本实用新型专利技术提供了一种气液两相介质阻挡放电装置。气液两相介质阻挡放电装置包括圆桶和放电电极；圆桶可绕其轴线转动；放电电极悬置在圆桶内并与圆桶侧壁之间留有间隙；放电电极与圆桶轴线之间的夹角等于圆桶侧壁与其轴线之间的夹角。与现有技术相比，本实用新型专利技术提供的气液两相介质阻挡放电装置采用外壁旋转的方式，利用离心力实现静态非水电极与动态水电极，同时为解决旋转情况下液面具有一定波动的状况，同时也增大放电水相接触面。将旋转的外壁材料更改为多孔陶瓷材料，利用陶瓷的多孔特性相对增大液相面。采用循环喷淋法，更新水相，部分液体为弥散的气相中，更进一步吸水空气中的活性成分。气中的活性成分。气中的活性成分。
【技术实现步骤摘要】
气液两相介质阻挡放电装置
[0001]本技术涉及一种水处理设备
，尤其涉及一种气液两相介质阻挡放电装置。
技术介绍
[0002]介质放电等离子体水处理是一种新型的水处理氧化技术，在有机废水无害化处理、无工质消毒活化水的等领域具有重要的作用。传统的介质阻挡放电水处理装置在两平行介质阻挡放电装置中间通过废水。一般采用空气、Ar、N2等气体作为工作介质，水相仅作为待处理物，产生的等离子体通过气体或液体传质作用进入水相中，整个过程存在等离子体不均匀稳定、自由基不能及时被有效利用、活性粒子与水相接触不充分等问题。而气液两相介质阻挡放电装置是将待处理的水作为电极，放电区域直接与水相接触，同时水相还能有效降低放电区域的温度，是一种更高效的等离子体水相处理方法。
[0003]但以上技术也存在以下问题：
[0004]1、采用静态处理时，放电区域接触的液面基本保持不变，亦表示等离子体大部分对接触的水相部分进行了有效反应，然后通过水相将产生的活性基扩散到水相的其余部位。对于衰减较快的活性基而言，还未到起到有效作用时就已经衰减，效率远未达到最大化。当采用动态处理时，电极的移动会加大整体系统的绝缘难度。水相的活动降导致静止的液面产生较大的波动，影响放电的平稳性与等离子体的均匀性。
[0005]2、介质气体中活性基团的利用率不高。介质阻挡放电的介质气体为空气、Ar、N2，采用空气时其可能的应用范围更广，介质阻挡放电在将两电极之间气相形成等离子体，活性基团在气相中的浓度最大，采用水电极时高效利用了近水区域的等离子体，但非水电极区域的气相等离子体的利用率不高。
[0006]3、非水相放电电极的放热问题。介质阻挡放电电极的发热是行业难题。具体原理还没有一个统一的答复。但通过改变电介质阻挡放电的介质性能、电极内部的气隙可较大的改善电极的放热问题。提高放电的效率与电极的使用寿命。
[0007]4、放电区域的液相接触面问题，在非水相的电极结构确定时，放电区域与液相的接触面越大，产生等离子体的效率越高。常规的水电极因为保证水相液面稳定，只能通过增大非水相电极的电极个数来增大放电面。对介质阻挡放电的功率要求更高。
技术实现思路
[0008]针对上述现有技术中的不足，本技术的目的在于提供一种气液两相介质阻挡放电装置，其可有效解决水相电极在动态时的液相表面的平稳问题。
[0009]本技术提供的气液两相介质阻挡放电装置，包括圆桶和放电电极；所述圆桶可绕其轴线转动；所述放电电极悬置在所述圆桶内并与所述圆桶侧壁之间留有间隙；所述放电电极与所述圆桶轴线之间的夹角等于所述圆桶侧壁与其轴线之间的夹角。
[0010]本技术采用外壁旋转的方式来解决水相电极在动态时的液相表面的平稳问
题。同时利用外壁旋转的表面粘滞力带动空气流动，提高放电区域活性等离子体的利用效率。
[0011]优选地，所述圆桶侧壁由多孔陶瓷制成或者在所述圆桶侧壁的内表面设置有由多孔陶瓷制成的陶瓷环；所述放电电极与陶瓷环之间留有间隙，所述放电电极与所述陶瓷环轴线之间的夹角等于所述陶瓷环内壁与其轴线之间的夹角。
[0012]通过采用离心力+多孔陶瓷孔的虹吸，通过控制水量，将水均布在多孔陶瓷表面，同时利用多孔陶瓷比表面积大的特点，在放电区域不变的情况下，增大放电区域与水的接触面积，提高等离子体处理水的效率。
[0013]多孔陶瓷固定液面的原理是利用毛细原理，即水与陶瓷之间的界面张力，当多孔陶瓷孔径较大时，界面张力远小于离心力时，多孔陶瓷内水会往内缩，水将延多孔陶瓷的孔中排出；由于陶瓷的亲水性，多孔陶瓷将处于孔内无水，但材料本身处于湿润状态，此时陶瓷的孔径边缘亦会形成水膜，此时情况下，放电只会优先在距放电电极最近的地方产生，亦就是孔径边缘，而不是在水面的均匀的产生。
[0014]当放电间距较大时，这种由于孔径、转速离心力所产生的液面差相比于电极的比例亦会产生变化，液面差的影响也会相应的缩小。
[0015]基于上述原因，本技术中优选放电距离为5～15mm，所述多孔陶瓷的孔径为30～120μm；进一步优选地：放电距离为5～7mm，所述多孔陶瓷的孔径为30～60μm；放电距离为9～15mm，所述多孔陶瓷的孔径为90～120μm。该范围内，可更有效增大放电区域与水的接触面积，并使放电在水面均匀产生，提高等离子体处理水的效率。
[0016]优选地，所述放电电极包括导体和包裹所述导体的介质管。
[0017]优选地，包括导体和包裹所述导体的介质管，所述介质管为三层结构，内层为绝缘管，中间层为包裹在所述绝缘管外的聚酰亚胺层，外层为包裹在所述聚酰亚胺层外的PTFE膜，所述PTFE膜与聚酰亚胺层接触的表面为活化表面。绝缘管内层采用陶瓷或石英玻璃制成，优先选择介电常数小的，一般控制相比介电常数在5以内，效果会更理想。聚酰亚胺层主要起到粘接内层和外层的作用。
[0018]优选绝缘管为石英管，石英管的厚度为0.8～1.2mm，管外径为13～17mm，管长为40～60mm；更优选地，所述石英管的厚度为1.0mm，管外径为15mm，管长为50mm。优选PTFE膜厚度约为0.2～0.6mm，优选为0.3～0.5mm，进一步为0.5mm。
[0019]介质阻挡放电的放电问题一直是行业难题，由于要保证放电还要保证整个体系的安全，放电电极中介质要起到保护并隔绝导电内高压的作用。但目前的介质耐击穿、耐老化能力不足，电极的使用寿命受限。本技术中介质管设计为三层结构，外层结构采用单面活化PTFE膜(聚四氟乙烯膜)，此处不采用PTFE涂层，是因为涂层中的小气泡会极大的降低整个材料的寿命。PTFE是一种惰性材料，几乎与所有的材料均不粘，为保证PTFE膜与其它材质的粘接性，需要将PTFE表面的活性提高，提高表面的亲水性或亲油性。一般的活化方式有化学方式为破坏表面链段，接枝活性基团，如用特殊的酸处理然后接枝亲水基团等。也可以采用物理方式，DBD(介质阻挡放电)等离体处理就可以达到类似的效果，具体活化方式可根据需要进行选择。中间层采用聚酰亚胺树脂，聚酰亚胺具有极高的耐温等极与耐局部放电能力，单层活化的PTFE能够更好的与聚酰亚胺结合而不产生分层，不产生小气泡。内层采用陶瓷或石英玻璃，优先选择介电常数小的，一般控制相比介电常数在5以内，效果会更理想。
此种结构的介质管耐击穿、耐老化能力强，电极的使用寿命长。采用这样的结构，可以较大幅度的降低放电电极的放电发热过程。当内部的导电采用金属+绝缘导热油(主要排空气，以免发生内部放电)或水时，可防止内部液体温度过高产生爆开等现象。
[0020]优选地，所述导体为水，所述介质管管体的两端封闭而中部开设有进水口，进水口连接有进水管，所述介质管通过所述进水管悬置在所述圆桶内。
[0021]目前介质阻挡放电装置中，放电电极的导体一般选择金属，绝缘介质一般采用PTFE或陶瓷。但如果作为一种长期使用的电极，则存在一个较严重的放热问题，DBD介质阻挡放电的能量利用率不高，大本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，包括圆桶和放电电极；所述圆桶可绕其轴线转动；所述放电电极悬置在所述圆桶内并与所述圆桶侧壁之间留有间隙；所述放电电极与所述圆桶轴线之间的夹角等于所述圆桶侧壁与其轴线之间的夹角。2.根据权利要求1所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，所述圆桶侧壁由多孔陶瓷制成或者在所述圆桶侧壁的内表面设置有由多孔陶瓷制成的陶瓷环；所述放电电极与陶瓷环之间留有间隙，所述放电电极与所述陶瓷环轴线之间的夹角等于所述陶瓷环内壁与其轴线之间的夹角。3.根据权利要求2所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，放电距离为5～15mm，所述多孔陶瓷的孔径为30～120μm。4.根据权利要求3所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，放电距离为5～7mm，所述多孔陶瓷的孔径为30～60μm。5.根据权利要求3所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，放电距离为9～15mm，所述多孔陶瓷的孔径为90～120μm。6.根据权利要求2所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，所述陶瓷环凸设在所述圆桶内壁上。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，所述放电电极包括导体和包裹所述导体的介质管。8.根据权利要求7所述的气液两相介质阻挡放电装置，其特征在于，所述介质管为三层结构，内层为绝缘管，中间层为包裹在所述绝缘管外的聚酰亚胺层，外层为包裹在所述聚酰亚胺层外的PTFE膜，所述PTFE膜与聚酰亚胺层接触的表面为活化表面。9.根据权利要求8所述的气液两相介质阻挡放...
【专利技术属性】
技术研发人员：张述文，王铭昭，马明宇，罗汉兵，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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