介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置制造方法及图纸

介质阻挡放电等离子体辐射活性炭再生方法及装置涉及化工吸附分离和污染物控制技术领域，该装置主要由介质阻挡放电等离子体发生器、活性炭填充床、交流高压电源和气泵构成，其中发生器由高压电极、绝缘介质和低压网孔电极组成，活性炭填充床安装在介质阻挡放电等离子体发生器的外侧，待处理的活性炭放置于填充床内，介质阻挡放电等离子体发生器产生的活性物质和物理效应透过低压网孔电极辐照填充床内部的活性炭，处理活性炭上吸附的有机污染物，并恢复活性炭的吸附性能。本发明专利技术的有益效果是：活性炭再生率高，处理时间短，活性炭损耗少，无二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工吸附分离和污染物控制
，尤其涉及一种介质阻挡放电等离 子体辐照活性炭再生方法及装置。
技术介绍
由于活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中和气体中的有机污染物有较好的去除效果，因此活性炭吸附技术在环境污染处理中得到广泛应用。目前0i界活 性炭年消费量超过ioo万吨，并逐年递增。由于活性炭造价高，经吸附饱和的活性炭直接废弃，将造成资源浪费及二次污染等 问题，极大地限制了活性炭的应用和推广，因此，废活性炭的再生具有良好的发展趋势。 近年来，许多国家都已经把着眼点转向新的活件炭再生技术的开发上，提出了各种再生 工艺技术。目前用于活性炭再生的方法主要有热再生法、化学再生法、生物再生法和一些新兴的再生方法。传统的热再生法通常需要1100K以上的温度，能量消耗大，同时活 性炭再生后会损耗5%-15%。化学再生法处理对象广泛，反应时间短，再生效率稳定，再 生开始后无需另外加热，但对于某些难降解的有机物，可能会产生毒性更大的中间产物， 且化学试剂用量大。生物法简单易行，投资和运行费用较低，但所需时间较长，水质选择 性强，受水质和温度的影响很大。放电等离子体能够产生高浓度的活性物质如03、 *0、 'OH等，氧化活性炭上吸附的 毒性物质，同时放电等离子体还有紫外光、冲击波等物理效应产生，对活性炭吸附物质 处理有利，提高活性炭处理效果。但是，由于放电等离子体流光具有一定的高温效应， 对放置于电极之间的活性炭烧蚀，使活性炭结构变化和处理效果降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置，其是 利用大气压放电等离子体氧化，炭损失率低，结构简单，操作方便。本专利技术是将电工新技术、化工吸附分离工程和环境工程相结合，利用介质阻挡放电等离子体产生的活性物质氧化作用和紫外光作用等，协同降解吸附在活性炭上的有机污 染物，使活性炭得到再生，恢复吸附能力。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法，是将活性炭放置介质阻挡放电等离子体区 域的外侧，即放电电极系统的外侧，而不是等离子体区内部，是利用介质阻挡放电等离子体 产生的活性物质和物理效应辐照活性炭填充层，对活性炭实施处理，降解活性炭上吸附的有 机物，使活性炭获得再生，恢复活性炭的吸附能力。实施上述介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法的装置，包括介质阻挡放电等离子 体发生器、活性炭填充床、交流高压电源和气泵，活性炭填充床放置在发生器的外侧，气泵 给发生器供气，发生器包括高压电极、绝缘介质和低压网孔电极，绝缘介质在高压电极和低 压网孔电极之间并与高压电极连接，交流高压电源的高压输出端与发生器的高压电极通过高 压电缆连接，交流高压电源的低压输出端与发生器的低压网孔电极通过低压电缆连接后再与 地线连接。当发生器为板体结构时，高压电极和绝缘介质均为平板，低压电极为网孔均匀分布的平 板，高、低压电极之间放置绝缘介质板，且绝缘介质板与高压电极紧密接触，绝缘介质与低压电极之间是空隙，即等离子体发生区域，低压网孔电极外侧是活性炭填充床；当发生器作 为柱体结构时，高压电极和绝缘介质均为圆筒，低压电极为网孔均匀分布的圆筒，要求所有 圆筒是同轴放置，高压电极在内侧，介质居中且与高压电极紧密接触，低压网孔电极在绝缘 介质外侧且与介质有间隙，即等离子体发生区域，低压电极外侧是活性炭填充床(也是同轴 圆筒)；高压电极和低压电极均为金属材料，绝缘介质采用石英玻璃或陶瓷材料。在高低压电 极之间施加交流高压电源，电源输出频率与反应器匹配，实现能量有效注入。活性炭填充床 放置于低压电极外侧，填充床内部的活性炭可以采用机械和人工方法搅拌，使活性炭受等离 子体作用均匀。为了高效处理活性炭，活性炭填充床和低压电极距离尽可能的小，且要求无 气体泄漏。气泵产生的空气(氧气)等气体首先经过等离子体区域，转变成活性气体后通过 低压电极的网孔进入活性炭填充床，处理活性炭，从填充床排出后再返回等离子体区重复利 用。本专利技术的介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法，不仅可以对活性炭进行再生和活 化，也可以对分子筛、硅胶、活性氧化铝、载铜等吸附剂物质进行再生活化，恢复它们的物 理化学性能，还可以处理金属屑、金属等导体材料表面的污染物。另外，为提高填充床内部 物质的处理效果，降低处理能耗，可以在填充床内放置催化剂，如Ti02，金属(Ag、 Au、 Pb、 Mn等)氧化物，或浸渍催化剂的载体等，实现放电生成活性物质与催化剂的催化反应，增强 活性物质脱除活性炭效果。本专利技术的有益效果是活性炭再生率高，处理时间短，活性炭损耗少，无一次污染， 结构简单，操作方便。 附图说明图1是本专利技术的介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生装置的示意图。 图2是本专利技术的板体型介质阻挡放电等离子体发生器的结构示意图。 图3是本专利技术的柱体型介质阻挡放电等离子体发生器的结构示意图。 图4是本专利技术的低压网孔电极的结构示意图。图中K等离子体发生器，2、填充床，3、交流高压电源，4、气泵，5、高压电极，6、 绝缘介质，7、低压网孔电极，8、高压电缆，9、低压电缆，10、搅拌器，11、进气口， 12、 出气口。 具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细地说明如图1所示，本专利技术介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生装置，包括介质阻挡放电等离子体发生器l、活性炭填充床2、交流高压电源3、气泵4、搅拌器10等。发生器1主要由高压电极5、绝缘介质6和低压网孔电极7构成，还包括高压电缆8、低 压电缆9、进气口U、出气口12等附属配件。当发生器l采用板体型时，高压电极5、绝缘 介质6和低压网孔电极7均为平板结构，其中绝缘介质6处于高压电极5和低压网孔电极7 之间，并与高压电极5紧密连接，绝缘介质6与低压网孔电极7之间是气体间隙，是等离子 体发生区域；当发生器1采用柱体结构时，高压电极5、绝缘介质6和低压网孔电极7均为 圆筒形状，高j玉电极5在内侧，绝缘介质6居中且与高压电极5紧密接触，低压网孔电极7在绝缘介质外侧，所有圆筒同轴安放，绝缘介质6与低压网孔电极7之间是气体间隙，就是 等离子体发生区域。高压电极5和低压电极7采用不锈钢材料，绝缘介质6采用石英玻璃、 陶瓷或云母等绝缘材料，要求绝缘介质6厚度小于5ram。活性炭填充床2是紧密连接在低压网孔电极7的外侧，其结构根据发生器1的结构确定， 当发生器l采用平板型时，填充床2的结构也采用平板型，为方体结构；当发生器l采用圆 简型时，填充床2的结构也采用圆筒型，为柱体结构，且要求同轴放置。搅拌器10放置于填 充床2内部，采用手动或自动方式搅拌填充床中的活性炭。交流高压电源3的频率范围为50Hz-100kHz,调整频率使交流高压电源3与发生器1匹 配。交流高压电源3的高压输出端与发生器1的高压电极5通过高压电缆8连接，交流高压 电源3的低压输出端与发生器1的低压网孔电极7通过低压电缆9连接，然后与地线连接。气泵4用于给发生器1供气，用于载气，气体可以是氧气或空气，当载气从发生器1的 等离子体区域通过时转变成活性气体。本专利技术介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生装置的操作流程是第一步，将待处理的活性炭填装在活性炭填充床2内；第二步，先本文档来自技高网...

【技术保护点】
介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：将活性炭放置于介质阻挡放电等离子体的外侧，利用介质阻挡放电等离子体生成的活性物质和物理效应辐照活性炭，处理活性炭上吸附的有机污染物，并恢复活性炭的吸附性能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李杰，靳清，鲁娜，吴彦，李国锋，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]