本发明专利技术涉及一种单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置，该装置包括高压电源、单针板电极等离子体放电腔体、单针板高压电极、接地电极、旋钮、进料口、出料口、排气孔、盖板和底板等。其中，单针板高压电极与接地电极伸入钢化玻璃腔体中，单针板高压电极的长度以及单针板高压电极与接地电极之间的距离可由旋钮调节；所述单针板高压电极与接地电极完全浸没在反应溶液中；在高压电源作用下，单针板高压电极与接地电极之间产生气泡等离子体火焰；在反应过程中气泡上升至液面并破裂；反应溶液由进料口进入，反应产物由出料口排出，钢化玻璃腔体中的气体由排气孔排出。本发明专利技术的装置结构简单、易于操作、成本低且安全有效。
【技术实现步骤摘要】
一种单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置
本专利技术涉及一种单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置，属于危化品处理及安全工程领域。
技术介绍
近年来，危险化学品产量日益增加，由此引发的各类事故常有发生，危险化学品的处理和处置已经成为人们关注的重点。传统的危险化学品处置技术存在效率低、腐蚀重、环境危害大等弊病，已不适用现代生态保护的需要。利用光催化法降解危险化学品效率高、环境危害小，但催化剂失活是该光催化过程中需要克服的一个重要问题。低温等离子体技术是一种高级氧化技术，已经在环境领域、汽车制造领域、制造新材料、新化学物质领域得到运用。人工产生低温等离子体的方法主要是高压放电。放电过程中形成了大量的电子、离子、激发态分子、原子等高能粒子和O3、-OH、-O等氧化性物质，并伴随着高温热解、紫外光降解、冲击波等效应，能有效降解危险化学品。中国专利CN105163476A公开了一种等离子体放电装置，此装置可应用于大气条件下消除一氧化氮，二氧化三氮，金属汞等有毒成分，增加气体内的含氧自由基含量，其结构简单、操作容易、易维护、适合在燃料高温燃烧领域应用，但只适用于气体而无法应用于液体；中国专利CN203807223U公开了一种等离子体放电装置，此装置可应用于水中消毒杀菌和增加水中含氧自由基的含量，其耗能少、无污染、杀菌效率高、结构简单、操作容易，但此放电主要以电弧放电为主，电流很大、水温很高，放电剧烈影响了其应用前景；中国专利CN206549837U公开了一种等离子体放电装置，涉及工业除尘脱硫及废气处理领域，具体涉及一种等离子体装置及其放电极，以及脱硫除尘除雾一体化装置，该放电极能够减少积聚的水滴带至阳极筒时造成的局部放电，降低对电极结构性能的损害，但此装置设计复杂、难操作、成本高昂；中国专利CN105491782A提供一种适合处理化工有害气体的等离子体装置，化工有害气体受到高温高压的等离子体冲击时，其分子、原子将会重新组合而生成新的物质，从而使有害物质变为无害物质，其装置结构简单合理和效率高，电能消耗低，但无法处理进而达到医疗废物减量化、无害化、资源化处理的目的，全其密闭式进料装置能够防止了医疗废物的病菌、病毒等传染性物质扩散，但此装置只适用于固体废物处理，不能用于液体废物处理。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决以上问题，提供一种单针板电极放电等离子体装置，实现危化品的高效降解。该装置的特点是结构简单、易于操作、成本低且安全有效。通过等离子体液相放电，在溶液中产生高能活性物质(高能电子、自由基以及长时效性的强氧化性物质)，实现对危化品的高效降解，使处理后的危险化学品溶液达到相关标准规定。本专利技术采用的技术方案：单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置包括气瓶1、气体流量计2、高压电源3、单针板高压电极4、接地电极5、中空介质管6、钢化玻璃腔体7、气泡等离子体火焰8、旋钮a9、旋钮b10、盖板11、底板12、进料口13、出料口14、排气孔15、产物检测系统16、处理液回收系统17、单针板电极等离子体放电腔体18；气瓶1与气体流量计2连接，气体流量计2与中空介质管6连接，高压电源3与中空介质管6连接；单针板高压电极4穿插于中空介质管6内，单针板高压电极4外壁与中空介质管6内壁不接触，中空介质管6用于输送工作气体，中空介质管6前端有开口；钢化玻璃腔体7包括进料口13、出料口14、排气孔15。出料口14分别与底板12、产物检测系统16和处理液回收系统17连接；进料口13、排气孔15分别与盖板11连接；单针板电极等离子体放电腔体18分别与盖板11和底板12连接，盖板11分别与进料口13和排气孔15连接，底板12与出料口14连接；中空介质管6与接地电极5分别穿插于钢化玻璃腔体7内并密封；中空介质管6、接地电极5与单针板高压电极4浸没在反应溶液中；高压电源3的高压端与接地端分别与单针板电极等离子体放电腔体18的单针板高压电极4和接地电极5连接；单针板电极等离子体放电腔体18置于钢化玻璃腔体7内。单针板电极等离子体放电腔体18包括单针板高压电极4、接地电极5、中空介质管6，其中单针板高压电极4穿插于中空介质管6并与高压电源3连接，中空介质管6与气体流量计2连接，接地电极5与接地线连接；旋钮a9、旋钮b10分别置于单针板电极等离子体放电腔体18上并与中空介质管6连接；产物检测系统16包括气相色谱-质谱联用仪GC-MS、核磁共振波谱仪。产物检测系统16、处理液回收系统17分别与单针板电极等离子体放电腔体18连接。来自气瓶1的工作气体通过气体流量计2调控流量后，输送至中空介质管6内，经放电后产生气泡等离子体火焰8。高压电源3采用脉冲放电电源，放电参数选取要求为放电体系均匀稳定，电压范围为5～15kV，频率6～16kHz，、脉冲宽度50～50μs。单针板高压电极4为实心电极，电极直径为2～10mm，长度为5～10cm。单针板电极等离子体放电腔体18为圆柱形，内径5cm，外径10cm，高度4.5cm；单针板电极等离子体放电腔体18的材质为石英玻璃。进料口13与出料口14直径为2～5cm，排气孔15直径2～5cm。通过调节单针板高压电极4的长度来改变单针板高压电极4与接地电极5之间的间距，由单针板电极等离子体放电腔体18上的旋钮a9和旋钮b10调节单针板高压电极4长度。等离子体处理危化品溶液的时间为2～30min。本专利技术的单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置操作步骤如下：步骤1、配置预处理的危险化学品溶液；步骤2、将待处理的危险化学品溶液通过进料口13注入单针板电极等离子体放电腔体18内，溶液的高度要浸没单针板高压电极4和接地电极5；步聚3、打开高压电源3，调整放电参数，激励单针板高压电极4产生大气压等离子体，对反应器壳体中危险化学品溶液进行等离子体放电处理2～30min；步骤4、经过等离子体放电处理的危险化学品溶液输送至产物检测系统16进行产物测量；步骤5、经等离子体处理后的无害溶液进入处理液回收系统17进行存储。本专利技术的有益效果：将针板电极结构的等离子体设置在密闭的玻璃容器内，避免了处理过程中生成的有害物质的扩散，安全性高；针板电极直接浸润在反应溶液中，并在高压电极处输送气体，产生的气泡不仅可以搅拌溶液且可有效降低放电电压；等离子体反应腔体结构简单，操作方便，可实现工业化大批量处理；通过控制气体流量、反应时间、反应物浓度、电极大小、电极间距、电源参数等达到优化降解速率和产物种类的目的。附图说明图1单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置结构示意图图中：1.气瓶；2.气体流量计；3.高压电源；4.单针板高压电极；5.接地电极；6.中空介质管；7.钢化玻璃腔体；8.气泡等离子体火焰；9.旋钮a；10.旋钮b；11.盖板；12.底板；13.进料口；14.出料口；15.排气孔；16.产物检测系统；17.处理液回收系统；18.单针板电极等离子体放电腔体。图2含硫污染物模拟剂及其本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置，其特征在于该装置包括气瓶(1)、气体流量计(2)、高压电源(3)、单针板高压电极(4)、接地电极(5)、中空介质管(6)、钢化玻璃腔体(7)、气泡等离子体火焰(8)、旋钮a(9)、旋钮b(10)、盖板(11)、底板(12)、进料口(13)、出料口(14)、排气孔(15)、产物检测系统(16)、处理液回收系统(17)、单针板电极等离子体放电腔体(18)；/n气瓶(1)与气体流量计(2)连接，气体流量计(2)与中空介质管(6)连接，高压电源(3)与中空介质管(6)连接；/n单针板高压电极(4)穿插于中空介质管(6)内，单针板高压电极(4)外壁与中空介质管(6)内壁不接触，中空介质管(6)用于输送工作气体，中空介质管(6)前端有开口；/n钢化玻璃腔体(7)包括进料口(13)、出料口(14)、排气孔(15)；出料口(14)分别与底板(12)、产物检测系统(16)和处理液回收系统(17)连接；进料口(13)、排气孔(15)分别与盖板(11)连接；/n单针板电极等离子体放电腔体(18)分别与盖板(11)和底板(12)连接，盖板(11)分别与进料口(13)和排气孔(15)连接，底板(12)与出料口(14)连接；/n中空介质管(6)与接地电极(5)分别穿插于钢化玻璃腔体(7)内并密封；中空介质管(6)、接地电极(5)与单针板高压电极(4)浸没在反应溶液中；高压电源(3)的高压端与接地端分别与单针板电极等离子体放电腔体(18)的单针板高压电极(4)和接地电极(5)连接；/n单针板电极等离子体放电腔体(18)置于钢化玻璃腔体(7)内；单针板电极等离子体放电腔体(18)包括单针板高压电极(4)、接地电极(5)、中空介质管(6)，其中单针板高压电极(4)穿插于中空介质管(6)并与高压电源(3)连接，中空介质管(6)与气体流量计(2)连接，接地电极(5)与接地线连接；/n旋钮a(9)、旋钮b(10)分别置于单针板电极等离子体放电腔体(18)上并与中空介质管(6)连接；/n产物检测系统(16)包括质谱-色谱联用仪GC-MS、核磁共振波谱仪；产物检测系统(16)、处理液回收系统(17)分别与单针板电极等离子体放电腔体(18)连接；/n来自气瓶(1)的工作气体通过气体流量计(2)调控流量后，输送至中空介质管(6)内，经放电后产生气泡等离子体火焰(8)；高压电源(3)采用脉冲放电电源，放电参数选取要求为放电体系均匀稳定，电压范围为5～15kV，频率6～16kHz，、脉冲宽度50～50μs；单针板高压电极(4)为实心电极，电极直径为2-10mm，长度为5～10cm；单针板电极等离子体放电腔体(18)为圆柱形，内径5cm，外径10cm，高度4.5cm；单针板电极等离子体放电腔体(18)的材质为石英玻璃；进料口(13)与出料口(14)直径为2～5cm，排气孔(15)直径2～5cm；通过调节单针板高压电极(4)的长度来改变单针板高压电极(4)与接地电极(5)之间的间距，由单针板电极等离子体放电腔体(18)上的旋钮a(9)和旋钮b(10)调节单针板高压电极(4)长度；等离子体处理危化品溶液的时间为2～30min。/n...
【技术特征摘要】
1.一种单针板气液水中放电等离子体降解危化品的装置，其特征在于该装置包括气瓶(1)、气体流量计(2)、高压电源(3)、单针板高压电极(4)、接地电极(5)、中空介质管(6)、钢化玻璃腔体(7)、气泡等离子体火焰(8)、旋钮a(9)、旋钮b(10)、盖板(11)、底板(12)、进料口(13)、出料口(14)、排气孔(15)、产物检测系统(16)、处理液回收系统(17)、单针板电极等离子体放电腔体(18)；
气瓶(1)与气体流量计(2)连接，气体流量计(2)与中空介质管(6)连接，高压电源(3)与中空介质管(6)连接；
单针板高压电极(4)穿插于中空介质管(6)内，单针板高压电极(4)外壁与中空介质管(6)内壁不接触，中空介质管(6)用于输送工作气体，中空介质管(6)前端有开口；
钢化玻璃腔体(7)包括进料口(13)、出料口(14)、排气孔(15)；出料口(14)分别与底板(12)、产物检测系统(16)和处理液回收系统(17)连接；进料口(13)、排气孔(15)分别与盖板(11)连接；
单针板电极等离子体放电腔体(18)分别与盖板(11)和底板(12)连接，盖板(11)分别与进料口(13)和排气孔(15)连接，底板(12)与出料口(14)连接；
中空介质管(6)与接地电极(5)分别穿插于钢化玻璃腔体(7)内并密封；中空介质管(6)、接地电极(5)与单针板高压电极(4)浸没在反应溶液中；高压电源(3)的高压端与接地端分别与单针板电极等离子体放电腔体(18)的单针板高压电极(4)和接地电极(5)连接；
单针板电极等离子体放电腔体(18)置于钢化玻璃腔体(7)内；单针板电极等离子体放电腔体(18)包括单针板高压电极(4)、接地电极(5)、中空介质管(6)，其中单针板高压电极(4)穿插于中空介质管(6)并与高压电源(3)连接，中空介质管(6)与气体流量计(2)连接，接地电极(5)与接地线连接；
旋钮a(9)、旋钮b(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓森，杨旸，吴姬娜，邢中方，袁铃，刘昌财，梁龙辉，陈博，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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