[发明专利]放电反应器输入参量调控活性成分实验装置及方法

权利要求书

1.一种高压电极放电反应器，其特征在于：所述放电反应器包括进气口、进水口、雾化喷嘴、旋风叶片、金属垫片、高压电极、石英管、低压电极以及固定套；

所述放电反应器分为两个区域，分别为雾化区和放电区；

雾化喷嘴及其下方区域组成雾化区，所述进气口位于雾化喷嘴的顶部，进水口位于雾化喷嘴的侧壁；

金属垫片、高压电极、石英管和低压电极组成的放电区，其中金属垫片外接高压电源，内与高压电极接触，低压电极接地，实现两电极之间的放电，金属垫片外侧设有密封圈和抱箍；旋风叶片与低压电极同轴放置，位于低压电极正上方，轴向位于两个金属垫片中央；所述石英管的底部设有固定套。

2.根据权利要求1所述的一种高压电极放电反应器，其特征在于所述低压电极为螺旋状结构。

3.根据权利要求1所述的一种高压电极放电反应器，其特征在于所述高压电极包括金属套筒、梭形电极和叶片，梭形电极位于金属套筒内，四周通过倾斜设计的叶片与金属套筒内壁连接。

4.根据权利要求2所述的一种高压电极放电反应器，其特征在于所述固定套为中空状的圆柱体，圆柱体侧壁下方设置若干用于固定低压电极的螺孔，圆柱体侧壁上方设置若干用于调节电极间距的螺孔，所述螺旋状的低压电极的底部固定在固定套上之后同轴放入石英管内部。

5.一种放电反应器输入参量调控活性成分实验装置，通过改变供电电压、通入雾化喷头的水气混合比、通入雾化喷头的气体成分等放电区参量来研究放电活性成分生成特性，其特征在于所述装置包括缓冲气室、示波器、高压交流/脉冲电源、变压器以及权利要求1所述的高压电极放电反应器；

所述缓冲气室的进口通过若干气源供气，出口通过气泵连接放电反应器的进气口；水箱B中储存的待处理水通过液泵连接进水口；

所述金属垫片连接高压交流/脉冲电源的输出端，低压电极接地，在两电极间进行放电，所述高压交流/脉冲电源通过变压器连接市电，并且连接一个示波器；所述示波器分别连接高压探头和电流探头来采集电压和电流数据。

6.一种不同供电电压的活性成分生成特性的实验方法，其特征在于利用权利要求5所述的装置，其步骤如下：

（6-1）水流量设置；

（6-2）气流量设置；

（6-3）电压设置；

（6-4）活性成分检测；

放电结束后，取一定量收集到的溶液为待检测水样，进行活性成分生成量的检测，结合放电时间计算一个放电周期内活性成分产量；

（6-5）电信号采集

用高压探头、电流探头采集电压、电流信号并输送到示波器上，存储电压、电流数据；

（6-6）能效比计算

采用瞬时功率法，将步骤（6-5）中采集到的电压、电流数据导入Origin进行数据处理，绘制出功率谱图，再用半峰全宽法计算出一个供电周期的能量；一个放电周期活性成分生成量除以一个放电周期的能量就得到了能效比；

（6-7）图像绘制

再以电压为横坐标，分别以活性成分生成量与能效比为纵坐标绘制柱状图。

7.一种不同放电区输入参量水气混合比的放电活性成分生成特性的实验方法，其特征在于利用权利要求6所述的装置，其步骤如下：

（7-1）水流量设置；

（7-2）气流量设置；

（7-3）电压设置；

（7-4）活性成分检测

放电结束后，取一定量收集到的溶液为待检测水样，进行活性成分生成量的检测，结合放电时间计算一个放电周期内活性成分产量；

（7-5）电信号采集

用高压探头、电流探头采集电压、电流信号并输送到示波器上，存储电压、电流数据；

（7-6）能效比计算

采用瞬时功率法，将步骤（7-5）中采集到的电压、电流数据导入Origin进行数据处理，绘制出功率谱图，再用半峰全宽法计算出一个供电周期的能量；一个放电周期活性成分生成量除以一个放电周期的能量就得到了能效比；

（7-7）图像绘制

再以水气混合比为横坐标，分别以活性成分生成量与能效比为纵坐标绘制柱状图。

8.一种不同气体成分下放电区液相活性成分生成特性的实验方法，利用权利要求6所述的装置，其步骤如下：

（8-1）放电区输入参量水、气流量设置；

根据权利要求6的方法设置；

（8-2）高压交流/脉冲电源电压设置；根据权利要求7的方法将高压交流/脉冲电源电压调节至最佳参数；

（8-3）改变放电区气体种类

控制阀门组通断来选择气体的种类；

（8-4）活性成分检测

放电结束后，取一定量收集到的溶液为待检测水样，进行活性成分生成量的检测，结合放电时间计算一个放电周期内活性成分产量；

（8-5）电信号采集

用高压探头、电流探头采集电压、电流信号并输送到示波器上，存储电压、电流数据；

（8-6）能效比计算

采用瞬时功率法，将步骤（8-5）中采集到的电压、电流数据导入Origin进行数据处理，绘制出功率谱图，再用半峰全宽法计算出一个供电周期的能量；一个放电周期活性成分生成量除以一个放电周期的能量就得到了能效比；

（8-7）图像绘制

再以通入放电区的气体种类为横坐标，分别以活性成分生成量与能效比为纵坐标绘制柱状图。