一種等離子體氣液反應器制造技術

本技術涉及一種等離子體氣液反應器，包括內管柱、外套管、高壓電極、接地電極、曝氣石、上端蓋和密封端蓋；上端蓋、內管柱、外套管和接地電極圍合形成第一腔室，在第一腔室的上端部的側壁上設置有進液管和排氣管，在第一腔室的下端部側壁上設置有排液管；內管柱的下端部位于第一腔室內，曝氣石與內管柱的下端部密封連接，密封端蓋、內管柱和曝氣石或密封端蓋、內管柱、曝氣石和上端蓋圍合形成第二腔室，高壓電極的下端插裝在第二腔室內；在第二腔室的上端部側壁上設置有進氣管；在曝氣石的作用下，等離子氣體在第一腔室內的液體內形成氣泡，擴大等離子體與液體接觸的面積，提高液相等離子體反應的效率，提高部分氣體與液體之間反應效率。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于反應裝置，具體涉及一種等離子體氣液反應器。

技術介紹

1、等離子技術是現代化學工程中常用技術，主要獲取等離子體。等離子體是氣體通過放電或加熱的辦法，從外界獲得足夠能量，使氣體分子或原子中軌道所束縛的電子變為自由電子，便形成等離子體。在化工領域中，已將等離子技術應用于氣體與液體的反應中，使在正常條件下不能反應的氣體與液體之間發生相互反應；例如氨氣的制備。為了提高部分氣體與液體之間反應效率(如：氮氣與水之間反應)，急需開發一種等離子體氣液反應器。

技術實現思路

1、為了提高部分氣體與液體之間反應效率(如：氮氣與水之間反應)；本技術提供了一種等離子體氣液反應器；為了實現上述目的，本技術采用的技術方案具體如下：

2、一種等離子體氣液反應器，包括內管柱、外套管、高壓電極、接地電極、曝氣石、上端蓋和密封端蓋；所述內管柱與外套管同軸設置，所述外套管的下端與所述接地電極密封連接，所述上端蓋套設在所述內管柱的外側壁上，用于封堵所述內管柱與外套管之間間隙；所述上端蓋、內管柱、外套管和接地電極圍合形成第一腔室，在所述第一腔室的上端部的側壁上設置有進液管和排氣管，在所述第一腔室的下端部側壁上設置有排液管；所述內管柱的下端部位于所述第一腔室內，所述曝氣石與內管柱的下端部密封連接，所述密封端蓋用于封堵所述內管柱的上端部，所述密封端蓋、內管柱和曝氣石或密封端蓋、內管柱、曝氣石和上端蓋圍合形成第二腔室，所述高壓電極的下端插裝在所述第二腔室內；在所述第二腔室的上端部側壁上設置有進氣管。

3、本技術等離子體氣液反應器的有益效果：在高壓電極與接地電極之間形成高強度電場，使處于第一腔室內的液體和第二腔室內氣體電流處于等離子狀態，第二腔室內的氣壓高于第一腔室內液體壓強，在曝氣石的作用下，等離子氣體在第一腔室內的液體內形成氣泡，從而擴大了等離子體與液體接觸的面積，提高液相等離子體反應的效率，從而提高部分氣體與液體之間反應效率(如：氮氣與水之間反應)。

4、進一步地，所述等離子體氣液反應器還包括保護套筒；所述高壓電極為陽極棒，所述陽極棒的下端插裝在所述第二腔室內，所述保護套筒套設在插入第二腔室的高壓電極的外表面上。

5、有益效果：保護套筒為陶瓷介質套筒，用于阻擋高壓電極與氣體直接接觸，減少高壓電極的腐蝕，提高高壓電極的使用壽命的同時，防止因腐蝕或氣體的附著降低對電場的影響。

6、進一步地，所述接地電極包括封堵蓋板和電極板，所述封堵蓋板用于封堵所述外套管的下端，所述電極板鑲嵌在所述封堵蓋板的內表面，與第一腔室直接接觸。

7、有益效果：封堵蓋板用于封堵外套管下端，形成第一腔室，電極板直接與第一腔室內液體接觸，有利于提高液體的電離，進一步提高氣體與液體之間反應效率。

8、進一步地，所述曝氣石為圓柱形曝氣石，在所述圓柱形曝氣石的上端面開設有圓柱凹槽，所述圓柱凹槽供所述高壓電極下端插入，所述高壓電極與圓柱凹槽內底面保持間隙。

9、有益效果：將曝氣石設置成圓柱形曝氣石，在保證第二腔室內氣壓不陡變的同時，增大曝氣石與液體接觸面積，有利于提高反應效果；高壓電極與圓柱凹槽內底面保持間隙，防止安裝時，高壓電極與曝氣石干涉。

10、進一步地，所述圓柱形曝氣石為泡沫陶瓷，在所述泡沫陶瓷的上端部開設有第一環形豁口，所述第一環形豁口供內管柱的下端插入，插入時過盈配合。

11、有益效果：泡沫陶瓷內有蜂窩狀孔洞，有利于氣體彌散和細小氣泡的形成，有利于增大氣泡與液體的接觸面積；過盈配合提高曝氣石與內管柱的連接強度，提高使用壽命。

12、進一步地，在所述內管柱的側壁上設置有外螺紋，在所述上端蓋內設置有內螺紋，通過內螺紋與外螺紋的配合，實現所述上端蓋套設在內管柱上。

13、有益效果：采用螺紋連接，使上端蓋穩定固定在內管柱上。

14、進一步地，在所述內管柱的上端部的圓周側面上開設有第二環形豁口，所述外螺紋開設在所述第二環形豁口內，所述上端蓋套設在內管柱上時，在所述第二環形豁口底部和外套管的上端面分別設置有密封圈。

15、有益效果：通過在第二環形豁口底部和外套管的上端面上分別設置密封圈，提高上端蓋分別與內管柱、外套管之間的密封性，防止反應后的氣體的逃逸。

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【技術保護點】

1.一種等離子體氣液反應器，其特征在于，包括內管柱、外套管、高壓電極、接地電極、曝氣石、上端蓋和密封端蓋；所述內管柱與外套管同軸設置，所述外套管的下端與所述接地電極密封連接，所述上端蓋套設在所述內管柱的外側壁上，用于封堵所述內管柱與外套管之間間隙；所述上端蓋、內管柱、外套管和接地電極圍合形成第一腔室，在所述第一腔室的上端部的側壁上設置有進液管和排氣管，在所述第一腔室的下端部側壁上設置有排液管；所述內管柱的下端部位于所述第一腔室內，所述曝氣石與內管柱的下端部密封連接，所述密封端蓋用于封堵所述內管柱的上端部，所述密封端蓋、內管柱和曝氣石或密封端蓋、內管柱、曝氣石和上端蓋圍合形成第二腔室，所述高壓電極的下端插裝在所述第二腔室內；在所述第二腔室的上端部側壁上設置有進氣管。

2.根據權利要求1所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述等離子體氣液反應器還包括保護套筒；所述高壓電極為陽極棒，所述陽極棒的下端插裝在所述第二腔室內，所述保護套筒套設在插入第二腔室的高壓電極的外表面上。

3.根據權利要求2所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述接地電極包括封堵蓋板和電極板，所述封堵蓋板用于封堵所述外套管的下端，所述電極板鑲嵌在所述封堵蓋板的內表面，與第一腔室直接接觸。

4.根據權利要求1或2或3所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述曝氣石為圓柱形曝氣石，在所述圓柱形曝氣石的上端面開設有圓柱凹槽，所述圓柱凹槽供所述高壓電極下端插入，所述高壓電極與圓柱凹槽內底面保持間隙。

5.根據權利要求4所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述圓柱形曝氣石為泡沫陶瓷，在所述泡沫陶瓷的上端部開設有第一環形豁口，所述第一環形豁口供內管柱的下端插入，插入時過盈配合。

6.根據權利要求4所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，在所述內管柱的側壁上設置有外螺紋，在所述上端蓋內設置有內螺紋，通過內螺紋與外螺紋的配合，實現所述上端蓋套設在內管柱上。

7.根據權利要求6所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，在所述內管柱的上端部的圓周側面上開設有第二環形豁口，所述外螺紋開設在所述第二環形豁口內，所述上端蓋套設在內管柱上時，在所述第二環形豁口底部和外套管的上端面分別設置有密封圈。

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【技術特征摘要】

1.一種等離子體氣液反應器，其特征在于，包括內管柱、外套管、高壓電極、接地電極、曝氣石、上端蓋和密封端蓋；所述內管柱與外套管同軸設置，所述外套管的下端與所述接地電極密封連接，所述上端蓋套設在所述內管柱的外側壁上，用于封堵所述內管柱與外套管之間間隙；所述上端蓋、內管柱、外套管和接地電極圍合形成第一腔室，在所述第一腔室的上端部的側壁上設置有進液管和排氣管，在所述第一腔室的下端部側壁上設置有排液管；所述內管柱的下端部位于所述第一腔室內，所述曝氣石與內管柱的下端部密封連接，所述密封端蓋用于封堵所述內管柱的上端部，所述密封端蓋、內管柱和曝氣石或密封端蓋、內管柱、曝氣石和上端蓋圍合形成第二腔室，所述高壓電極的下端插裝在所述第二腔室內；在所述第二腔室的上端部側壁上設置有進氣管。

2.根據權利要求1所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述等離子體氣液反應器還包括保護套筒；所述高壓電極為陽極棒，所述陽極棒的下端插裝在所述第二腔室內，所述保護套筒套設在插入第二腔室的高壓電極的外表面上。

3.根據權利要求2所述的等離子體氣液反應器，其特征在于，所述接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁志昂，陳琪，秦婉月，
申請(專利權)人：北京交通大學，
類型：新型
國別省市：