【成果推介】太阳能光伏供电低温等离子净化设备

【应用行业】环保

【技术领域】机械制造技术

【知识产权】发明专利

【成果完成单位】华中师范大学

【成果完成人姓名】郭彦炳、徐泽、邱晓峰、王金龙

【完成人团队简介】团队主要研究机动车尾气排放控制，可挥发性有机污染物控制，纳米环境催化材料

【成果完成时间】2023-03-09

【专利号】CN2023102450558

【授权日期】2024-04-26

【技术成熟度】研发阶段

【应用背景】工业的迅速扩张和发展产生了大量烟雾、粉尘和挥发性有机物等有害物质。近年来，低温等离子体催化技术具有能耗低、无放射物、处理反应流程短等特点几年来受到广泛关注。其产生的等离子体以及高能电子、激发态原子可以击穿活化氧气和水分子，产生高活性单线态氧和羟基自由基，能够与挥发性有机化合物气体迅速发生氧化还原反应生成二氧化碳和水，从而达到降解有害气体的目的。但是在工业废气治理过程中，低温等离子体净化设备通常需要昼夜不间断工作而消耗大量电能。随着人类对交流电依赖性逐渐加强，长此以往，必将加速导致化石能源的枯竭，因此寻找新型的能源作为替代显得至关重要。

太阳能光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的技术。与传统的火力发电相比，太阳能光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染物排放、无枯竭危险、成本低回报率高和建设周期短等特点。目前广泛应用于别墅小区用电、家庭用电、农业设施用电、厂房用电和商业建筑用电等。

除此之外，现有技术中，低温等离子体催化技术通常采用金属圆管做正极，与金属圆管同轴的金属杆做负极。在正极和负极之间施加电压使得正极与负极之间的气流通道产生电晕，生成等离子体。理想情况下，正极负极之间的等离子体需要维持较为稀薄的状态，在确保等离子体的净化效果前提下，尽量减少正极与负极之间的电流，避免电压/电流过大导致产生电弧。但是现有技术中，低温等离子体催化技术通常采用恒定电压的电源，这使得等离子体催化技术难以适用于具有不同击穿电压的气体，然而随着空气湿度的变化以及污染物含量的变化，气体的击穿电压通常会剧烈波动，这使得现有技术中的等离子体催化设备难以适用于气体湿度或污染物成分波动较大的场景。

【成果简介】本成果提供了一种太阳能光伏供电低温等离子净化设备，所述的太阳能光伏供电低温等离子净化设备包括低温等离子净化装置、太阳能电池板、控制器、逆变器和蓄电池；低温等离子净化装置的壳体呈筒形，两端分别设置有气体入口和气体出口；壳体的内部区域自气体入口到气体出口依次为活性炭吸附区以及等离子体降解区；等离子体降解区中设置有多个与筒形壳体同轴的等离子体管，各等离子体管内部设置有与其同轴的探针；等离子体管以及探针之间的电压由供电模块控制，供电模块可自适应控制电压从而控制等离子体的浓度，可在避免电压过高产生电弧的同时尽量保证净化效果。等离子体管出口设置有启动套筒以及引弧环，使得启动过程中更容易产生等离子体。

【成果图片】

【联系方式】段治国、安红高、刘树楠、吴涛，02767868068，02767868067，02767862769