低温等离子净化器的设计跟工作原理

该装置是两级系统，由低温等离子体发生器与蜂窝载体催化器两部分组成。两部的工作部分是分开的，从装配角度来看，两者之间是可拆卸连接。低温等离子与催化剂协同催化转化装置有众多具体形式，按机械结构划分主要有：筒一筒式、线一筒式、针一板式、填充床式、线一板式及复合式等。

1净化器的结构设计筒一筒式、线一筒式、针一板式反应器的特点是结构简单，实现容易，而且对气体流动阻力较小。但是由于受到放电范围的限制，该类装置不易扩展，不能处理大量污染性的气体，因而其应用仅停留于实验室的小样实验。填充床式反应器是目前研究应用较多的一种，是一种脱除、应用范围广、能耗低的反应器，但是反应器的阻力较大，不利于处体。线一板式的缺点是电较分布不均匀，放电时电场不均匀。基于以上分析，在结合以上几种反应器优点的基础上，设计出的光氧催化净化器。

大石英管外径为64mm，壁厚为2mm，长为250mm：铜管外径为32mm，壁厚为1mm，长为180mm：小石英管外径为30mm，壁厚为1mm，长为200mm；不锈钢丝直径为2mm，长为230mm；催化套筒外径为60mm，套筒内放置催化剂的区域长度为40mm。

低温等离子净化器的拆开效果。它展现了低温等离子体发生器与蜂窝载体催化器两部分可拆卸的特征。蜂窝载体催化器中可根据需要放置不同类型的催化剂，其长度可达40mm，如果不需要任何催化剂也可将该部分空置。

铜管和小石英管位于大石英管中间位置，而不锈钢丝则位于小石英管的中间位置。以上两个位置的确定分别由两组聚四氟乙烯支撑架来。

2净化器的结构分析支撑架选用的材料是聚四氟乙烯，该材料化学性能稳定，。两支撑架的顶部都有扇形开口，其目的是便于自身的安装与拆卸。负较探针和正较探针均可上下移动，铜管的一端具有铜弹片，不锈钢丝一端具有不锈钢弹片，其作用是当调整正、负探针时正、负电较分别与铜管和不锈钢丝的接触良好。

电子的能量与产生低温等离子有直接关系，而在介质阻挡放电的条件下，电子的平均能量取决于放电的折合电场强度。电子能量与电场强度有直接的关系，两者几乎成线性关系。

其二、等离子废气净化器的工作原理

低温等离子与催化剂协同催化转化技术一般可以分为3类：(1)低温等离子体反应腔与催化剂载体布置在同一空间；(2)催化剂载体布置在低温等离子体余辉区；(3)低温等离子体反应腔与催化剂载体分开布置。

一种属于一系统，后两种属于两级系统。本文讨论的低温等离子体净化器属于上述两级系统的后者。

1.低温等离子体的净化机理

光氧净化器是指由电子、离子、自由基、激发态粒子等组成的导电流体，整体呈电中性，是不同于气态、液态和固态的第四态。离子、自由基和激发态粒子等都是化学活性较强的物质。根据温度和内部的热力学平衡性，可将等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。

低温等离子体内部的电子温度远远高于离子温度(电子温度可高达，而离子温度一般只有300~500K)，系统处于热力学非平衡态，整体表现出表面温度较低。

在常压下通过电晕或介质阻挡放电均可产生低温等离子体，产生的低温等离子体中存在大量性较强的自由基(OH，HO2)、臭氧(O3)等，这些具有化学活性的粒子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞并将能量转换成基态分子(原子)的内能，使很多需要很高活化能的化学反应能够发生，使常规方法难以去除的污染物得以转化或，从而达到净化物的目的。

2.蜂窝载体催化剂

催化剂多为负载型催化剂，载体是催化剂的一个重要组成部分，早期的载体一般是由活性铝、硅镁等为原材料制得的，但其有耐热性差、强度低、易碎等缺点，到了20世纪80年代后期便被蜂窝式载体所取代。蜂窝式载体根据材质可分为陶瓷式和金属式两种。陶瓷载体是由许多薄壁均等小通道构成整体，具有气流阻力小、几何表面大、无磨损等优点。金属载体具有起燃温度低、起燃、孔壁薄、能提供大的几何表面积、开放的集合结构、比陶瓷蜂窝载体有高抗热冲击的机械强度、预热性能好和压降低等优点。不管是陶瓷蜂窝载体催化剂还是金属蜂窝载体催化剂，其催化原理都是在催化剂表面进行还原反应，将气体中的成分转换成物。