一种废气处理用等离子火炬的制作方法

1.本发明涉及等离子技术废气处理相关领域，尤其涉及一种废气处理用等离子火炬。


背景技术：

2.随着半导体行业的日益繁荣，产能激增，在生产过程中会产生各种废气，这些气体大多对人体和环境危害严重。因此废气处理设备市场需求量非常大，不过由于半导体厂商内部设施及环境的不一样，废气处理设备也对各类实用的专用装置有较大需求。因此，本领域技术人员发明了一种废气处理用等离子火炬。
3.热等离子的产生方法有火花放电、电弧放电、射频放电、高频耦合放电、微波放电等五种。热等离子体除用于材料加工外，也用于废气、废液和固体废物的处理。等离子火炬由阴极和阳极之间放电，工作气体流过放电区域在强大电流作用下发生电离，形成等离子体，等离子体在工作气体的推动下从喷火口喷射出形成超高温喷射流火焰。利用等离子火焰的超高温度为待处理废气和相关反应气体提供热能，将废气中的有机物或者卤化物转化为二氧化碳、水等无机小分子物质。


技术实现要素：

4.本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种废气处理用等离子火炬。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种废气处理用等离子火炬，包括阳极铜、下阳极外罩、上阳极外罩、绝缘板、阴极铜、钨极、阴极外罩和阴极盖板，阳极铜位于下阳极外罩腔内，上阳极外罩固定安装在下阳极外罩的顶部，绝缘板固定安装在上阳极外罩的顶部，阴极外罩固定安装在绝缘板的顶部，阴极盖板安装在阴极外罩的顶部，阴极铜安装在绝缘板和阴极外罩之间且阴极铜的底端朝向阳极铜的腔内，钨极安装在阴极外罩底端且钨极的底端伸入在阳极铜腔内，下阳极外罩的外壁还安装有火炬固定板，阳极铜的上部和下部均安装有磁铁，磁铁以阳极铜为中心均布于阳极铜的圆周，磁铁均放置在阳极铜圆周的孔洞里，磁铁外部与阳极铜之间均设置有用于固定安装的第一o型圈，上阳极外罩和阴极外罩之间设置有用于固定的第三圆柱内六角螺丝，下阳极外罩的外侧安装有快插接头，阴极盖板和阳极外罩之间设置有第一特氟龙管，第一特氟龙管的两端均与对应的阴极盖板和阳极外罩之间设置有用于连接的外螺纹卡套接头，上阳极外罩设置有l型的第二特氟龙管，第二特氟龙管与上阳极外罩之间设置有用于第二特氟龙管安装的螺纹卡套接头，阳极铜上部开设有通入工作气体的进气孔，进气孔偏心阵列两个以上，阳极铜外部设置有冷却介质。
6.作为优选，所述上阳极外罩和下阳极外罩之间设置有用于固定的第四o型圈。
7.作为优选，所述火炬固定板与下阳极外罩外壁之间设置有用于固定的第三o型圈。
8.作为优选，所述阳极铜和下阳极外罩之间设置有用于固定的第二o型圈。
9.作为优选，所述上阳极外罩与阳极铜上部之间设置有用于固定的第五o型圈。
10.作为优选，所述阴极盖板与阴极外罩之间设置有用于固定的第六o型圈。
11.作为优选，所述阳极铜下部使用径向密封圈密封，密封圈使用氟胶密封圈。
12.作为优选，所述阴极铜整体呈扁平结构。
13.作为优选，绝缘板使用耐高温、耐腐蚀绝缘材料。
14.有益效果
15.本发明提供了一种废气处理用等离子火炬。具备以下有益效果：
16.(1)、该一种废气处理用等离子火炬，火炬阴极与阳极均有冷却介质，冷却介质通过第一特氟龙管通过，等离子火焰温度非常高，冷却介质可保证等离子火炬能长时间工作。
17.(2)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬下部是阳极，阳极内部是阳极铜，阳极铜要求导热性、导电性、耐电腐蚀都极为优越。阳极铜材料性能影响阳极使用寿命，可使用无氧铜。阳极铜上部有通入工作气体的进气孔，气孔偏心阵列个以上，使通入的电离气体通过阳极铜内锥面螺旋下旋进入阳极口。阳极铜外部有冷却介质，所以阳极外部增加了冷却片结构，可以有效地增加阳极铜与冷却介质的接触面积，加强冷却效果。阳极铜下部使用径向密封圈密封，可以有效增加整体装置同心度。
18.(3)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬的阳极铜上部与下部都有磁铁，磁铁以阳极铜为中心均布于阳极铜圆周。磁铁均放置在阳极铜圆周的孔洞里。均布的磁铁可有效地控制阳极铜内部的等离子体，磁场可控制等离子体使其不过度发散，增加阳极铜寿命。
19.(4)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬的阳极铜外部是阳极外罩，上阳极外罩与下阳极外罩主要是给阳极通入冷却介质与电离气体。再上部是绝缘板，绝缘板使用耐高温、耐腐蚀绝缘材料。绝缘板主要作用是对阴阳极绝缘。
20.(5)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬的绝缘板上部是阴极，阴极内部是阴极铜。阴极内部有冷却介质通过，阴极整体呈扁平结构，主要是为了降低火炬高度。阴极铜下部有钨极，钨极可单独拆卸便于更换。
21.(6)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬冷却介质均用耐腐蚀卡套加特氟龙管连接，电离介质用耐腐蚀快插连接，密封圈使用氟胶密封圈，这些均可提高火炬寿命与安全性能。
22.(7)、该一种废气处理用等离子火炬，等离子火炬整体采用可下沉结构，使用时可根据需要更换相关零部件尺寸使火炬更好的使用，本发明使用冷却介质降低火炬零部件温度。
23.(8)、该一种废气处理用等离子火炬，本发明火炬阳极铜便于拆卸，并用磁铁控制等离子体，本发明火炬阴极采用扁平结构，降低火炬高度，本发明火炬整体采用可下沉式结构，本发明的火炬作为能量源温度可达到3000℃，可满足市场大部分需要，本火炬配合等离子电源、冷却介质、电离气体等可长时间不间断使用。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。显而易见的，下面描述中的附图仅
仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其他的实施附图。
25.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
26.图1为本发明正面剖视图；
27.图2为本发明立体图；
28.图3为本发明正面示意图。
29.图例说明：
30.1、阳极铜；2、下阳极外罩；3、火炬固定板；4、上阳极外罩；5、绝缘板；6、阴极铜；7、钨极；8、阴极外罩；9、阴极盖板；10、第一o型圈；11、第二o型圈；12、第三o型圈；13、第四o型圈；14、第五o型圈；15、第六o型圈；16、磁铁；19、第三圆柱内六角螺丝；20、快插接头；21、外螺纹卡套接头；22、螺纹卡套接头；23、第一特氟龙管；24、第二特氟龙管。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：一种废气处理用等离子火炬，如图1－图3所示，包括阳极铜1、下阳极外罩2、上阳极外罩4、绝缘板5、阴极铜6、钨极7、阴极外罩8和阴极盖板9，阳极铜1位于下阳极外罩2腔内，上阳极外罩4固定安装在下阳极外罩2的顶部，绝缘板5固定安装在上阳极外罩4的顶部，阴极外罩8固定安装在绝缘板5的顶部，阴极盖板9安装在阴极外罩8的顶部，阴极铜6安装在绝缘板5和阴极外罩8之间且阴极铜6的底端朝向阳极铜1的腔内，钨极7安装在阴极外罩8底端且钨极7的底端伸入在阳极铜1腔内，下阳极外罩2的外壁还安装有火炬固定板3，阳极铜1的上部和下部均安装有磁铁16，磁铁16以阳极铜1为中心均布于阳极铜1的圆周，磁铁16均放置在阳极铜1圆周的孔洞里，磁铁16外部与阳极铜1之间均设置有用于固定安装的第一o型圈10，上阳极外罩4和阴极外罩8之间设置有用于固定的第三圆柱内六角螺丝19，下阳极外罩2的外侧安装有快插接头20，阴极盖板9和阳极外罩4之间设置有第一特氟龙管23，第一特氟龙管23的两端均与对应的阴极盖板9和阳极外罩4之间设置有用于连接的外螺纹卡套接头21，上阳极外罩4设置有l形的第二特氟龙管24，第二特氟龙管24与上阳极外罩4之间设置有用于第二特氟龙管24安装的螺纹卡套接头22，阳极铜1上部开设有通入工作气体的进气孔，进气孔偏心阵列两个以上，阳极铜1外部设置有冷却介质，上阳极外罩4和下阳极外罩2之间设置有用于固定的第四o型圈13，火炬固定板3与下阳极外罩2外壁之间设置有用于固定的第三o型圈12，阳极铜1和下阳极外罩之间设置有用于固定的第二o型圈11，上阳极外罩4与阳极铜1上部之间设置有用于固定的第五o型圈14，阴极盖板9与阴极外罩8之间设置有用于固定的第六o型圈15，阳极铜1下部使用径向密封圈密封，密封圈使用氟胶密封圈，阴极铜6整体呈扁平结构，绝缘板5使用耐高温、耐腐蚀绝缘材料。
33.火炬阴极与阳极均有冷却介质，冷却介质通过第一特氟龙管通过，等离子火焰温度非常高，冷却介质可保证等离子火炬能长时间工作。等离子火炬下部是阳极，阳极内部是阳极铜1，阳极铜要求导热性、导电性、耐电腐蚀都极为优越。阳极铜1材料性能影响阳极使用寿命，可使用无氧铜。阳极铜1上部有通入工作气体的进气孔，气孔偏心阵列2个以上，使通入的电离气体通过阳极铜1内锥面螺旋下旋进入阳极口。阳极铜1外部有冷却介质，所以阳极外部增加了冷却片结构，可以有效地增加阳极铜1与冷却介质的接触面积，加强冷却效果。阳极铜1下部使用径向密封圈密封，可以有效增加整体装置同心度。
34.实施例二：一种废气处理用等离子火炬，如图1－图3所示，包括阳极铜1、下阳极外罩2、上阳极外罩4、绝缘板5、阴极铜6、钨极7、阴极外罩8和阴极盖板9，阳极铜1位于下阳极外罩2腔内，上阳极外罩4固定安装在下阳极外罩2的顶部，绝缘板5固定安装在上阳极外罩4的顶部，阴极外罩8固定安装在绝缘板5的顶部，阴极盖板9安装在阴极外罩8的顶部，阴极铜6安装在绝缘板5和阴极外罩8之间且阴极铜6的底端朝向阳极铜1的腔内，钨极7安装在阴极外罩8底端且钨极7的底端伸入在阳极铜1腔内，下阳极外罩2的外壁还安装有火炬固定板3，阳极铜1的上部和下部均安装有磁铁16，磁铁16以阳极铜1为中心均布于阳极铜1的圆周，磁铁16均放置在阳极铜1圆周的孔洞里，磁铁16外部与阳极铜1之间均设置有用于固定安装的第一o型圈10，上阳极外罩4和阴极外罩8之间设置有用于固定的第三圆柱内六角螺丝19，下阳极外罩2的外侧安装有快插接头20，阴极盖板9和阳极外罩4之间设置有第一特氟龙管23，第一特氟龙管23的两端均与对应的阴极盖板9和阳极外罩4之间设置有用于连接的外螺纹卡套接头21，上阳极外罩4设置有l形的第二特氟龙管24，第二特氟龙管24与上阳极外罩4之间设置有用于第二特氟龙管24安装的螺纹卡套接头22，阳极铜1上部开设有通入工作气体的进气孔，进气孔偏心阵列两个以上，阳极铜1外部设置有冷却介质。
35.本发明的工作原理：
36.热等离子的产生方法有火花放电、电弧放电、射频放电、高频耦合放电、微波放电等五种。热等离子体除用于材料加工外，也用于废气、废液和固体废物的处理。等离子火炬由阴极和阳极之间放电，工作气体流过放电区域在强大电流作用下发生电离，形成等离子体，等离子体在工作气体的推动下从喷火口喷射出形成超高温喷射流火焰。利用等离子火焰的超高温度为待处理废气和相关反应气体提供热能，将废气中的有机物或者卤化物转化为二氧化碳、水等无机小分子物质。
37.火炬阴极与阳极均有冷却介质，冷却介质通过第一特氟龙管通过，等离子火焰温度非常高，冷却介质可保证等离子火炬能长时间工作。
38.等离子火炬下部是阳极，阳极内部是阳极铜1，阳极铜要求导热性、导电性、耐电腐蚀都极为优越。阳极铜1材料性能影响阳极使用寿命，可使用无氧铜。阳极铜1上部有通入工作气体的进气孔，气孔偏心阵列2个以上，使通入的电离气体通过阳极铜1内锥面螺旋下旋进入阳极口。阳极铜1外部有冷却介质，所以阳极外部增加了冷却片结构，可以有效地增加阳极铜1与冷却介质的接触面积，加强冷却效果。阳极铜1下部使用径向密封圈密封，可以有效增加整体装置同心度。
39.等离子火炬的阳极铜1上部与下部都有磁铁16，磁铁16以阳极铜1为中心均布于阳极铜1圆周。磁铁16均放置在阳极铜1圆周的孔洞里。均布的磁铁16可有效地控制阳极铜1内部的等离子体，磁场可控制等离子体使其不过度发散，增加阳极铜1寿命。
40.等离子火炬的阳极铜1外部是阳极外罩，上阳极外罩4与下阳极外罩2主要是给阳极通入冷却介质与电离气体。再上部是绝缘板5，绝缘板5使用耐高温、耐腐蚀绝缘材料。绝缘板5主要作用是对阴阳极绝缘。
41.等离子火炬的绝缘板5上部是阴极，阴极内部是阴极铜6。阴极内部有冷却介质通过，阴极整体呈扁平结构，主要是为了降低火炬高度。阴极铜6下部有钨极7，钨极7可单独拆卸便于更换。
42.等离子火炬冷却介质均用耐腐蚀卡套加特氟龙管连接，电离介质用耐腐蚀快插连接，密封圈使用氟胶密封圈，这些均可提高火炬寿命与安全性能。
43.等离子火炬整体采用可下沉结构，使用时可根据需要更换相关零部件尺寸使火炬更好的使用，本发明使用冷却介质降低火炬零部件温度，本发明火炬阳极铜1便于拆卸，并用磁铁16控制等离子体，本发明火炬阴极采用扁平结构，降低火炬高度，本发明火炬整体采用可下沉式结构，本发明的火炬作为能量源温度可达到3000℃，可满足市场大部分需要，本火炬配合等离子电源、冷却介质、电离气体等可长时间不间断使用。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。