[發明專利]一種帶孔的多電極同軸式介質阻擋放電反應器

在審

• 申請號: 202310239441.6
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116173857A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 劉峰;王赟;王偉偉;師貴虎;樊智慧;王景全
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;H05H1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高功率且放電更加穩定的多電極同軸式介質阻擋放電反應器，包括帶孔銅管，銅管上一端設有聚四氟乙烯連接器，所述連接器套在銅管上；一端設有連接器的帶孔銅管水平插入一個石英管中，所述石英管，在石英管靠近一端的位置突出設置了一個圓柱形接口作為進氣口，石英管的另一端作為出氣口，在石英管的中間部分設有多個寬度相同的銅片裹在石英管上充當電極，各個銅片間的間距也都相等。本發明可以提高多電極同軸式介質阻擋放電反應器的放電功率，使其工作時產生更多的等離子體，并且在工作時放電更加穩定。

技術領域

本發明涉及介質阻擋放電反應器結構設計技術領域，具體而言，尤其涉及一種帶孔的多電極同軸式介質阻擋放電反應器。

背景技術

低溫等離子體(Non?Thermal?Plasma，NTP)具備優良的化學效應、溫升效應、氣動效應，且與催化劑協同性高等優點。介質阻擋放電（Dielectric?Barrier?Discharge，DBD）是大氣壓下產生低溫等離子體的主要放電方式。通常由兩個平行電極組成它的結構，其中至少有一個電極表面被電介質（例如玻璃、石英、陶瓷）覆蓋，當交流或脈沖高壓施加在兩個電極上時，兩電極間的氣體就會被擊穿從而產生介質阻擋放電。

近年來，低溫等離子體由于其用途廣泛，操作簡單，成本低廉等特點而引起了人們越來越多的關注。特別是在材料表面改性、臭氧產生、殺菌消毒、水污染處理等領域具有廣闊的應用前景。因此，對于提高大氣壓下DBD反應器產生低溫等離子體的工作效率和工作穩定性，具有重要的實際意義。為此，許多研究人員對不同結構的電極所產生的低溫等離子體進行了研究，提出了一些新的DBD反應器結構。

現在通用的DBD反應器結構主要有板式和同軸式兩種，其中同軸式DBD反應器多用作工業用途，多電極等離子體反應器可以提供更多的具有更小電流峰值的微放電，對于樣品表面處理和等離子體的反應領域是很有用的。于是，研究人員結合這兩種電極結構提出了一種多電極同軸式DBD反應器，但在大氣壓下多電極同軸式DBD反應器的放電功率較低，且穩定性較差。

因此，針對上述問題，有必要提出一個更為優化的解決方案。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高功率且放電更加穩定的多電極同軸式DBD反應器。

本發明的設計方案：一種帶孔的多電極同軸式DBD反應器，包括帶孔銅管，銅管上一端設有聚四氟乙烯連接器，所述連接器套在銅管上；一端設有連接器的帶孔銅管水平插入一個石英管中，所述石英管的中間部分設有多個寬度相同的銅片裹在石英管上充當電極，各個銅片間的間距也都相等。

進一步地，所述帶孔銅管上設有電極，且在銅管的中間部分有孔。所述銅管上的孔，直徑均相等，繞銅管一周均勻排布，小孔之間的間隔也均相等，在銅管水平方向上的中間部分，繞銅管一周的孔并列排布，水平方向上孔之間的間距也都相等。

進一步地，所述聚四氟乙烯連接器設置在帶孔銅管的一端，連接器為圓環狀套在銅管上，使帶孔銅管可以固定在石英管的中心部分。

進一步地，所述石英管，在石英管靠近一端的位置突出設置了一個圓柱形接口，在石英管的中間部分設有多個相同的銅片。所述銅片寬度都相等，各個銅片之間的間距也相等，多個銅片裹在石英管上的中間部分充當電極。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明的多電極同軸式DBD反應器中，作為內部電極的銅管上設置有均勻分布的小孔，且孔的位置與石英管上包裹的多個作為外部電極的銅片的位置相對應，石英管作為介質，從而形成介質阻擋放電。通過在內部電極上設置均勻分布的小孔，可以使得多電極同軸式DBD反應器獲得更高的放電功率，從而使得多電極同軸式DBD反應器在工作時可以產生更多的等離子體。

本發明還可以降低多電極同軸式DBD反應器的擊穿電壓，使得多電極同軸式DBD反應器可以更加容易被擊穿。