該裝置是兩級(jí)系統(tǒng)，由低溫等離子體發(fā)生器與蜂窩載體催化器兩部分組成。兩部的工作部分是分開的，從裝配角度來看，兩者之間是可拆卸連接。低溫等離子與催化劑協(xié)同催化轉(zhuǎn)化裝置有眾多具體形式，按機(jī)械結(jié)構(gòu)劃分主要有：筒一筒式、線一筒式、針一板式、填充床式、線一板式及復(fù)合式等。

1凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)筒一筒式、線一筒式、針一板式反應(yīng)器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，而且對(duì)氣體流動(dòng)阻力較小。但是由于受到放電范圍的限制，該類裝置不易擴(kuò)展，不能處理大量污染性的氣體，因而其應(yīng)用僅停留于實(shí)驗(yàn)室的小樣實(shí)驗(yàn)。填充床式反應(yīng)器是目前研究應(yīng)用較多的一種，是一種脫除、應(yīng)用范圍廣、能耗低的反應(yīng)器，但是反應(yīng)器的阻力較大，不利于處體。線一板式的缺點(diǎn)是電較分布不均勻，放電時(shí)電場(chǎng)不均勻?；谝陨戏治?，在結(jié)合以上幾種反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出的光氧催化凈化器。

大石英管外徑為64mm，壁厚為2mm，長(zhǎng)為250mm：銅管外徑為32mm，壁厚為1mm，長(zhǎng)為180mm：小石英管外徑為30mm，壁厚為1mm，長(zhǎng)為200mm；不銹鋼絲直徑為2mm，長(zhǎng)為230mm；催化套筒外徑為60mm，套筒內(nèi)放置催化劑的區(qū)域長(zhǎng)度為40mm。

低溫等離子凈化器的拆開效果。它展現(xiàn)了低溫等離子體發(fā)生器與蜂窩載體催化器兩部分可拆卸的特征。蜂窩載體催化器中可根據(jù)需要放置不同類型的催化劑，其長(zhǎng)度可達(dá)40mm，如果不需要任何催化劑也可將該部分空置。

銅管和小石英管位于大石英管中間位置，而不銹鋼絲則位于小石英管的中間位置。以上兩個(gè)位置的確定分別由兩組聚四氟乙烯支撐架來。

2凈化器的結(jié)構(gòu)分析支撐架選用的材料是聚四氟乙烯，該材料化學(xué)性能穩(wěn)定，。兩支撐架的頂部都有扇形開口，其目的是便于自身的安裝與拆卸。負(fù)較探針和正較探針均可上下移動(dòng)，銅管的一端具有銅彈片，不銹鋼絲一端具有不銹鋼彈片，其作用是當(dāng)調(diào)整正、負(fù)探針時(shí)正、負(fù)電較分別與銅管和不銹鋼絲的接觸良好。

電子的能量與產(chǎn)生低溫等離子有直接關(guān)系，而在介質(zhì)阻擋放電的條件下，電子的平均能量取決于放電的折合電場(chǎng)強(qiáng)度。電子能量與電場(chǎng)強(qiáng)度有直接的關(guān)系，兩者幾乎成線性關(guān)系。

其二、等離子廢氣凈化器的工作原理

低溫等離子與催化劑協(xié)同催化轉(zhuǎn)化技術(shù)一般可以分為3類：(1)低溫等離子體反應(yīng)腔與催化劑載體布置在同一空間；(2)催化劑載體布置在低溫等離子體余輝區(qū)；(3)低溫等離子體反應(yīng)腔與催化劑載體分開布置。

一種屬于一系統(tǒng)，后兩種屬于兩級(jí)系統(tǒng)。本文討論的低溫等離子體凈化器屬于上述兩級(jí)系統(tǒng)的后者。

1.低溫等離子體的凈化機(jī)理

光氧凈化器是指由電子、離子、自由基、激發(fā)態(tài)粒子等組成的導(dǎo)電流體，整體呈電中性，是不同于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的第四態(tài)。離子、自由基和激發(fā)態(tài)粒子等都是化學(xué)活性較強(qiáng)的物質(zhì)。根據(jù)溫度和內(nèi)部的熱力學(xué)平衡性，可將等離子體分為高溫等離子體和低溫等離子體。

低溫等離子體內(nèi)部的電子溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于離子溫度(電子溫度可高達(dá)，而離子溫度一般只有300~500K)，系統(tǒng)處于熱力學(xué)非平衡態(tài)，整體表現(xiàn)出表面溫度較低。

在常壓下通過電暈或介質(zhì)阻擋放電均可產(chǎn)生低溫等離子體，產(chǎn)生的低溫等離子體中存在大量性較強(qiáng)的自由基(OH，HO2)、臭氧(O3)等，這些具有化學(xué)活性的粒子與氣體分子(原子)發(fā)生非彈性碰撞并將能量轉(zhuǎn)換成基態(tài)分子(原子)的內(nèi)能，使很多需要很高活化能的化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生，使常規(guī)方法難以去除的污染物得以轉(zhuǎn)化或，從而達(dá)到凈化物的目的。

2.蜂窩載體催化劑

催化劑多為負(fù)載型催化劑，載體是催化劑的一個(gè)重要組成部分，早期的載體一般是由活性鋁、硅鎂等為原材料制得的，但其有耐熱性差、強(qiáng)度低、易碎等缺點(diǎn)，到了20世紀(jì)80年代后期便被蜂窩式載體所取代。蜂窩式載體根據(jù)材質(zhì)可分為陶瓷式和金屬式兩種。陶瓷載體是由許多薄壁均等小通道構(gòu)成整體，具有氣流阻力小、幾何表面大、無磨損等優(yōu)點(diǎn)。金屬載體具有起燃溫度低、起燃、孔壁薄、能提供大的幾何表面積、開放的集合結(jié)構(gòu)、比陶瓷蜂窩載體有高抗熱沖擊的機(jī)械強(qiáng)度、預(yù)熱性能好和壓降低等優(yōu)點(diǎn)。不管是陶瓷蜂窩載體催化劑還是金屬蜂窩載體催化劑，其催化原理都是在催化劑表面進(jìn)行還原反應(yīng)，將氣體中的成分轉(zhuǎn)換成物。