一种电弧放电极的制作方法

1.本发明渉及一种应用于臭氧生产装置中的电弧放电极，用这种电弧放电极替代电晕放电臭氧生产装置的电晕放电极，就能将电晕放电臭氧生产装置升级改造成为电弧放电臭氧生产装置。尤其是，这种电弧放电式臭氧生产装置，还可以直接改造成为对工业vocs废气中有毒有害化合物裂解还原的电弧放电式无害化处理装置。


背景技术：

2.由于臭氧o3，其氧化还原电位高达2.07ev，是具有极强的氧化功能特性，是可以对工业烟气与工业污水迅速进行无害化处理的最理想强氧化剂,也是城市自来水厂及众多领域中用于无副作用的特效杀菌消毒剂。尤其是，当前人类社会工业生产所产生的巨量工业烟气与污水，更是需要用大量的臭氧来进行的无害化治理。可是，采用高压电晕放电方式所生产的臭氧，无论其产量与臭氧浓度，都是极不理想！尤其是生产一公斤臭氧电耗，在理论上只需仅仅0.82度电，可是时至今日：空气源仍是需十九度电以上，氧气源虽然是可以达到七度电左右，可是，如果将制作十立方氧气是所需的电耗也计算在内，其实，并不比空气源耗电少。高压电晕放电方式生产臭氧效率至今仍是仅仅为百分之几！不仅浪费能源，更使污染的处理费用，令工矿企业难以承担！现在，已是严重的制约了利用臭氧对工业生产所产生的大量废气、废水进行彻底的无害化处理。
3.为了解决电晕放电臭氧生产装置的效率极其低下问题，本发明提供一种电弧放电臭氧生产装置的技术方案以及制造方法。


技术实现要素：

4.本发明方案：是在电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极的绝缘介质层上，设置粘贴间距、平行、互不电连接的由金属电容放电极均匀排列所组成的一种电弧放电极阵列，就将电晕放电极升级改造成为一种电弧放电极，用这种电弧放电极板替代电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极，就能在电晕放电臭氧生产装置结构与供电方式都基本不变情况下，将各种型式电晕放电臭氧生产装置升级改造成为新型电弧放电臭氧生产装置。由于釆用电弧放电替代电晕放电，电弧放电所释放的高能粒子，不再大部分都是0.84ev以下对裂解氧气分子无效的高能粒子，而是大部分都是0.84ev以上对裂解氧气分子有效的高能粒子，这就使氧气被撞击裂解率获得大幅度提高，也使氣气的利用率大大提高，更使生成臭氧浓度与产量获得大幅度提高。由于裂解氧气分子0.84ev以下的无效高能粒子大幅度的降减，所以，生产臭氧的电耗也就获得大幅度降减！
5.这种电弧放电极，共有二种结构型式，一种是电弧放电极板，另一种是电弧放电极管。
6.电弧放电极板，是在板式电晕放电臭氧生产装置中电晕放电极板的绝缘介质层上，粘贴安装有间距、平行、互不电连接的由金属电容放电极所均匀排列组成的一种电弧放电极阵列，就将电晕放电极板升级改造成为一种电弧放电极板，用这种电弧放电极板就可
以替代板式电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极板，在板式电晕放电臭氧生产装置的原有结构型式与供电方式都基本保持不变的条件下，就可以将板式各种电晕放电臭氧生产装置都能升级改造成为板式电弧放电臭氧生产装置。
7.电弧放电极管，是在管式电晕放电臭氧生产装置中电晕放电极管壁的绝缘介质层上，粘贴安装有间距、平行、互不电连接的由金属电容放电极所均匀排列组成的一种电弧放电极阵列，就将电晕放电极管升级改造成为一种电弧放电极管，用这种电弧放电极管就可以替代管式电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极管，在管式电晕放电臭氧生产装置的原有结构型式与供电方式都基本保持不变的条件下，就可以将管式各种电晕放电臭氧生产装置，都能升级改造成为管式电弧放电臭氧生产装置。
8.因为电弧放电臭氧生产装置的电弧放电所释放的高能粒子绝大部分都是0.84ev以上的高能粒，而0.84ev以上的高能粒子，不仅是可以裂解氧气分子有效的高能粒子，还能彻底裂解工业vocs有机废气中各种有毒有害化合物分子！所以，只须将电弧放电臭氧生产装置原有结构型式改造放大，使电弧放电臭氧生产装置的气体通道内通过的气流量获得大幅度增加，再将所施加的交流电压相对应的予以匹配提高，就可以改造成为工业vocs有机废气彻底无害化处理装置。
9.本发明的有益技术效果为：
10.1、本发明一种电弧放电极，虽然结构极其简单，却将一直是呈现两点一线短路高温状态的高压放电电弧，终于可以换成为数以千计的电容放电所形成的电弧放电极阵列，用来替代电晕放电用于臭氧生产中。虽然看起来这些电弧表现极其微弱，温度能量可以成为可控可调，但是，所释放的放高能粒子却都是裂解氧气分子有效的8.4ev以上，这是电晕放电所释放的仅仅只有极少数才是可以裂解氧气分子有效的8.4ev以上放高能粒子，根本是沒有可比性，正是电弧放电释放都是裂解氧气分子有效的8.4ev以上高能粒子，才是对生产臭氧真正有用的能量，这使氧气分子不再是如电晕放电臭氧生产装置中仅仅依靠小概率的去撞击裂解，所以，使生成臭氧获得倍增。
11.2、电弧放电最大优势，是电弧上分布的电压降极低，只有十几伏，甚至可以调整到仅有几伏，由于绝大部分电压都是被电容的容抗分担了，所以，呈现的主要是无功功率，由于有效功率极小，不仅节电，还可以改善电网功率因数。
12.3、电弧放电有不同于电晕放电的优点，电弧放电电流是电容电流，电容电流在绝缘介质上是沒有实际上的电流通过，(极小的泄漏电流可以忽略)所以，绝缘介质上也就无电耗的热量产生，由于绝缘介质无电耗产生，这不仅仅是节电，更重要的是：电弧放电极的本身是无须进行散热降温，这就少了一个大麻烦。
13.4、由于电弧放电式臭氧生产装置，是大幅度减少0.84ev以下对裂解氧气分子无效的高能粒子的释放，所以，是大幅度降减臭氧生产的电耗。
14.5、由电弧放电臭氧生产装置，是大幅度增加0.84ev以上的裂解氧气分子有效的高能粒子的释放，这使臭氧生产只有百分之几的氧气利用率获得大幅度提高，使生成臭氧浓度与产量都获得大幅度提高。尤其是以较低温度输出高浓度的臭氧，这对臭氧浓度的继续保持不降创造了有利条件！
15.6、电弧放电式臭氧生产装置生产臭氧廉价，会大幅度的降低对工业治理废气、废水的处理成本，是具有巨大的社会效益。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。以下实施例为本发明的非限定性实施例。
17.图1是电弧放电极板示意图
18.图2是一种水冷地电极板盒示意图
19.图3是电弧放电极板与水冷地电极板组合剖示图
20.图4是电弧放电极板与风冷地电极板组合剖示图
21.图5是电弧放电极管示意图
22.图6是地电极管示意图
23.图7是电弧放电极管与地电极管组合示意图
24.图8图8是图7的b—b放大剖示图
25.图9是电弧放电极电极管风冷地电极组合示意图
26.图10是vocs废气无害化处理装置剖示图
27.图中1、电晕放电极板 2、金属电容电极3绝缘介质层 4、水冷地电极板盒 5、电晕放电极管 6、地电极板 7、地电极管 8、散热片 9、水接头
具体实施方式
28.图1是电弧放电极板示意图，是在电晕放电臭氧生产装置中原有的电晕放电极板绝缘介质层(3)上，粘贴安装一种间距、交錯、平行、互不电连接由金属电容电极(2)所均匀排列组成的电弧放电极阵列，就将电晕放电极板升级改造成为一种电弧放电极板。
29.图2是一种水冷地电极板盒示意图，是用金属地电极板作为水冷散热盒的壁板，制成一种常规电晕放电臭氧生产装置中水冷地电极板盒(4)，在水冷地电极板盒(4)的两端分别各自设置有一个水接头(9)。
30.图3是电弧放电极板与水冷地电极板盒组合剖示图，是将电弧放电极板替代电晕放电极板与水冷散热地电极板盒(4)保留一定空间缝隙组合在一起，将保留的空间缝隙两侧进行密封，使空间缝隙成为一条电弧放电臭氧生产气体通道。就组合成一种电弧放电臭氧生产装置集成单元，将交流高压电源高压输出线与电弧放电极电连接，将交流高压电源地线与水冷地电极板盒(4)电连接并接地。
31.通电供氣后，电弧放电极板上每一个电容放电极(2)，都会对水冷地电极板盒(4)发生电弧放电，由于电弧所释放的高能粒子，大部分都是高于0.84ev以上，都是撞击裂解氧气分子有效的高能粒子，这就使氧气被裂解所生成的臭氧量获得大幅度增加，釆用这种电弧放电极板替代电晕放电极板，就能将各种板式电晕放电臭氧生产装置升级改造成为节电、高产的电弧放电板式新型臭氧生产装置。
32.图4是电弧放电极板与风冷地电极板组合剖示图，是用电弧放电极板替代电晕放电极板与十具有风冷散片(8)地电极板(6)保留一定空间缝隙组合在一起，将空间缝隙的两侧进行密封，使空间缝隙成为一条电弧放电臭氧生产气体通道。就组合成一种风冷电弧放电臭氧生产装置集成单元，将交流高压电源输出线与电弧放电极电连接，将交流高压电源地线与地电极板(6)电连接并接地。
33.通电供氣后，电弧放电极板上每一个电容放电极(2)，都会对风冷地电极板(8)发
生电弧放电，由于电弧所释放的高能粒子，大部分都是高于0.84ev以上，都是撞击裂解氧气有效的高能粒子，这使被裂解所生成的臭氧获得大幅度增加，釆用这种电弧放电极板替代电晕放电极板，就能将各种板式电晕放电臭氧生产装置升级改造成为节电、高产的电弧放电板式新型臭氧生产装置。
34.图5是电弧放电极管示意图，是在电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极管(5)的管壁绝缘介质层(3)上，粘贴安装一种间距、交錯、平行、互不电连接由金属电容电极(2)环绕绝缘介质层所排列组成的电弧放电极阵列，就将电晕放电极管(4)升级改造成为一种电弧放电极管。
35.图6是地电极管示意图，是用金属管制作的常规地电极管(7)。
36.图7是电弧放电极管与地电极管组合剖示图，是将电弧放电极管替代电晕放电极管与地电极管(7)保留一定空间缝隙的组合在一起，使空间缝隙成为电弧放电生产臭氧通道，就组合成一种电弧放电臭氧生产管。将交流高压电源输出线与电弧放电极电连接，将交流高压电源地线与地电极管(7)电连接并接地。
37.通电供氧后，电弧放电极管上各个电容放电极(2)就会向地电极管(7)进行电弧放电，由于电弧所释放的高能粒子，大部分都是高于0.84ev以上，都是撞击裂解氧气有效的高能粒子，这使被裂解所生成的臭氧获得大幅度增加。
38.釆用这种电弧放电臭氧生产管，直接替代电晕放电臭氧生产管，就能将各种规格管式电晕放电臭氧生产装置升级改造成为节电、高产的管式新型电弧放电臭氧生产装置。
39.图8是图7的b—b放大剖示图，是将电弧放电极管与地电极管(7)进行组合，使两个电极管之间保持有均匀缝隙。
40.图9是电弧放电极管与风冷地电极管组合剖示图，是将电弧放电极管替代电晕放电极管与带有风冷散热片(8)的地电极管(7)保留一定空间缝隙的组合在一起，使空间缝隙成为电弧放电生产臭氧通道，就组合成一种风冷电弧放电臭氧生产管。将交流高压电源输出线与电弧放电极电连接，将交流高压电源地线与地电极管(7)电连接并接地。
41.通电供氧后，电弧放电极管上各个电容放电极(2)就会向地电极管(7)进行电弧放电，由于电弧所释放的高能粒子，大部分都是高于0.84ev以上，都是撞击裂解氧气有效的高能粒子，这使被裂解所生成的臭氧获得大幅度增加。
42.图10是vocs废气无害化处理装置剖示图，是将电弧放电臭氧生产装置内的两个电极之间的距离缝隙加大，使气体通道内所能通过的风量增加，再将所施加的高压电压相对应的予以匹配提高，就将电弧放电臭氧生成装置，改造成可以对工业vocs有机废气进行无害化处理装置。
43.通电后，由于电弧放电极上所设置的每一个电容电极，都会对高压电极发生电弧放电，由于所释放的高能粒子，大部分都是0.84ev以上的高能粒子，所以，当工业vocs废气通过电弧放电极阵列所组合成的气体通道时，工业vocs废气中有毒有害的化合物分子就会被密集的0.84ev以上的高能粒子反复撞击而分解还原，成为无害化的气体后排放。各种型式电弧放电式臭氧生产装置都可以在原有结构型式与供电方式都保持不变条件下，改造成为对工业vocs废气电弧放电无害化处理装置。

技术特征：
1.一种电弧放电极，共有二种结构型式，一种电弧放电极板，另一种是电弧放电极管，都是由电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极分别升级改造而成，一种电弧放电极板，是在板式电晕放电臭氧生产装置中电晕放电极板的绝缘介质层上，设置安装由金属电容放电极所排列组成的电弧放电极阵列，就将电晕放电极板升级改造成为一种电弧放电极板，其特征在于：是在板式电晕放电臭氧生产装置中电晕放电极板的绝缘介质层上，粘贴安装有间距、平行、互不电连接的由金属电容放电极所均匀排列组成的一种电弧放电极阵列，就将电晕放电极板升级改造成为一种电弧放电极板，用这种电弧放电极板替代板式电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极板，就可以将板式各种电晕放电臭氧生产装置，都能升级改造成为板式电弧放电臭氧生产装置。2.一种电弧放电极的另一种结构型式，是管式电弧放电极，是在管式电晕放电臭氧生产装置中电晕放电极管的绝缘介质层上，设置安装由金属电容放电极所环绕绝缘介质层排列组成的电弧放电极阵列，就将电晕放电极管升级改造成为一种电弧放电极管，其特征在于：是在管式电晕放电臭氧生产装置中的电晕放电极的绝缘介质层上，粘贴安装有间距、平行、互不电连接的由金属电容放电极所环绕绝缘介质层均匀排列组成的一种电弧放电极阵列，就将电晕放电极管升级改造成为一种电弧放电极管，用这种电弧放电极管替代管式电晕放电臭氧生产装置的电晕放电极管，就可以将管式各种电晕放电臭氧生产装置，都能升级改造成为管式电弧放电臭氧生产装置。3.釆用一种电弧放电极所升级改造的电弧放电臭氧生产装置，不仅是可以用于生产臭氧，还可以将其改造成为一种对vocs工业废气中有毒有害的化合物分子进行无害化处理装置，其特征在于：是在电弧放电臭氧生产装置的原有结构型式与供电方式都保持不放电变的条件下，将臭氧生产装置中的两个电极之间的间距缝隙加大，使两电极间气体通道内所能通过的气流量获得大幅度增加，再将所施加的交流电压相对应的予以匹配提高，就将电弧放电臭氧生产装置改造成为对工业vocs有机废气中有毒有害化合物分子进行彻底分解还原的无害化处理装置，各种型式电弧放电臭氧生产装置，都是可以改造成为电弧放电式vocs废气无害化处理装置。

技术总结
本发明渉及一种应用于臭氧生产装置中的电弧放电极，是在臭氧生产装置中电晕放电极的绝缘介质层上，设置安装由众多金属电容电极所排列组合成的电弧放电极阵列，就将电晕放电极升级改造成为一种电弧放电极，用这种电弧放电极替代电晕放电极，就能在电晕放电臭氧生产装置原有结构型式与供电方式基本都保持不变情况下，将各种型式电晕放电臭氧生产装置升级改造成高产、低电耗新型臭氧生产装置，尤其是，这种电弧放电臭氧生产装置，还可以直接改造成为对工业VOCs有机废气中有毒有害化合物分子进行彻底分解的电弧放电式无害化处理装置。行彻底分解的电弧放电式无害化处理装置。行彻底分解的电弧放电式无害化处理装置。


技术研发人员：袁野
受保护的技术使用者：袁野
技术研发日：2021.12.03
技术公布日：2022/3/8