋

具體實施方式：

將金屬網制成圓筒形內骨架和外骨架，將厚度為0.05-0.1mm、寬度為1-10mm、長度30-50mm的長木纖維放入內骨架和外骨架中間，制成厚度為30mm的圓筒形濾芯，濾芯與反應器外殼之間留20mm的間隙。用耐熱膠將前密封蓋和后密封蓋分別與濾芯的兩端膠接，前端面加裝導流罩。

反應器外殼為圓筒形，可分為反應器外殼前段、反應器外殼中段和反應器外殼后段，三者之間以楔形面接觸，反應器外殼前段和后段末端焊接三處均布的長方形凸臺，長方形凸臺中心位置處鉆直徑9mm的光孔。

磁電機產生的電壓接到低溫等離子體反應器，不銹鋼棒接高壓電，反應器外殼接地。