大气等离子清洗机构造及工作原理
发表时间： 2022-04-09 11:56:02
作者： 深圳市甲岸科技有限公司
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大气等离子清洗机，包括射频电源、供气源、电极、等离子体放电区间和喷口等，等离子体喷枪是由一个圆柱体的金属射频电极和圆筒状的金属地电极构成，在圆柱体电极和圆筒地电极之间有一个圆筒状的放电缝隙，在电极的一端用绝缘材料密封，另一端设有一个喷口，当工作气体通过该电极之间的缝隙时被击穿电离形成等离子体，在气体压力推动下，然后从喷口向外喷出，从喷口向外喷出的等离子体束流的长度取决于放电功率和进气量。供气源可以根据被清洗污染物的特点进行选择，例如，当清洗有机污染物时，一般是选用氧气作为反应气体。
大气等离子清洗机三个系统介绍：
（1）电源系统
等离子体放电所使用的电源可为射频电源、高压直流电源、低频交流电源等。而高压直流电源需要较为复杂的阻抗匹配，射频电源会产生较强的电场辐射，需要对设备进行电磁屏蔽。因此，大气等离子清洗机大都选用低频交流电源作为电源系统。
低温等离子体电源由接触调压器和交流电源两部分组成。交流电源的输出频率为30~100kHz，中心频率60kHz，输出电压0～30kV，额定功率500W；接触调压器额定输入电压220V，输出电压0~250V。
（2）气源系统
气源系统的作用是将合适压强及流量的工作气体输送至电极系统，其主要包括工作气体源、减压阀及气体质量流量控制器。
工作气体经由气源释放后，通过调节气体减压阀降低所需压强后，进入气体质量流量控制器，通过调节气体质量流量控制器参数，调整合适的气体流量，气体随后通入等离子体发生器。由于气体流量对等离子体放电特性有着重要的影响，因此我们需要对工作气体的流量进行精准调控。气体质量流量控制器流量调节范围0~50L，灵敏度0.1L。
（3）等离子喷枪系统
等离子体喷枪是由一个圆柱体的金属射频电极和圆筒状的金属地电极构成，在圆柱体电极和圆筒地电极之间有一个圆筒状的放电缝隙，在电极的一端用绝缘材料密封，另一端设有一个喷口，当工作气体通过该电极之间的缝隙时被击穿电离形成等离子体，在气体压力推动下，然后从喷口向外喷出，从喷口向外喷出的等离子体束流的长度取决于放电功率和进气量。
由于在等离子体喷枪的喷口处包含有大量的电子、离子、自由基和压稳态的分子和原子，当该等离子体束流成分与被清洗的物质接触时，会发生物理化学反应，从而清洗掉污染物。以下方程是活性氧原子的产生过程：
e+Ar—→Ar*+e
Ar*+O2—→Ar+O2*
O2*+e—→O+O*+e
活性氧原子（O*）是通过电荷之间的转换和再结合产生的。是氢等离子体和氧等离子体分别清洗氧化物和有机物的干化学过程。氢等离子体与氧化物作用，把氧化物分解成水；氧等离子体与有机物作用，把有机物分解为二氧化碳。两个清洗过程所生成产物是水和二氧化碳，无任何液体废物排放，不存在二次污染。
用大气常压等离子体技术对有机和生化污染进行清洗，是能够替代目前所采用的湿化学方法的一种真正绿色手段，该放电技术在大气压下进行，不但开创了一个全新的低温等离子体物理领域，也为工业清洗技术开辟了崭新的一页。
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