[實用新型]一種介電電泳電極結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822050998.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN209442708U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 王冰;劉偉濤
• 申請（專利權）人: 智造起源科技有限公司
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 劉玲

本實用新型公開了一種介電電泳電極結構，包括兩片電極板，兩片電極板分別連接交流電源不同輸出端，兩片電極板間相互絕緣，其特征在于：所述的兩片電極板中一片為金屬拉伸網電極板，另一片為金屬多孔膜結構電極板，金屬拉伸網電極板與金屬多孔膜結構電極板平行排列。本實用新型的介電電泳電極結構，其中一片電極為金屬拉伸網電極板，另一片電極為金屬多孔膜結構電極板，使得膜與電極的距離為零，最大限度的發(fā)揮介電電泳的效果，提高分離效率。

技術領域

本實用新型涉及在流體中對顆粒物及液滴進行分離的介電電泳電極，特別涉及一種將介電電泳技術與膜技術結合使用的介電電泳電極結構。

背景技術

介電電泳描述的是位于非勻稱電場的電中性顆粒，由于介電極化的作用而產生的平移運動。產生在顆粒上的偶極矩，可以由兩個相同帶電量但極性相反的電荷來表示，當它們在顆粒界面上不對稱分布時，產生一個宏觀的偶極矩。當這個偶極矩位于不勻稱電場中，在顆粒兩邊的局部電場強度的不同產生一個凈力，稱為介電電泳力。由于懸浮于媒介中的顆粒與媒介有著不同的介電能力(介電常數)，若顆粒朝電場強度增強的方向移動，稱為陽性介電電泳，反之若顆粒朝電場強度減弱的方向移動，稱之為陰性介電電泳。

當顆粒(半徑r、相對介電常數為ε_p、電導率σ_p)懸浮于流體介質(相對介電常數為ε_f、電導率為σ_f)時，其所收到的介電電泳力為：

式中:(這里：)；E是外加電場強度的均方根；ε₀是真空介電常數；ω是電場角頻率。DEP力方向將取決于k^*(ω)的實數部分，即CM因子，在CM>0時為陽性介電電泳,粒子從低電場區(qū)域運動到高電場區(qū)域，反之為陰性介電電泳。

現有技術中，空氣除塵有時會使用采用靜電除塵法，該方法利用電泳(electrophoresis,EP)的原理，在高壓直流電場中使空氣中的氣體分子電離，產生大量電子和離子，在電場力的作用下向著與電子和離子電性相反的電極移動。在移動過程中碰到氣流中的粉塵顆粒使其荷電，荷電粉塵顆粒在電場力作用向電極運動，實現固體粒子或液體粒子與氣流的分離。

介電電泳技術與靜電除塵的電泳技術不同之處在于：

(1)介電電泳操縱的是電中性顆粒，使其由于介電極化的作用而產生的平移運動；電泳操縱的是電子和離子，使其負荷在顆粒上產生定向移動。

(2)介電電泳中顆粒運動方向與電場的方向無關，只與其本身的介電常數和介質的介電常數有關；電泳中顆粒運動方向取決于顆粒所帶電荷的符號和電場的方向，電場方向反轉則運動方向反轉。

(3)介電電泳需要非均勻電場；電泳在均勻或非均勻的場中都可發(fā)生。

(4)介電電泳力的大小正比于顆粒直徑的立方；電泳力的大小正比于顆粒所帶電荷的多少。

現有的介電電泳電極與膜結合使用都是膜與電極分離使用的，依靠電場覆蓋一定距離，將膜納入介電電泳覆蓋的范圍而起作用。比如采用圓柱叉指電極，表面加支撐層后，再附上PVDF有機膜，利用介電電泳效應減輕膜污染，增加滲透量，提高膜的過濾級別，提高膜的使用壽命。

一般來說，距離電極越遠，作用力就越低，作用效果就越差。由于膜與電極的分離，勢必造成間隔一定的距離，導致介電電泳最強的效果不能加在膜上。

現有的介電電泳電極，例如圓柱叉指類型、沖孔網類型、鈑金條狀類型等均需要精細加工制造，制造和裝配要求較高。

膜與電極的分離使用，使得結構更為復雜，占用空間增大，安裝制造也更為復雜和不便，也不利于降低制造成本。

發(fā)明內容