CN102188960A - 介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 - Google Patents
介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102188960A CN102188960A CN 201110075537 CN201110075537A CN102188960A CN 102188960 A CN102188960 A CN 102188960A CN 201110075537 CN201110075537 CN 201110075537 CN 201110075537 A CN201110075537 A CN 201110075537A CN 102188960 A CN102188960 A CN 102188960A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- active carbon
- dielectric barrier
- reactor
- wireway
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 10
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 48
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003933 environmental pollution control Methods 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 abstract 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法，属于环境污染控制和化工吸附剂再生技术领域。其特征是将导气管置于介质阻挡反应器的活性炭填充床中，其中导气管的周身遍布有出气微孔，添加的气体经过导气管上的微孔进入活性炭床层内，均匀分布于反应器的放电空间中，为反应器提供放电的反应气源。对于矩形状金属电极和介质的电极系统，导气管可制成“之”字形和芒刺形；对于圆形金属电极和介质的电极系统，导气管可制成螺旋形。本发明的布气方法结构简单，导气管路安装制作简便；可为介质阻挡放电区域提供稳定和分布均匀的气源，提高了气体的利用效率；适合给介质阻挡放电再生活性炭反应器的放大装置布气。
Description
技术领域
本发明属于环境污染控制和化工吸附剂再生技术领域，涉及到介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法。
背景技术
活性炭具有极为发达的内部孔隙结构和较大的比表面积，吸附能力强，且其来源相对易得，成本相对低廉，是一种最常用的吸附剂之一，广泛应用于环境保护、化学、食品等众多领域。但随着活性炭的应用范围日趋广泛，消耗量也迅速增加，应用过程中产生的废活性炭量多，占地面积大，如不回收活化再利用的话，不仅会对资源造成一种浪费，同时还会对环境造成二次污染。因此，无论是从经济的还是环保的角度考虑，推广活性炭再生都很有必要。
介质阻挡放电可在大气压下产生低温等离子体，在环境、化工及材料等工业生产领域具有应用前景。介质阻挡放电活性炭再生原理是，介质阻挡放电产生高浓度的活性物质，如O3、-O、-OH等，同时随有紫外光、冲击波等物理效应，共同作用于活性炭，实现活性炭上吸附污染物的处理和活性炭的再生。介质阻挡放电处理活性炭过程中，需向放电反应器中添加气体，以保证供入一定浓度的反应气体(如空气、氧气和水蒸气等)，进而保证活性物质生成的稳定性和活性炭处理的持续性。目前报道的介质阻挡放电处理活性炭，或者处理其他固体颗粒，布气方法都是采用侧向或轴向进气，由于受到离子风阻力和电极结构设计的限制等，导致气体利用效率不高，影响介质阻挡放电处理活性炭和固体材料的应用效果。如专利CN 100398194C提出了“一种介质阻挡放电等离子活性炭原位再生方法”，其反应器a、b方案采用的布气方式属侧向进气，方法简单，而这样的进气方式由于离子风场的阻碍作用，添加的反应气体难以渗透或进入到整个活性炭填料床层内部，即反应气体难以完全分布于放电反应区域内，导致反应气体成分的浓度降低，进而降低活性物质产生，影响放电处理的效果；其反应器c方案，采用的是自下而上的通入气体的布气方式，属轴向进气，其高压、低压电极板与两块平行介质因通气需要必须采用孔板式结构，这种布气方式不适合多层电极配置，亦不利于反应器放大，且活性炭填充厚度大时处理效果下降。专利CN 101530784A也提出了“一种介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置”，其板式结构反应器布气方式与前述专利a方案类似，这种布气方式的缺点亦与前述专利缺点相同，而且不适合应用于厚度大的活性炭床或不适合处理大量的活性炭。
针对介质阻挡放电处理活性炭反应器布气效率低的问题，本发明提出的介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法，即利用导气管将气体直接导入到活性炭床层内部，使反应气体均匀的分布在活性炭床层内，用于放电时活性物质的生成，保证在活性炭床层内产生的活性物质的均匀的分布和持续稳定的产生，致使活性炭与活性物质的作用机会增大，达到高效的均匀的处理活性炭上的污染物和活性炭再生的目的。
发明内容
本发明提供了一种介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法，解决介质阻挡放电反应器的添加气体利用效率低、难以均匀分布于放电空间内并且难与放电处理对象充分接触等问题。
本发明的技术方案如下：
将导气管布置于介质阻挡再生反应器放电空间里的活性炭填充床中，导气管的布置方式与介质阻挡放电反应器的电极形状相适应，其中导气管的周身遍布有出气微孔。将待处理的粒状或柱状活性炭填满于活性炭填充床，并使之分布于导气管的周围。添加的气体经过导气管上的微孔进入活性炭床层内，为反应器提供放电的反应气体。气体经过导气管上的微孔进入活性炭床层，均匀分布于反应器的放电空间中，为反应器提供反应气源。
气源可选用空气、氧气或水蒸气等，启动气泵向导气管中注入气体，气体再经导气管的微孔进入活性炭床层内，用于给放电区域供气。
根据介质阻挡放电反应器电极的形状，导气管的布置方式可设计为相应的形式。对于矩形状金属电极和介质的电极系统，导气管可制成“之”字形和芒刺形结构；对于圆形金属电极和介质的电极系统，导气管可制成螺旋形结构。
本发明的放电再生处理对象是固体吸附剂或其他导体材料。
本发明的有益效果是反应器布气方法结构简单，通气管路制作简易，安装方便；可为介质阻挡放电区域提供稳定和分布均匀的气源，提高了气体的利用效率；适合给介质阻挡放电再生活性炭反应器的放大装置布气。
附图说明
图1为芒刺形导气管的布置结构示意图。
图2为“之”字形导气管的布置结构示意图。
图3为螺旋形导气管的布置结构示意图。
图4为本发明的导气管结构示意图。
图中：1反应器活性炭填充床；2导气管气体入口；3导气管；
4出气微孔。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
该介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法是将PVC材料的导气管置于介质阻挡反应器的活性炭填充床中，为反应器提供反应气源，活性炭填充床为长宽高是400mm×400mm×16mm的绝缘塑料，活性炭填满床层。导气管的布置方式采用如附图1所示的芒刺形，其中导气管直径5mm，其周身遍布有出气微孔，微孔直径为0.5mm；气体通过气泵从入口处通入，沿导气管路的各个微孔中渗出，均匀分布于反应器的放电空间中，为反应器提供反应气源。
在本实例中，选取市售化学纯的苯酚配成浓度为1000mg/L的模拟废水，采用本发明的介质阻挡放电活性炭再生反应器进行再生处理，步骤为：
第一步，吸附，称取经过预处理的柱状活性炭7.8Kg，放入活性炭吸附柱中，采用循环吸附法制备吸附饱和的活性炭，同法制备两份样品。
第二步，放电再生，工艺为：
首先，将吸附饱和的7.8Kg活性炭经自然干燥至一定含水率，其中一份作为处理样，将其引入已配置芒刺形导气管路的介质阻挡放电活性炭再生反应器的活性炭填充床中，另一份作为对照样引入侧向进气的介质阻挡放电活性炭再生反应器活性炭填充床中。
再次，启动气泵，通入空气气源，打开电源开关，启动双极性脉冲高压电源，调节电源频率为50Hz，电压有效值为15kV，电极之间形成均匀稳定的丝状放电状态，放电时间为60min；使用此法分别对处理样与对照样进行放电处理。
最后，断开电源开关，双极性脉冲高压电源1停止供电，关闭气泵，停止供气，再打开活性炭填充床，取出活性炭。
第三步，再生效果监测，将处理样和对照样的两份活性炭，分别放入活性炭吸附柱中，同法采用循环吸附法进行再吸附。结果显示对照样的活性炭再吸附效率为61％，处理样的活性炭再吸附效率为86％，经本发明的布气方式配置通气管路的介质阻挡放电反应器处理的活性炭吸附能力提高了25％。
Claims (3)
1.一种介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法，其特征在于如下步骤：
第一步，将导气管依电极系统形状布置于介质阻挡再生反应器放电空间里的活性炭填充床中，导气管的布置方式与介质阻挡放电反应器的电极形状相适应，导气管的周身遍布有出气微孔；将待处理的粒状或柱状活性炭填满于活性炭填充床，并使之遍布于导气管路周围；
第二步，启动气泵向导气管中注入气体，气体再经导气管上的微孔进入活性炭床层内，用于给放电区域供气。
2.根据权利要求1所述的导入式布气方法，其特征还在于，对于矩形状金属电极和介质的电极系统，导气管制成“之”字形和芒刺形结构。
3.根据权利要求1所述的导入式布气方法，其特征还在于，对于圆形金属电极和介质的电极系统，导气管制成螺旋形结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100755370A CN102188960B (zh) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | 介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100755370A CN102188960B (zh) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | 介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102188960A true CN102188960A (zh) | 2011-09-21 |
| CN102188960B CN102188960B (zh) | 2012-08-01 |
Family
ID=44598361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011100755370A Expired - Fee Related CN102188960B (zh) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | 介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102188960B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111790361A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-20 | 东南大学 | 一种失活活性炭低温等离子再生系统及方法 |
| CN111841493A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-30 | 东南大学 | 一种增加活性炭含氧官能团的提质装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202004013278U1 (de) * | 2004-08-25 | 2004-11-18 | contec Ingenieurgesellschaft für Energie und Umwelttechnik mbH | Methanoxidationsfilter für die Behandlung von Deponieschwach- bzw. Deponierestgasen aus Siedlungsabfalldeponien |
| CN1899685A (zh) * | 2006-06-30 | 2007-01-24 | 大连理工大学 | 介质阻挡放电等离子体活性炭原位再生方法及装置 |
| CN101530784A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-16 | 大连理工大学 | 介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置 |
| CN101811035A (zh) * | 2009-02-20 | 2010-08-25 | 杰智环境科技股份有限公司 | 去除挥发性有机物脱附的气体供给装置及方法 |
-
2011
- 2011-03-28 CN CN2011100755370A patent/CN102188960B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202004013278U1 (de) * | 2004-08-25 | 2004-11-18 | contec Ingenieurgesellschaft für Energie und Umwelttechnik mbH | Methanoxidationsfilter für die Behandlung von Deponieschwach- bzw. Deponierestgasen aus Siedlungsabfalldeponien |
| CN1899685A (zh) * | 2006-06-30 | 2007-01-24 | 大连理工大学 | 介质阻挡放电等离子体活性炭原位再生方法及装置 |
| CN101811035A (zh) * | 2009-02-20 | 2010-08-25 | 杰智环境科技股份有限公司 | 去除挥发性有机物脱附的气体供给装置及方法 |
| CN101530784A (zh) * | 2009-04-09 | 2009-09-16 | 大连理工大学 | 介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111790361A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-20 | 东南大学 | 一种失活活性炭低温等离子再生系统及方法 |
| CN111841493A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-30 | 东南大学 | 一种增加活性炭含氧官能团的提质装置 |
| CN111790361B (zh) * | 2020-06-24 | 2023-07-21 | 东南大学 | 一种失活活性炭低温等离子再生系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102188960B (zh) | 2012-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100398194C (zh) | 介质阻挡放电等离子体活性炭原位再生方法及装置 | |
| CN101530784B (zh) | 介质阻挡放电等离子体辐照活性炭再生方法及装置 | |
| Xiang et al. | Microwave-assisted pyrolysis derived biochar for volatile organic compounds treatment: Characteristics and adsorption performance | |
| CN101745302A (zh) | 一种有机废气的净化装置 | |
| Bocos et al. | Application of a new sandwich of granular activated and fiber carbon as cathode in the electrochemical advanced oxidation treatment of pharmaceutical effluents | |
| CN103230786B (zh) | 一种活性炭再生吸附装置及其工艺 | |
| CN100503012C (zh) | 一种从气流中去除有害气体的方法 | |
| CN203754483U (zh) | 一种坝式dbd等离子体制药工业废水处理装置 | |
| CN105056917A (zh) | 用于非碳基吸附剂再生的等离子体放电反应器及方法 | |
| CN102935326A (zh) | 用于气态污染物预处理的阵列式窄间隙同轴流光放电反应器 | |
| CN105107461B (zh) | 一种电晕-介质阻挡协同放电再生处理活性炭的方法 | |
| CN102188960B (zh) | 介质阻挡放电活性炭再生反应器的导入式布气方法 | |
| CN207385140U (zh) | 一种用于分散收集挥发性有机化合物的吸附装置 | |
| CN104445528B (zh) | 一种均匀介质阻挡放电等离子体净化污染水体的装置 | |
| CN102059106B (zh) | 平板式介质阻挡放电活性炭再生反应器放大方法 | |
| CN102671647B (zh) | 一种等离子体处理污染物回收吸附剂的方法 | |
| CN205109651U (zh) | 用于非碳基吸附剂再生的等离子体放电反应器 | |
| CN101785951A (zh) | 一种有机废气的净化方法 | |
| CN107128912A (zh) | 一种负载离子液体的中药渣活性炭的制备方法 | |
| CN203886398U (zh) | 一种一体式等离子体催化反应装置 | |
| CN202555279U (zh) | 一种筒式介质阻挡放电活性炭再生装置 | |
| CN107880970A (zh) | 一种微波辐射式煤炭低温热解脱汞系统及使用方法 | |
| CN205412598U (zh) | 一种利用活性炭的吸附装置 | |
| CN206372678U (zh) | 一种空气污染处理装置 | |
| CN1211156C (zh) | 一种活性炭纤维的再生方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120801 Termination date: 20150328 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |