技术摘要：
本发明涉及一种空气净化装置，其包括至少一个空气净化模块，所述模块包括：框体、至少一层由线电极形成的阵列、和至少一个板式电极。本发明改变了传统的板式阻挡介质结构，实现了放电的稳定性和安全性，降低了气体阻力，同时实现了催化剂与等离子体的紧密结合，实现了  全部
背景技术：
当前，我国的大气污染已经成为社会发展的重大问题，对人们的生活和健康产生 了极大的影响。其中，挥发性有机物(Volatile  Organic  Compounds，简称VOCs)的排放在大 气化学中起着至关重要的作用，是引起大气污染的重要因素之一。大气中的VOCs是形成二 次生有机气溶胶和臭氧的主要前驱体，对人体健康造成很大危害。因此，减少大气雾霾，降 低PM2.5浓度，提高空气质量，对VOCs的控制就势在必行。近年来，我国对VOCs的控制也相继 制定了严格的排放标准，社会企业面临严重的治理、减排任务。但是VOCs作为重要的工业原 料，其应用十分广泛，包括石油化工行业、制造业、医药生产、喷涂、印刷、运输，等等。因此， 对开发相应的减排和治理技术的需求十分迫切。 对于低浓度、大风量的有机废气，传统的处理技术如吸附、吸收、热催化、热力焚 烧、生物降解等技术不同程度的存在成本高、效率低、能耗高等问题。低温等离子体技术具 有条件温和、低能高效、适用广谱等特点，被广泛应用于污染物的处理，特别是对低浓度的 VOCs(<1000PPm)污染物的控制更具有技术优势。低温等离子体与催化剂耦合可以进一步提 高能量利用效率、污染物的除去效率和矿化率，减少副产物的产生。 目前，低温等离子体耦合催化技术主要采用介质阻挡放电或电晕放电产生等离子 体与催化剂耦合，从耦合结合形式上主要可分为两种：一段式和两段式；从反应器结构上主 要有同轴圆筒式和线板式。 一段式是指将催化剂置于等离子体放电区内，与等离子体子体放电结合为一体， 其特点是可以有效利用放电产生的短寿命高能粒子，能够提高能量效率；两段式是指将催 化剂置于等离子体放电区之后，与等离子体形成串联结构，其特点是只能利用放电产生的 长寿命的活性物质如臭氧，并且产生的副产物容易沉积在催化剂表面降低耦合净化效率。 圆筒式结构反应器由于其开放截面较小，特别是在一段式耦合形式中会形成较大 的气流阻力，难以实现反应器的放大及工业化应用。 线板式结构的反应器多采用电晕放电，要求放电电压和功率不能太高，否则会形 成火花放电，产生危险；同时，电晕放电与催化剂耦合也大多只能采用两段式耦合形式，不 能有效利用短寿命的高能粒子，降低了耦合效果和能量利用率。参考文献1公开了一种基于 电晕放电的空气净化技术方案，其基于催化剂反电晕沿面击穿的等离子体发生装置，包括 等离子体发生器和高压电源；等离子体发生器内设有由电晕电极与多孔电极组成的高低压 电极对，高低压电极对间设有高比电阻催化剂层，高压电源与高低压电极对相连接。虽然不 使用阻挡介质，有利于加大空气流动，但如前所述，电晕放电电压和功率仍然受到限制，因 此也限制了其净化效率和使用场合。参考文献2公开了一种低温等离子体协同两段催化降 3 CN 111569617 A 说　明　书 2/8 页 解工业有机废气的工艺及装置，包括顺次连接的等离子体催化反应器和催化反应器；所述 等离子体催化反应器包括第一外壳、设置于第一外壳内的电极对和设置于电极对之间的第 一催化剂；所述催化反应器包括第二壳体和设置于第二壳体内的催化剂床，所述催化剂床 上设置第二催化剂，其仍然是基于电晕放电产生等离子体。 此外，有少量的研究采用线板式介质阻挡放电方式，即在线电极和板式电极之间 插入介质阻挡板，此种反应器结构限制了气体流向只能沿着电场的垂直方向进入，类似于 圆筒式结构，同样存在开放截面小的问题；同时由于放电间隙不能过大(一般小于5mm)，难 于实现等离子体与催化剂的有效耦合，一般是采取两段式耦合形式。 上述这些低温等离子体耦合催化反应器的缺点，在一定程度上限制了该技术工业 化应用的实现。尤其的，对于采用阻挡介质放电以实现等离子体与催化剂的有效耦合的技 术仍有进一步提升的空间，因此，本领域中也存在提供一种净化效率更高的空气净化装置。 参考文献： 参考文献1：CN102958564A 参考文献2：CN105597529A
技术实现要素：
发明要解决的问题 本发明所要解决的技术问题在于解决现有低温等离子体耦合反应器气流阻力大 或者低温等离子体与催化剂耦合不佳问题。因此，本发明的目的在于提供一种线板式介质 阻挡放电低温等离子体耦合催化反应器的设计模式，具有操作简单、放电稳定安全、处理效 率高、能量利用率高、有效控制副产物等特点，并且能够增加迎风面的开放截面积，减少气 体阻力。 此外，本发明所提供的空气净化模块属于模块化设计，多个空气净化模块可以实 现任意模块化组装，有利于反应器的工业应用的方法，并提高了不同使用环境的适应性。 用于解决问题的方案 经过本发明发明人的深入研究，发现以下技术方案可以解决上述技术问题： [1].本发明首先提供了一种空气净化模块，其包括： 框体、 至少一层由线电极形成的阵列、和 至少一个板式电极， 所述的线电极的外层具有阻挡介质层，所述的板式电极为负载有催化剂的多孔金 属板， 所述的线电极组成的阵列平行于所述的板式电极，在所述的线电极和所述的板式 电极之间形成等离子体放电区。 [2].根据[1]所述的模块，所述线电极为选自金属丝、金属棒或金属条中的一种或 多种；所述阻挡介质层选自绝缘材料，优选为石英。 [3].根据[1]或[2]所述的模块，所述线电极之间的间距为0.5～5mm，并且可调节； 所述线电极的横截面为圆形，且直径为0.1～1mm；所述阻挡介质层厚度为0.2～1.5mm。 [4].根据[1]～[3]任一项所述的模块，所述板式电极的厚度为2～30mm，孔隙率> 4 CN 111569617 A 说　明　书 3/8 页 90％。 [5].根据[1]～[4]任一项所述的模块，所述催化剂为金属氧化物。 [6].进一步，本发明还提供了一种空气净化装置，其包括至少一个根据[1]～[5] 任一项所述的空气净化模块。 [7].根据[6]所述的装置，所述装置还包括空气传送部件、空气过滤部件和/或显 示部件。 [8].一种将根据[1]～[5]任一项所述的模块或者根据[6]或[7]所述的装置用于 挥发性有机污染气体净化的用途。 发明的效果 与现有技术相比，本发明采用上述技术方案得到的有益效果是： (1)本发明所述的线板式介质阻挡放电等离子体催化耦合反应器，采用在金属丝 外套装绝缘介质(例如石英管)作为线电极实现介质阻挡放电，改变了传统的板式阻挡介质 结构，实现了放电的稳定性和安全性，同时多孔金属作为板式电极具有较大的空隙率，降低 了气体阻力。 (2)本发明中气流方向与电场方向同向，本发明反应器模块的放大仅与线电极阵 列和板式电极的面积有关，不再受放电间隙的影响，解决了传统线板式放电反应器因受限 于放电间隙而难以工业放大的问题。 (3)本发明以负载有催化剂的金属作为板式电极，在降低阻力的同时实现了催化 剂与等离子体的紧密结合，甚至在泡沫和/或蜂窝金属板表面放电区的催化剂实现了一段 式的耦合效果，提高低温等离子体与催化耦合的效果，提高能量利用率；同时具有很好的催 化性能，可以提高降解效率和矿化率，减少O3的生成。 (4)本发明所述反应器结构设计简单，易于放大和模块化组装，更有利于工业化应 用。 附图说明 图1：本发明一具体实施方案中所示的线板式介质阻挡放电低温等离子体反应器 前剖面结构示意图。 图2：本发明一具体实施方案中所示的线板式介质阻挡放电低温等离子体反应器 右剖面结构示意图。 图3：本发明一具体实施方案中线电极示意图。 附图标记说明 1 壳体 2  线电极接线板 3  线电极 4  板式电极 5  板式电极接线柱 6  板式电极固定支架 31 不锈钢丝 32  石英管 5 CN 111569617 A 说　明　书 4/8 页