[发明专利]一种低温等离子体活性水发生装置与方法

说明书

本发明涉及一种低温等离子体活性水发生装置与方法，包括高压陶瓷电极、低压多孔电极筒和针孔硅胶套，外部为不锈钢水槽；所述低压多孔电极筒下端与不锈钢水槽底面接触导通，所述低压多孔电极筒上部一侧焊接进气管；在低压多孔电极筒外表面套有针孔硅胶套，所述针孔硅胶套通过不锈钢卡箍包裹在低压多孔电极筒表面；所述高压陶瓷电极位于低压多孔电极筒中，高压陶瓷电极与低压多孔电极筒形成同心结构的单介质阻挡放电反应器；所述高压陶瓷电极由高压电极、陶瓷管和绝缘堵头组成。本发明采用介质阻挡的放电方式，提高高能电子密度，在水下形成稳定的等离子体，水活性提升效率高，且该装置方便并联应用。

技术领域

本发明涉及等离子体活性水技术领域，具体涉及一种低温等离子体活性水发生装置与方法。

背景技术

随着人类日益增长的物质需求，对饮食品质的提高要求与日俱增，从植物灌溉生长到各种食材清洗，各个环节对水的用量越来越大，但是各种水源差别较大，一方面随着环境污染越来越严重，空气污染也会导致清洁的水中慢慢也会吸附有一定的污染物，另一方面，随着现有各种包装技术和养殖技术的发展，对于各种药物的使用越来越多，有一定的药物残留，果蔬肉类等食材使用之前都要经过水的清洗，还有自来水管道中也会长期富集有各种微生物等杂质，长期富集微生物，以及难清洗物品时，清洗难度大，浪费水，同时也会加入一定化学洗涤用品，也会造成水体的二次污染等等。因此如何制备一种高活性水，不仅能够杀灭各种水源中的微生物，对水质能够有一定优化作用，提高清洗效率的同时，能够促进反应，达到节约用水的目标非常重要。

现有的制备活性水技术大多为采用磁力线切割的方式形成的小分子团水，仅仅适当地降低水的表面张力，在高渗透性功能上比较突出，没有灭菌降解农残消毒等功效，处理后的水活性粒子极少，高渗性保持时间短等等。

而现有的采用等离子体射流制备活性水的方法处理效率低，与水的作用体积小，能量利用率低，对气体的要求高，产量低，产生的活性粒子浓度不高。采用其他方式放电容易导致高压电极寿命短，引起电化学腐蚀等等，放电稳定性差，实现难度大等等。还有些放电方式难以并联驱动，不利于规模扩大。

采用等离子体在水体表面进行活化的方式，等离子体与水体接触仅仅停留在表面，作用面积小，而且对水面的平整度要求高，易行成短路，电极寿命低，故障率高；大量活性离粒子与水体没有足够的作用时间，没有得到充分利用，能量利用率低；需要专门的搅拌装置促进混合，结构复杂，成本高；功能过于单一，参数可调节性较差，等等。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温等离子体活性水发生装置与方法，采用介质阻挡的放电方式，提高高能电子密度，在水下形成稳定的等离子体，水活性提升效率高，且该装置方便并联应用。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种低温等离子体活性水发生装置，包括高压陶瓷电极、低压多孔电极筒和针孔硅胶套，外部为不锈钢水槽；所述低压多孔电极筒下端与不锈钢水槽底面接触导通，所述低压多孔电极筒上部一侧焊接进气管；所述低压多孔电极筒中部筒壁上分布有孔洞，在低压多孔电极筒外表面套有针孔硅胶套，所述针孔硅胶套中部插满针孔，所述针孔硅胶套通过不锈钢卡箍包裹在低压多孔电极筒表面；所述高压陶瓷电极位于低压多孔电极筒中，高压陶瓷电极与低压多孔电极筒形成同心结构的单介质阻挡放电反应器；所述高压陶瓷电极由高压电极、陶瓷管和绝缘堵头组成，高压电极从上部插入陶瓷管中，绝缘堵头从下部插入陶瓷管中；在低压多孔电极筒和高压陶瓷电极的顶部安装有绝缘块。

进一步的，所述绝缘块中间具有凹槽，下部具有内螺纹腔；所述高压电极上部穿过绝缘块中间的凹槽使其居中固定，所述低压多孔电极筒上部通过外螺纹与所述绝缘块的内螺纹腔同心连接。

进一步的，所述高压电极顶部留有与高压线快插连接槽；所述述绝缘块中部凹槽上至下分别具有与高压线、高压电极上端、陶瓷管上端相匹配的凹槽尺寸；所述陶瓷管套在高压电极外，陶瓷管上端穿至绝缘块中部凹槽内并与绝缘块紧密连接，使高压电极上端完全位于绝缘块内部。