[发明专利]一种超低温放电单元

说明书

本发明提供一种超低温放电单元，包括绝缘管以及高压电极管，所述高压电极管设置在绝缘管内部，所述绝缘管和高压电极管之间设置有通气内腔，所述绝缘管的上下两端分别连接有进气口以及出气口，所述进气口用于通入待处理的反应气体，所述进气口和出气口分别与通气内腔相连通，所述高压电极管的内部设置有第一通油内腔，本发明采用通油冷却的方式，能够有效对放电区温度进行控制，相较于水冷的方式能够提高冷却过程的安全性，防止触电问题的发生，并且油能比水控制的温度范围更广，以保证冷却的有效性，解决了放电区温度上升较快、控制难度大、从而导致活性物质存在时间短、浓度低和中间产物无法获得且冷却安全性较差的问题。

技术领域

本发明涉及等离子体化学合成技术领域，尤其涉及一种超低温放电单元。

背景技术

柴油机具有功率大、效率高、经济性好等优点，在工农业生产和城市交通中得到越来越广泛的应用，但随着排放法规的日益严格，柴油机有害排放引起的污染问题日益突出。柴油机有害排放物的控制重点是微粒(PM)和氮氧化合物(NOx)。目前，单纯依靠机内净化技术已无法满足排放法规的要求，需要结合机外净化技术。利用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体(non-thermal plasma，NTP)技术处理柴油机排放物是近年来兴起的一项新技术，该技术具有处理效果好、使用范围广、能同时处理多种污染物、无二次污染等优点，在柴油机后处理领域具有广阔的应用前景。

NTP反应器放电间隙的空气等气源被击穿后，产生大量的活性物质，包括O、O2、OH、O3、NO2以及氮、氧原子的各种激发态等。日本学者Masaaki Okubo等利用低温等离子体技术在250℃左右实现了微粒捕集器(diesel particulate filter，DPF)的再生，指出O3和NO2是氧化PM的主要物质。相关研究表明，随着温度的升高，O3和NO2的分解反应加剧，超过100℃时分解非常剧烈。采用自然冷却的NTP反应器放电区温度上升较快，控制难度大，导致活性物质存在时间短、浓度低和中间产物难以获得的问题。因此，有效控制放电区温度对NTP反应器的性能有重要影响。

为有效控制放电区温度，设计了一种超低温放电单元，以期为进一步研究间接低温等离子体系统降低柴油机排放和再生DPF提供依据。

发明内容

本发明目的在于提供一种超低温的介质阻挡放电DBD型NTP反应装置，以有效控制放电区温度，可有效解决放电区温度上升较快、控制难度大、从而导致活性物质存在时间短、浓度低和中间产物无法获得的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种超低温放电单元，包括绝缘管以及高压电极管，所述高压电极管设置在绝缘管内部，所述绝缘管和高压电极管之间设置有通气内腔，所述绝缘管的上下两端分别连接有进气口以及出气口，所述进气口用于通入待处理的反应气体，所述进气口和出气口分别与通气内腔相连通，所述高压电极管的内部设置有第一通油内腔，所述高压电极管的两端分别连接有第一进油口和第一出油口，所述第一进油口和第一出油口分别与第一通油内腔相连通，所述绝缘管的外部中间设置有低压电极管，所述低压电极管和绝缘管之间设置有第二通油内腔，所述低压电极管的外部连接有第二进油口和第二出油口，所述第二进油口和第二出油口分别与第二通油内腔相连通。

进一步地，所述进气口与绝缘管之间设置有第一连接头，所述出气口与绝缘管之间设置有第二连接头，所述第一连接头和第二连接头用于对绝缘管的两端进行密封，所述第一连接头和第二连接头分别与通气内腔相连通，所述进气口和出气口分别与第一连接头和第二连接头内部相连通。

进一步地，所述第一进油口、第二进油口、第一出油口以及第二出油口分别连接有通油管，所述通油管上套设有防冷凝机构，所述防冷凝机构用于除去通油管外部的冷凝水。

进一步地，所述防冷凝机构包括套管，所述套管内部贯穿有通孔，所述通油管通过通孔贯穿套管，所述套管内部开设有烘干内腔，所述套管上连接有第一通气口以及第二通气口，所述第一通气口和第二通气口用于向套管循环通入烘干气体。