一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，包括气瓶、气体混匀室、放电反应器和双洗气池；气体混匀室分为两个部分，上部分为气室，下部分是风扇，风扇用于混匀稀释后的SF6混合气体；气体混匀室的进气口分别连接载气瓶和SF6气瓶；气体混匀室的出气口连接放电反应器且二者之间设置有电磁阀，经过放电反应器的处理后排出的气体经过两个碱液洗气池，每个碱液洗气池盛有饱和的氢氧化钙溶液，且每个碱液洗气池里都有一张细网，所述细网用于将进入碱液洗气池的气泡分割成若干个小气泡以利于碱液将降解后的气体中的有毒气体吸收，最后排出的气体统一集中处理。本发明专利技术的目的是优化降解SF6的效率及尾气处理。的效率及尾气处理。的效率及尾气处理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置


[0001]本专利技术涉及介质阻挡放电降解六氟化硫
，尤其涉及一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置。

技术介绍

[0002]六氟化硫(SF6)是一种无色、无臭、无毒、不易燃、不易爆的惰性气体。具有非常稳定的分子结构，因其优良的物理化学性质，SF6被广泛应用于电力设备、金属冶炼、半导体制造和航空航天等行业，其中电气领域对SF6的使用量占SF6每年使用总量的80％。但SF6具有很强的红外辐射吸收能力，是一种强温室气体，其温室效应潜力值(GWP)高达CO2的23900倍。而在过去五年中，SF6在大气中的含量已经上升了20％，科学家估计，到2030年之前，其大气含量将增加75％。为了应对日益严峻的气候变化问题，《巴黎协定》提出了更严格的减排目标。因此，SF6减排势在必行。然而，随着经济的快速发展，人类社会对SF6的需求量只会比以前更大，人类面临着越来越严峻的SF6治理问题。近年来，虽然国家提出碳中和、碳达峰目标，用环保气体取代SF6是大势所趋，但是在电力领域中，其效果并没有SF6好，且在现今的电力系统中，SF6的使用量依然巨大。目前，世界上每年要使用10000t以上的SF6气体，其中80％以上应用于电力行业中的气体绝缘设备中，气体绝缘设备的损坏、泄露、检修都会面临SF6气体的处理问题。因此，如何回收与排放SF6废气已经成为电力环保领域的热点问题。
[0003]近年来，降解SF6气体的手段主要包括热催化降解、光解、电解、低温等离子体法等。其中，低温等离子体处理技术相比其他方法而言，对反应条件的要求并没有那么苛刻，具有方便简单、能耗低、处理更彻底等优势，应用前景十分广阔，同时也有相关技术已经被报道应用在SF6废气的处理中。
[0004]目前针对六氟化硫气体处理的方法，主要针对六氟化硫气体进行收集、提纯和储存，其外采用热裂解和水洗等形式对SF6废气进行处理。对于SF6的放电处理过程，主流方法是采用介质阻挡放电、微波放电等形式，在指定的反应器中形成等离子体区域，对SF6气体进行分解处理。武汉大学张晓星等人于2017年在《中国电机工程学报》上发表的“介质阻挡放电等离子体降解SF6的实验与仿真研究”中，采用了石英玻璃反应器，对SF6废气实现了DBD放电处理，处理过程SF6需要经过稀释，稀释气体常用氮气、空气等，最终能够实现超过90％的降解效果。但是在实际降解过程中，由于过高的SF6浓度会抑制放电过程，削弱处理效果，故需要使用一些稀释气体，如氮气、氩气或空气把SF6稀释为低浓度的混合气体。并且降解完SF6后，会产生SF4、SO2等有毒气体。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，优化降解SF6的效率及尾气处理。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，包括气体混匀室、放电
反应器和双洗气池等主要部分。所述气体混匀室分为两个部分，上部分为气室，下部分是风扇，所述风扇用于混匀稀释后的SF6混合气体；
[0008]所述气体混匀室的进气口分别连接载气瓶和SF6气瓶；
[0009]所述气体混匀室的出气口连接放电反应器且二者之间设置有电磁阀，经过所述放电反应器的处理后排出的气体经过两个碱液洗气池，每个碱液洗气池盛有饱和的氢氧化钙溶液，且每个碱液洗气池里都有一张细网，所述细网用于将进入碱液洗气池的气泡分割成若干个小气泡以利于碱液将降解后的气体中的有毒气体吸收，最后排出的气体统一集中处理。
[0010]进一步的，所述载气瓶和SF6气瓶分别与减压阀、电磁流量计与电磁阀串联，再用气管汇总到一路后经所述进气口输入所述气体混匀室。
[0011]进一步的，所述载气瓶内的气源为氩气、氮气或其他气体。
[0012]进一步的，所述气体混匀室为圆柱形。
[0013]进一步的，所述放电反应器与碱液洗气池通过气管直接连接，且两个碱液洗气池之间也通过气管直接连接，所述气管均为特氟龙材质，用以防腐蚀。
[0014]进一步的，所述碱液洗气池内壁设置特氟龙镀膜以防止腐蚀和吸附。
[0015]进一步的，所述气体混匀室与所述放电反应器之间还设置有减压阀和电磁流量计。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0017]本专利技术能够与稀释气体、SF6气体的储气瓶相连接，按照指定的压力和流量输入气管，在汇合气管中实现SF6气体稀释。稀释后的混合气体进入气体混匀室中混匀。随后进入放电反应器中，进行降解，降解后的气体再依次通过两个洗气池进行洗气，最后将得到的气体收集，统一处理。本设备可以提高SF6废气的降解效率，实现对SF6降解后的产物进行更深程度的处理。
[0018]采用本专利技术主要有下述优点：
[0019](1)能够实现精确的气体稀释，实时控制SF6的稀释比例；
[0020](2)通过气体混匀室，可以优化SF6的降解效率；
[0021](3)通过双尾气吸收池，可以将分解产生的毒害气体大部分吸收。使尾气中的有毒气体进一步减少。
附图说明
[0022]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0023]图1为本专利技术基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置的原理图；
[0024]附图标记说明：1、载气瓶；2、SF6气瓶；3、减压阀；4、电磁流量计；5、电磁阀；6、气体混匀室；7、放电反应器；8、洗气池；9、细网。
具体实施方式
[0025]如图1所示，一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，包括气瓶(载气瓶和SF6气瓶)、气体混匀室、放电反应器、洗气池；每个气瓶分别与减压阀3、电磁流量计4与电磁阀5串联，再用气管汇总到一路，输入气体混匀室6，然后通过气体混匀室6的出气口，经过
由气管连接的减压阀3、电磁流量计4与电磁阀5进入放电反应室7。通过与气瓶相连接的电磁流量计4可以监控载气气体和SF6气体的流速，两种气体按照计算后的配比混合，从而实现SF6的精确稀释。气体混匀室6与放电反应器7之间的电磁阀5，可以在紧急情况下，减少反应停止的时间。该电磁阀5能直接阻止混合气体进入反应室，减少了实验停止时等待时间。最后，气体经过放电反应器7的处理后排出，经过两个碱液洗气池8，每个碱液洗气池8盛有饱和的氢氧化钙溶液，且每个洗气池8里都有一张细网9，细网9能将进入洗气池的气泡分割成若干个小气泡，这样有利于碱液将降解后的气体中的有毒气体吸收，最后排出的气体统一集中处理。降解后的气体含SO2F2、SOF2、SO2、SOF4有毒气体，通过与碱液反应能减少这些气体的含量。细网9的另一个作用就是增加其反应面积，使化学反应更充分。但是每个化学反应都是可逆的，即不可能彻底反应，总会有部分有毒气体未反应，故再增设一个洗气池，使剩余的有毒气体继续反应。如此便实现了对降解尾气的深度处理。根据实际需要还可再增设洗气池，继续对有毒气体进行处理。这样就实现了优化降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，其特征在于，包括气瓶、气体混匀室、放电反应器和双洗气池，所述气瓶包括载气瓶和SF6气瓶，所述气体混匀室分为两个部分，上部分为气室，下部分是风扇，所述风扇用于混匀稀释后的SF6混合气体；所述气体混匀室的进气口分别连接载气瓶和SF6气瓶；所述气体混匀室的出气口连接放电反应器且二者之间设置有电磁阀，经过所述放电反应器的处理后排出的气体经过两个碱液洗气池，每个碱液洗气池盛有饱和的氢氧化钙溶液，且每个碱液洗气池里都有一张细网，所述细网用于将进入碱液洗气池的气泡分割成若干个小气泡以利于碱液将降解后的气体中的有毒气体吸收，最后排出的气体统一集中处理。2.根据权利要求1所述的基于介质阻挡放电降解六氟化硫的优化装置，其特征在于，所述载气瓶和SF6气瓶分别与减压阀、电磁流量计与电磁阀串联，再用气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晓虎，杨丰帆，程绳，王勇杰，陈思哲，罗浪，李亚龙，周畅，时伟君，林磊，王身丽，于聪，刘志鹏，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司超高压公司湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：