CN110201654B - 基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统，包括反应箱和进料单元；所述反应箱包括反应腔Ⅰ和位于反应腔Ⅰ正下方的反应腔Ⅱ；所述反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ之间设置有用于将反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ隔离的隔板Ⅰ；所述进料单元与反应腔Ⅰ连通，用于向反应腔Ⅰ投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述进液口设置于反应腔Ⅰ的侧壁上部；所述反应腔Ⅰ还设置有用于取出清洗后的六氟化硫吸附剂的可关闭的开口；本发明利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行无害化处理，使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及六氟化硫吸附剂回收的技术领域，具体涉及一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统及方法。
背景技术
六氟化硫绝缘设备在电力系统的普遍使用，使得六氟化硫吸附剂的无毒环保处理成为当前电力企业无法忽略的问题。目前针对六氟化硫吸附剂的热再生处理技术研究表明，要想使得六氟化硫吸附剂中的吸附质彻底脱附，必须对吸附剂加热180～200摄氏度、2小时以上，这种依托热再生处理技术方法及装置成品，耗能较大且经济成本高昂，处理效率不高；另一方面在室温下对大量退役吸附剂集中碱化处理时，存在反应时间过长，反应不充分，导致有毒物不能完全中和的问题。具体地，目前研究中较常用的六氟化硫吸附剂再生方法包括热再生法、化学再生法、生物再生法、微波辐射再生法以及溶剂再生法。化学再生法有湿式氧化再生法和Fenton氧化再生法等，湿式氧化再生法对设备要求较高，Fenton氧化再生法只有在可以对吸附质矿化的条件下再生效果才会比较好；生物再生法仅适用于易于被生物分解并且具有吸附可逆性容易脱附的有机物吸附质，且周期长，因此其应用存在局限性；微波辐射法是目前研究较多的新型再生方法，但实际应用比较少；溶剂再生法再生效率低，且只是污染物的转移，并没有完全去除；而热再生法对于吸附质的选择性较低，再生率较高，但是耗能较大且经济成本高昂，处理效率不高。
因此，需要提出一种新的六氟化硫吸附剂回收处理系统及方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统及方法，利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行第一次无害化处理，且设置了第二次无害化处理，以使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
本发明提供一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统，包括反应箱和进料单元；
所述进料单元固定设置于反应箱的正上方与反应箱连通，用于向反应箱投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述反应箱的侧壁上部设置有用于向反应箱投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂的进液口；所述反应箱的侧壁设置有用于将反应箱中的液体排出反应箱的排液口Ⅰ；
所述反应箱包括反应腔Ⅰ和位于反应腔Ⅰ正下方的反应腔Ⅱ；所述反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ之间设置有用于将反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ隔离的隔板Ⅰ；所述进料单元与反应腔Ⅰ连通，用于向反应腔Ⅰ投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述进液口设置于反应腔Ⅰ的侧壁上部；所述反应腔Ⅰ还设置有用于取出清洗后的六氟化硫吸附剂的可关闭的开口；
所述反应腔Ⅱ通过连通孔Ⅰ与反应腔Ⅰ连通；所述连通孔Ⅰ设置于隔板Ⅰ远离进液口的一端，且连通孔Ⅰ设置有只能供液体通过的滤网；所述排液口Ⅰ设置于反应腔Ⅱ远离进液口的侧壁；
所述反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ的内腔底部均设置有超声换能器阵列；所述超声换能器阵列的超声发射端向上。
进一步，所述超声换能器阵列连接有电磁振荡器；所述电磁振荡器连接有控制单元；所述超声换能器阵列的信号输入端与电磁振荡器的信号输出端连接；所述控制单元的控制输出端与电磁振荡器的控制输入端连接；所述超声换能器阵列的超声发射端向上；所述控制单元连接有计时单元，控制单元向计时单元发送计时开始信号，计时单元向控制单元发送计时完成信号。
进一步，所述反应箱还包括位于反应腔Ⅱ正下方的反应腔Ⅲ；所述反应腔Ⅱ和反应腔Ⅲ设置有用于将反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ隔离的隔板Ⅱ；所述反应腔Ⅲ通过连通孔Ⅱ与反应腔Ⅱ连通；所述连通孔Ⅱ设置于隔板Ⅱ底部远离连通孔Ⅰ的一端；
所述反应腔Ⅲ靠近连通孔Ⅱ的侧壁上部连接有存储有用于中和反应腔Ⅱ排出液体的酸碱度的碱性物质的储碱单元，所述储碱单元通过储碱泵与反应腔Ⅲ内腔连通，用于向反应腔Ⅲ投放碱性物质；所述储碱泵与控制单元连接，控制单元控制储碱泵将存储于储碱单元内的碱性物质输送到反应腔Ⅲ内；
所述反应腔Ⅲ远离连通孔Ⅱ的侧壁下部设置有用于排放反应腔Ⅲ中液体的排液口Ⅱ。
进一步，所述反应腔Ⅰ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅰ内腔液位的液位传感器和用于监测反应腔Ⅰ内腔液体温度的温度传感器Ⅰ；所述连通孔Ⅰ设置有电磁阀Ⅰ，用于开启或关闭连通孔Ⅰ；所述进料单元与反应腔Ⅰ的连通处设置有进料阀；所述进液口与反应腔Ⅰ的连通处设置有进液阀；
所述液位传感器与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号；
所述温度传感器Ⅰ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ内部液体的温度信号；
所述控制单元与进料阀连接，用于控制进料阀的开启或关闭；所述控制单元与进液阀连接，用于控制进液阀的开启或关闭；所述控制单元与电磁阀Ⅰ连接，用于控制电磁阀Ⅰ的开启或关闭。
进一步，所述反应腔Ⅱ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅱ内腔液体PH值的PH传感器Ⅰ和用于监测反应腔Ⅱ内腔液体温度的温度传感器Ⅱ；所述连通孔Ⅱ设置有电磁阀Ⅱ，用于开启或关闭连通孔Ⅱ；所述排液口Ⅰ设置有电磁阀Ⅲ，用于开启或关闭排液口Ⅰ；
所述PH传感器Ⅰ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ内腔液体PH值；
所述温度传感器Ⅱ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ内部液体的温度信号；
所述控制单元与电磁阀Ⅱ，用于控制电磁阀Ⅱ的开启或关闭，从而开启或关闭连通孔Ⅱ；所述电磁阀Ⅲ与控制单元连接，用于控制电磁阀Ⅲ的开启或关闭，从而开启或关闭排液口Ⅰ。
进一步，所述反应腔Ⅲ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值的PH传感器Ⅱ；所述排液口Ⅱ设置有电磁阀Ⅳ，用于开启或关闭排液口Ⅱ；
所述PH传感器Ⅱ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值；
所述进碱泵与控制单元连接；所述电磁阀Ⅳ与控制单元连接；
所述控制单元根据反应腔Ⅲ内腔液体PH值，分别控制电磁阀Ⅳ的开启和进碱泵的启动和关闭动作。
相应地，本发明还提供一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理方法，包括步骤：
S1：控制单元初始化电磁阀Ⅰ、进液阀、进料阀、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ处于关闭状态；
控制单元初始化反应腔Ⅰ的液位阈值、下限温度阈值、上限温度阈值、排放标准的PH阈值、PH值的差值阈值Ⅰ、PH值的差值阈值Ⅱ和反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围；
控制单元初始化六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1、清洗剂溶液的处理时间阈值T2和间隔判断时间T3；
控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅰ和初始功率Ⅰ；控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅱ和初始功率Ⅱ；
S2：控制单元打开进料阀向反应腔Ⅰ中投入待清洗的六氟化硫吸附剂后，关闭进料阀；
S3：向反应腔Ⅰ投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂，利用位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；然后将反应腔Ⅰ的液体排到反应腔Ⅱ内；
S4：反应腔Ⅱ利用位于反应腔Ⅱ底部的超声换能器阵列对排入的液体进行第一次无害化处理，然后判断第一次无害化处理后的液体是否达到排放标准，若是，则将第一次无害化处理后的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，完成对六氟化硫吸附剂的回收，若否，则进入步骤S5；其中，所述排放标准是指液体的PH值达到满足排放标准的PH阈值；
S5：将第一次无害化处理后的液体排入反应腔Ⅲ后进行第二次无害化处理，直到第二次无害化处理后是否达到排放标准后，将第二次无害化处理后的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收。
进一步，所述步骤S3具体包括：
S31：控制单元打开进液阀，持续向反应腔Ⅰ中投入用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂；
S32：液位传感器监测反应腔Ⅰ内腔的液位并发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号给控制单元，
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔的液位是否达到液位阈值，若达到，则控制单元关闭进液阀，进入步骤S32；若未达到，则重复步骤S33；
S33：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ；
S34：温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则开启计时单元开始计时，进入步骤S35；若否，则重复步骤S34；
S35：计时单元计时时间达到六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1后，计时单元停止计时，控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，打开电磁阀Ⅰ，反应腔Ⅰ内的液体由连通孔Ⅰ进入反应腔Ⅱ；待反应腔Ⅰ的液体全部排到反应腔Ⅱ内后，控制单元关闭电磁阀Ⅰ；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内，
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ。
进一步，所述步骤S4具体包括步骤：
S41：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；
S42：温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则进入步骤S43；若否，则重复步骤S42；
S43：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到清洗剂溶液的处理时间阈值T2，计时单元，停止计时，进入步骤S44；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内；
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；
S44：PH传感器Ⅰ监测反应腔Ⅱ内腔液体PH值并发送反应腔Ⅱ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值是否达到PH阈值，即判断反应腔Ⅱ内腔液体是否达到排放标准，若是，控制单元控制增大位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，进入步骤S45；若否，则进入步骤S46；
S45：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值是否小于或等于PH值的差值阈值Ⅰ；
若是，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理，然后控制单元打开电磁阀Ⅲ，反应腔Ⅱ内的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，对六氟化硫吸附剂的回收；
若否，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理，然后控制单元打开电磁阀Ⅱ，反应腔Ⅱ内的液体从连通孔Ⅱ流到反应腔Ⅲ内；
S46：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值变化值的绝对值小于PH值的差值阈值Ⅱ且排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值大于PH值的差值阈值Ⅰ是否同时成立；若是，则控制单元控制减小位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，进入步骤S45；若否，则返回步骤S44；
进一步，所述步骤S5具体包括步骤：
S51：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；控制单元计算所要添加的碱性物质的量；
S52：控制单元启动进碱泵，分n次向反应腔Ⅱ内腔输送所要添加的碱性物质；其中，每次添加的碱性物质的时间间隔为m；每次添加的碱性物质的量相等，且n次添加的碱性物质总量等于步骤S51计算得到的所要添加的碱性物质的量；
S54：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅲ内的液体PH值是否在反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围内；若是，则完成第二次无害化处理，控制单元关闭进碱阀，然后打开电磁阀Ⅳ，反应腔Ⅲ内的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收；若否，则返回步骤S51。
本发明的有益效果：本发明利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行第一次无害化处理，且设置了第二次无害化处理，以使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为控制单元的连接示意图；
图3为本发明的方法流程图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供的一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统，包括反应箱1和进料单元2；
所述进料单元2固定设置于反应箱1的正上方与反应箱1连通，用于向反应箱1投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述反应箱1的侧壁上部设置有用于向反应箱1投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂的进液口，所述进液口与存放液体清洗剂的储液装置连通；所述反应箱1的侧壁设置有用于将反应箱1中的液体排出反应箱1的排液口Ⅰ；本实施例中，所述进料单元2为有称重功能的料斗，此为现有产品，可直接采购，在此不赘述。所述液体清洗剂为水，本实施例中，直接引入水务公司提供的工业用水或居民用水作为液体清洗剂均可，即可直接将工业用水的水管或者居民用水的水管街道进液口，通过进液口向反应箱1投放工业用水或者居民用水。本实施例中，基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统及方法是KDHF-03型六氟化硫吸附剂进行回收处理的系统及方法。
所述反应箱1包括反应腔Ⅰ11和位于反应腔Ⅰ11正下方的反应腔Ⅱ12；所述反应腔Ⅰ11和反应腔Ⅱ12之间设置有用于将反应腔Ⅰ11和反应腔Ⅱ12隔离的隔板Ⅰ14；所述进料单元2与反应腔Ⅰ11连通，用于向反应腔Ⅰ11投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述进液口设置于反应腔Ⅰ11的侧壁上部；所述反应腔Ⅰ11还设置有用于取出清洗后的六氟化硫吸附剂的可关闭的开口116；开口116可根据实际的需要设置在反应腔顶部或侧壁，优选设置在顶部。
所述反应腔Ⅱ12通过连通孔Ⅰ与反应腔Ⅰ11连通；所述连通孔Ⅰ设置于隔板Ⅰ14远离进液口的一端，且连通孔Ⅰ设置有只能供液体通过的滤网113；所述排液口Ⅰ设置于反应腔Ⅱ12远离进液口的侧壁；本实施例中，所述滤网113为5目滤网113。所述连通孔Ⅰ设置于隔板Ⅰ14远离进液口的一端避免了液体清洗剂还未与待清洗的六氟化硫吸附剂进行彻底的反应就被排出了，提高了清洗效率，降低了清洗成本。
所述反应腔Ⅰ11和反应腔Ⅱ12的内腔底部均设置有超声换能器阵列3；所述反应腔Ⅰ11内超声换能器阵列3固定设置于隔板Ⅰ14的上表面且均匀布满隔板Ⅰ14的上表面；所述超声换能器阵列3的超声发射端向上。本实施例中，将用于清洗六氟化硫吸附剂的反应腔Ⅰ11和用于对清洗六氟化硫吸附剂后的废液进行无害化处理的反应腔Ⅱ12分隔开来，避免了清洗六氟化硫吸附剂和无害化处理废液的相关化学反应或者物理反应相互影响，提高了清洗六氟化硫吸附剂和无害化处理废液的效率，降低了耗能和成本。通过上述结构，利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行无害化处理，以使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
进一步，所述超声换能器阵列3连接有电磁振荡器；所述电磁振荡器连接有控制单元；所述超声换能器阵列3的信号输入端与电磁振荡器的信号输出端连接，在电磁振荡器的作用下发射超声波；所述控制单元的控制输出端与电磁振荡器的控制输入端连接，控制单元控制电磁振荡器产生电磁振荡，以驱动超声换能器阵列3发射超声波；所述超声换能器阵列3的超声发射端向上，即向反应腔Ⅰ11或反应腔Ⅱ12内部发射超声波；所述控制单元连接有计时单元，控制单元向计时单元发送计时开始信号，计时单元向控制单元发送计时完成信号。还包括供电单元，所述供电单元与控制单元连接，为控制单元供电；所述供电单元与电磁振荡器连接，为电磁振荡器供电；所述供电单元与计时单元连接，为计时单元供电。本实施例中，所述设置反应腔Ⅰ11和反应腔Ⅱ12的内腔底部的超声换能器阵列3可与同一个电磁振荡器连接。所述控制单元为微处理器，所述计时单元为微处理器自带的计时单元。
反应腔Ⅰ11内腔清洗六氟化硫吸附剂的具体原理如下：(1)超声换能器阵列3发生超声波，产生超声空化效应。超声空化振动频率在万次每秒数量级，在反应器的水体中，一定强度的超声波会使液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下剧烈振荡，当声压达到一定值时，气泡迅速扩大、收缩后突然闭合，在气泡闭合时产生激波，形成局部高温高压区，即形成热点，温度可达4000K，同时产生约100MPa的脉冲压力。从而在界面之间会形成强烈的、可以突破层流边界层限制的机械搅拌效应，使得吸附质分子的振动能增大，所产生的吸附剂内外压强梯度力将分子筛内部吸附的杂质吸附质较容易地清除掉，使其脱离吸附剂，使吸附剂恢复较好的吸附性能。(2)超声空化效应所产生的高温高压环境与速度约110m/s具有强烈冲击力的微射流，一方面，使得氟-硫化合物S2F10受热分解，一部分分解产物溶于水，同时清洗剂——水中应避免高浓度钙、镁离子，以免产生MgF2与CaF2沉淀的大量产生；另一方面，超声空化效应引起的媒质质元的振动，使位移速度加快，分子碰撞速度加快，同时对质点施加较大的冲击力，致使杂质中硫化物的硫基官能团化学键在空化核内发生化学键断裂。
其中，化学反应如下：
SF4+H2O→SOF2+2HF
SOF2+H2O→SO2+2HF
SO2+H2O→H2SO3
反应腔Ⅱ12内腔对清洗六氟化硫吸附剂的废液进行无害化处理的具体原理如下：(1)超声换能器阵列3发生超声波，产生超声空化效应。超声空化效应高温分解与自由基反应两种化学机理也在处理过程中进行。空化泡溃灭产生的能量使水蒸气在高温高压下发生分裂及链式反应，在水中形成高化学活性的羟自由基(·OH)强氧化剂。另外，溶解在溶液中的空气(N2和O2)也发生自由基裂解反应产生·N2和·O2自由基。其中，由于自由基含未配对的电子，所以极不稳定，因而超氧自由基与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢，消耗了水中的氢离子(H+)，且此过程为连锁反应，生成的氧气又会再次因超声空化效应产生自由基，再次发生反应；又由于过氧化氢具有的强氧化性，可将溶液中的低价硫离子氧化为高价硫离子，从而形成氢氧根离子(OH-)，与溶液中的氢离子进行酸碱中和反应，通过以上两步逐渐提升水溶液酸碱度。(2)另一方面，由于自由基，特别是羟自由基(·OH)具有较强的氧化性，因此会从邻近分子上夺取电子，让自己处于稳定的状态，低价杂质离子会丢失电子，引发氧化还原反应，生成高价硫离子，使得SF2、SF4等低价氟化物不再存在，使得水溶液中的低价杂质离子进行反应，也会使得一些官能团与有机分子的断链，如硫-氧官能团、四氟化碳等，促进有毒物质的分解。(3)在超声降解过程中，会产生一系列复杂的中间化合物，如CF4在降解过程中会产生CF3、CF2、CF等物质，但在降解条件合适，反应时间足够长条件下，超声降解的最终产物是C与F-，为热力学稳定的单质或矿化物，有毒氟化物也同样可被降解。
其中，化学反应如下：
2·O2+2H+→H2O2+O2↑
2H2O2+S2+→2·OH+2OH-+S4+
H++OH-→H2O
通过上述结构，利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行无害化处理，以使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
进一步，所述反应箱1还包括位于反应腔Ⅱ12正下方的反应腔Ⅲ13；所述反应腔Ⅱ12和反应腔Ⅲ13设置有用于将反应腔Ⅰ11和反应腔Ⅱ12隔离的隔板Ⅱ15；所述反应腔Ⅲ13通过连通孔Ⅱ与反应腔Ⅱ12连通；所述连通孔Ⅱ设置于隔板Ⅱ15底部远离连通孔Ⅰ的一端；所述反应腔Ⅱ12内超声换能器阵列3固定设置于隔板Ⅱ15的上表面且均匀布满隔板Ⅱ15的上表面；
所述反应腔Ⅲ13靠近连通孔Ⅱ的侧壁上部连接有存储有用于中和反应腔Ⅱ12排出液体的酸碱度的碱性物质的储碱单元4，所述储碱单元4通过储碱泵41与反应腔Ⅲ13内腔连通，用于向反应腔Ⅲ13投放碱性物质；本实施例中，由于碱性物质易受潮发生变质，故在储碱单元4的出口处设置有用于监测碱性物质质量的质量传感器，所述质量传感器与控制单元连接，用于将碱性物质质量情况发生给控制单元，所述控制单元还连接有显示器，用于显示碱性物质质量情况，以方便使用人观察碱性物质质量情况，及时更换碱性物质。本实施例中，碱性物质采用氢氧化钠(NaOH)，本实施例中，储碱单元4为由抗碱性腐蚀能力强的材料制造而成的储碱罐。
所述反应腔Ⅲ13远离连通孔Ⅱ的侧壁下部设置有用于排放反应腔Ⅲ13中液体的排液口Ⅱ。通过上述结构，对经反应腔Ⅱ12高效地无害化处理后还达不到排放标准的废液进行第二次无害化处理，以保证最终排出反应箱1的废液完全符合排放标准，避免污染，绿色环保。
所述反应腔Ⅰ11远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅰ11内腔液位的液位传感器114和用于监测反应腔Ⅰ11内腔液体温度的温度传感器Ⅰ115；所述连通孔Ⅰ设置有电磁阀Ⅰ112，用于开启或关闭连通孔Ⅰ；所述进料单元2与反应腔Ⅰ11的连通处设置有进料阀21；所述进液口与反应腔Ⅰ11的连通处设置有进液阀111；
所述液位传感器114与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ11内腔的液位信号；
所述温度传感器Ⅰ115与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ11内部液体的温度信号；
所述控制单元与进料阀21连接，用于控制进料阀21的开启或关闭；所述控制单元与进液阀111连接，用于控制进液阀111的开启或关闭；所述控制单元与电磁阀Ⅰ112连接，用于控制电磁阀Ⅰ112的开启或关闭。通过上述结构，可以调节投放液体清洗剂的量，一般而言，液体清洗剂与待清洗的六氟化硫吸附剂的体积比例为20:1，这样的比例是综合考虑到液体清洗剂成本和清洗效率，使得六氟化硫吸附剂的清洗效果好、效率高、且成本低廉。
进一步，所述反应腔Ⅱ12远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅱ12内腔液体PH值的PH传感器Ⅰ121和用于监测反应腔Ⅱ12内腔液体温度的温度传感器Ⅱ122；所述连通孔Ⅱ设置有电磁阀Ⅱ123，用于开启或关闭连通孔Ⅱ；所述排液口Ⅰ设置有电磁阀Ⅲ124，用于开启或关闭排液口Ⅰ；
所述PH传感器Ⅰ121与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ12内腔液体PH值；
所述温度传感器Ⅱ122与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ12内部液体的温度信号；
所述控制单元与电磁阀Ⅱ123，用于控制电磁阀Ⅱ123的开启或关闭，从而开启或关闭连通孔Ⅱ；所述电磁阀Ⅲ124与控制单元连接，用于控制电磁阀Ⅲ124的开启或关闭，从而开启或关闭排液口Ⅰ。通过上述结构，调节位于反应腔Ⅱ12的内腔底部的超声换能器阵列3的超声波频率，以使废液在反应腔Ⅱ12内利用超声空化效应，进行最大限度地、高效地、低成本的无害化处理。
进一步，所述反应腔Ⅲ13远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅲ13内腔液体PH值的PH传感器Ⅱ131；所述排液口Ⅱ设置有电磁阀Ⅳ132，用于开启或关闭排液口Ⅱ；
所述PH传感器Ⅱ131与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅲ13内腔液体PH值；
所述进碱泵51与控制单元连接；所述电磁阀Ⅳ132与控制单元连接；
所述控制单元根据反应腔Ⅲ13内腔液体PH值，分别控制电磁阀Ⅳ132的开启和进碱泵51的启动和关闭动作。通过上述结构，对反应腔Ⅱ12内无害化处理后还达不到排放标准的废液进行进一步的无害化处理，以充分保证排放的废液无毒无害。通过反应腔Ⅱ12和反应腔Ⅲ13的双重无害化处理，第一是提高了废液无害化处理的效率，第二是降低了废液无害化处理的成本，第三是充分确保排放的废液无毒无害。
相应地，如图3所示，本发明还提供一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理方法，包括步骤：
S1：控制单元初始化电磁阀Ⅰ、进液阀、进料阀、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ处于关闭状态；初始化开口116处于关闭状态；
控制单元初始化反应腔Ⅰ的液位阈值、下限温度阈值、上限温度阈值、排放标准的PH阈值、PH值的差值阈值Ⅰ、PH值的差值阈值Ⅱ和反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围；本实施例中，初始化反应腔Ⅰ的液位阈值为200mm(本实施例中，一般而言，考虑了液位阈值的前提下(保证清洗的稳定进行)，进一步，设计液体清洗剂与待清洗的六氟化硫吸附剂的体积比例为20:1，这样的比例是综合考虑到液体清洗剂成本和清洗效率，使得六氟化硫吸附剂的清洗效果好、效率高、且成本低廉)、下限温度阈值为50℃、上限温度阈值为75℃、排放标准的PH阈值为7.0、PH值的差值阈值Ⅰ为0.5、PH值的差值阈值Ⅱ为0.1、反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围为[6.5，8]。
控制单元初始化六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1、清洗剂溶液的处理时间阈值T2和间隔判断时间T3；本实施例中，初始化T1为30min，T2为20min，T3为5min。
控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅰ和初始功率Ⅰ；控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅱ和初始功率Ⅱ；本实施例中，设定初始频率Ⅰ为33kHz、初始功率Ⅰ为200W、初始频率Ⅱ为20kHz、初始功率Ⅱ为240W。
S2：控制单元打开进料阀向反应腔Ⅰ中投入待清洗的六氟化硫吸附剂后，关闭进料阀；
S3：向反应腔Ⅰ投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂，利用位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；然后将反应腔Ⅰ的液体排到反应腔Ⅱ内；
S4：反应腔Ⅱ利用位于反应腔Ⅱ底部的超声换能器阵列对排入的液体进行第一次无害化处理，然后判断第一次无害化处理后的液体是否达到排放标准，若是，则将第一次无害化处理后的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，完成对六氟化硫吸附剂的回收，若否，则进入步骤S5；其中，所述排放标准是指液体的PH值达到满足排放标准的PH阈值；
S5：将第一次无害化处理后的液体排入反应腔Ⅲ后进行第二次无害化处理，直到第二次无害化处理后是否达到排放标准后，将第二次无害化处理后的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收。通过上述方法，利用超声空化效应来高效地清洗六氟化硫吸附剂，并且利用超声空化效应对清洗后的废液进行第一次无害化处理，且设置了第二次无害化处理，以使排放的废液完全符合排放标准，实现了自动化清洗六氟化硫吸附剂，清洗效率高，耗能低，成本低廉，绿色环保。
进一步，所述步骤S3具体包括：
S31：控制单元打开进液阀，持续向反应腔Ⅰ中投入用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂；
S32：液位传感器监测反应腔Ⅰ内腔的液位并发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号给控制单元，
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔的液位是否达到液位阈值，若达到，则控制单元关闭进液阀，进入步骤S32；若未达到，则重复步骤S33；
S33：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ；
S34：温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则开启计时单元开始计时，进入步骤S35；若否，则重复步骤S34；
S35：计时单元计时时间达到六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1后，计时单元停止计时，控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，打开电磁阀Ⅰ，反应腔Ⅰ内的液体由连通孔Ⅰ进入反应腔Ⅱ；待反应腔Ⅰ的液体全部排到反应腔Ⅱ内后，控制单元关闭电磁阀Ⅰ；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内；
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ。通过上述操作，使反应腔Ⅰ内的反应温度保持在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内。通过上述方法，利用超声空化效应对六氟化硫吸附剂进行清洗，清洗效果高，效果好，能耗低，成本低廉，且实现了自动化和智能化清洗。
基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理方法的实现机理：
氧化铝、分子筛、KDHF-03分子筛等六氟化硫吸附剂中吸附的杂质主要有：1)氢氟化合物HF；2)氟-硫化合物SF4、SF2和S2F10；3)氟氧-硫化合物SOF2、SOF4；4)氧-硫化合物SO2等六氟化硫分解产物，有较多为毒氟化物，于水中呈酸性。另外，以上分解产物还可能与设备中的树脂材质反应，产生氟碳化合物CF4。
步骤S3在反应腔Ⅰ内，利用超声空化效应可以使分解产物脱离吸附质，溶于水，且部分产物受热分解，具体原理如下：
1)超声空化振动频率在万次每秒数量级，在反应器的水体中，一定强度的超声波会使液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下剧烈振荡，当声压达到一定值时，气泡迅速扩大、收缩后突然闭合，在气泡闭合时产生激波，形成局部高温高压区，即形成热点，温度可达4000K，同时产生约100MPa的脉冲压力。从而在界面之间会形成强烈的、可以突破层流边界层限制的机械搅拌效应，使得吸附质分子的振动能增大，所产生的吸附剂内外压强梯度力将分子筛内部吸附的杂质吸附质较容易地清除掉，使其脱离吸附剂，使吸附剂恢复较好的吸附性能。
2)超声空化效应所产生的高温高压环境与速度约110m/s具有强烈冲击力的微射流，一方面，使得氟-硫化合物S2F10受热分解，一部分分解产物溶于水，同时清洗剂——水中应避免高浓度钙、镁离子，以免产生MgF2与CaF2沉淀的大量产生；另一方面，超声空化效应引起的媒质质元的振动，使位移速度加快，分子碰撞速度加快，同时对质点施加较大的冲击力，致使杂质中硫化物的硫基官能团化学键在空化核内发生化学键断裂。
化学反应如下：
SF4+H2O→SOF2+2HF
SOF2+H2O→SO2+2HF
SO2+H2O→H2SO3
进一步，所述步骤S4具体包括步骤：
S41：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；
S42：温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则进入步骤S43；若否，则重复步骤S42；
S43：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到清洗剂溶液的处理时间阈值T2，计时单元，停止计时，进入步骤S44；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内；
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；通过上述操作，使反应腔Ⅱ内的反应温度保持在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内。
S44：PH传感器Ⅰ监测反应腔Ⅱ内腔液体PH值并发送反应腔Ⅱ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值是否达到PH阈值，即判断反应腔Ⅱ内腔液体是否达到排放标准，若是，控制单元控制增大位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，即减弱超声空化效应，进入步骤S45；若否，则进入步骤S46；
S45：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值是否小于或等于PH值的差值阈值Ⅰ(0.5)；
若是，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理，然后控制单元打开电磁阀Ⅲ，反应腔Ⅱ内的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，对六氟化硫吸附剂的回收；
若否，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理(但无害化处理不充分，处理后的废液未达到排放标准)，然后控制单元打开电磁阀Ⅱ，反应腔Ⅱ内的液体从连通孔Ⅱ流到反应腔Ⅲ内；
S46：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值变化值的绝对值小于PH值的差值阈值Ⅱ(0.1)且排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值大于PH值的差值阈值Ⅰ(0.5)是否同时成立；若是，则控制单元控制减小位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，增强超声空化效应，进入步骤S45；若否，则返回步骤S44。通过上述方法，利用超声空化效应对清洗过六氟化硫的清洗剂废液进行高效地无害化处理，以使废液达到排放标准，能耗低，成本低，绿色环保。
步骤S4在反应腔Ⅱ内，利用超声空化效应的化学机理中和溶液，同时发生氧化还原反应与自由基反应降解有毒物质：
1)超声空化效应高温分解与自由基反应两种化学机理也在处理过程中进行。空化泡溃灭产生的能量使水蒸气在高温高压下发生分裂及链式反应，在水中形成高化学活性的羟自由基(·OH)强氧化剂。另外，溶解在溶液中的空气(N2和O2)也发生自由基裂解反应产生·N2和·O2自由基。其中，由于自由基含未配对的电子，所以极不稳定，因而超氧自由基与溶液中的氢离子反应生成过氧化氢，消耗了水中的氢离子(H+)，且此过程为连锁反应，生成的氧气又会再次因超声空化效应产生自由基，再次发生反应；又由于过氧化氢具有的强氧化性，可将溶液中的低价硫离子氧化为高价硫离子，从而形成氢氧根离子(OH-)，与溶液中的氢离子进行酸碱中和反应，通过以上两步逐渐提升水溶液酸碱度。
2)另一方面，由于自由基，特别是羟自由基(·OH)具有较强的氧化性，因此会从邻近分子上夺取电子，让自己处于稳定的状态，低价杂质离子会丢失电子，引发氧化还原反应，生成高价硫离子，使得SF2、SF4等低价氟化物不再存在，使得水溶液中的低价杂质离子进行反应，也会使得一些官能团与有机分子的断链，如硫-氧官能团、四氟化碳等，促进有毒物质的分解。
3)在超声降解过程中，会产生一系列复杂的中间化合物，如CF4在降解过程中会产生CF3、CF2、CF等物质，但在降解条件合适，反应时间足够长条件下，超声降解的最终产物是C与F-，为热力学稳定的单质或矿化物，有毒氟化物也同样可被降解。
化学反应如下：
2·O2+2H+→H2O2+O2↑
2H2O2+S2+→2·OH+2OH-+S4+
H++OH-→H2O
进一步，所述步骤S5具体包括步骤：
S51：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；控制单元计算所要添加的碱性物质的量；所述所要添加的碱性物质的量的计算公式为：
mNaOH＝10pH×V液×40g (1)
其中，mNaOH为氢氧化钠的质量，V液为流入反应腔Ⅲ内腔液体的体积，g为质量单位：克；pH为步骤S51监测到的反应腔Ⅲ内腔液体PH值。
S52：控制单元启动进碱泵，分n次向反应腔Ⅱ内腔输送所要添加的碱性物质；其中，每次添加的碱性物质的时间间隔为m；每次添加的碱性物质的量相等，且n次添加的碱性物质总量等于步骤S51计算得到的所要添加的碱性物质的量；其中，n≥3，3min≤m≤10min；本实施例中，采用少量多次添加以控制加入的碱的质量，如分三次加入所需质量的固体碱，使液体酸碱度由中和反应变为中性，且以避免碱过量的情形发生。
S54：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅲ内的液体PH值是否在反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围([6.5，8])内；若是，则完成第二次无害化处理，控制单元关闭进碱阀，然后打开电磁阀Ⅳ，反应腔Ⅲ内的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收；若否，则返回步骤S51。为了避免加入的碱性物质过来，当控制单元判断反应腔Ⅲ内的液体PH值是否在反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围([6.5，8])内时，即可排放废液。通过上述方法，对反应腔Ⅱ无害化处理不充分的废液进行进一步的补充处理，保证了排放的废液符合排放标准，节能环保。
还包括步骤S6：
S61：控制单元关闭电磁阀Ⅰ，打开进液阀，持续向反应腔Ⅰ中投入用于二次清洗六氟化硫吸附剂的自来水；
S62：液位传感器监测反应腔Ⅰ内腔的液位并发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号给控制单元，
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔的液位是否达到液位阈值，若达到，则控制单元关闭进液阀，进入步骤S63；若未达到，则重复步骤S62；
S63：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，二次清洗六氟化硫吸附剂；其中，电磁振荡器的频率设置为初始频率Ⅰ，功率设置为初始功率Ⅰ；与此同时，计时单元开始重新计时；
S64：重复步骤S63，直到计时单元计时20min后，控制单元关闭电磁振荡器，打开电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅲ，将二次清洗过六氟化硫吸附剂的废水依次从连通孔Ⅰ和排液口Ⅰ排出反应箱；
然后使用人打开反应腔Ⅰ的开口116，取出清洗后的六氟化硫吸附剂，并烘干六氟化硫吸附剂，实现六氟化硫吸附剂的回收。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统，其特征在于：包括反应箱和进料单元；
所述进料单元固定设置于反应箱的正上方与反应箱连通，用于向反应箱投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述反应箱的侧壁上部设置有用于向反应箱投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂的进液口；所述反应箱的侧壁设置有用于将反应箱中的液体排出反应箱的排液口Ⅰ；
所述反应箱包括反应腔Ⅰ和位于反应腔Ⅰ正下方的反应腔Ⅱ；所述反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ之间设置有用于将反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ隔离的隔板Ⅰ；所述进料单元与反应腔Ⅰ连通，用于向反应腔Ⅰ投放待清洗的六氟化硫吸附剂；所述进液口设置于反应腔Ⅰ的侧壁上部；所述反应腔Ⅰ还设置有用于取出清洗后的六氟化硫吸附剂的可关闭的开口；
所述反应腔Ⅱ通过连通孔Ⅰ与反应腔Ⅰ连通；所述连通孔Ⅰ设置于隔板Ⅰ远离进液口的一端，且连通孔Ⅰ设置有只能供液体通过的滤网；所述排液口Ⅰ设置于反应腔Ⅱ远离进液口的侧壁；
所述反应腔Ⅰ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅰ内腔液位的液位传感器和用于监测反应腔Ⅰ内腔液体温度的温度传感器Ⅰ；所述连通孔Ⅰ设置有电磁阀Ⅰ，用于开启或关闭连通孔Ⅰ；所述进料单元与反应腔Ⅰ的连通处设置有进料阀；所述进液口与反应腔Ⅰ的连通处设置有进液阀；
所述液位传感器与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号；
所述温度传感器Ⅰ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅰ内部液体的温度信号；
所述控制单元与进料阀连接，用于控制进料阀的开启或关闭；所述控制单元与进液阀连接，用于控制进液阀的开启或关闭；所述控制单元与电磁阀Ⅰ连接，用于控制电磁阀Ⅰ的开启或关闭；
所述反应箱还包括位于反应腔Ⅱ正下方的反应腔Ⅲ；所述反应腔Ⅱ和反应腔Ⅲ设置有用于将反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ隔离的隔板Ⅱ；所述反应腔Ⅲ通过连通孔Ⅱ与反应腔Ⅱ连通；所述连通孔Ⅱ设置于隔板Ⅱ底部远离连通孔Ⅰ的一端；
所述反应腔Ⅲ靠近连通孔Ⅱ的侧壁上部连接有存储有用于中和反应腔Ⅱ排出液体的酸碱度的碱性物质的储碱单元，所述储碱单元通过储碱泵与反应腔Ⅲ内腔连通，用于向反应腔Ⅲ投放碱性物质；所述储碱泵与控制单元连接，控制单元控制储碱泵将存储于储碱单元内的碱性物质输送到反应腔Ⅲ内；
所述反应腔Ⅲ远离连通孔Ⅱ的侧壁下部设置有用于排放反应腔Ⅲ中液体的排液口Ⅱ；
所述反应腔Ⅱ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅱ内腔液体PH值的PH传感器Ⅰ和用于监测反应腔Ⅱ内腔液体温度的温度传感器Ⅱ；所述连通孔Ⅱ设置有电磁阀Ⅱ，用于开启或关闭连通孔Ⅱ；所述排液口Ⅰ设置有电磁阀Ⅲ，用于开启或关闭排液口Ⅰ；
所述PH传感器Ⅰ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ内腔液体PH值；
所述温度传感器Ⅱ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅱ内部液体的温度信号；
所述控制单元与电磁阀Ⅱ，用于控制电磁阀Ⅱ的开启或关闭，从而开启或关闭连通孔Ⅱ；所述电磁阀Ⅲ与控制单元连接，用于控制电磁阀Ⅲ的开启或关闭，从而开启或关闭排液口Ⅰ；
所述反应腔Ⅲ远离进液口的内腔侧壁还设置有用于监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值的PH传感器Ⅱ；所述排液口Ⅱ设置有电磁阀Ⅳ，用于开启或关闭排液口Ⅱ；
所述PH传感器Ⅱ与控制单元连接，用于向控制单元发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值；
进碱泵与控制单元连接；所述电磁阀Ⅳ与控制单元连接；
所述控制单元根据反应腔Ⅲ内腔液体PH值，分别控制电磁阀Ⅳ的开启和进碱泵的启动和关闭动作；所述反应腔Ⅰ和反应腔Ⅱ的内腔底部均设置有超声换能器阵列；所述超声换能器阵列的超声发射端向上；
所述超声换能器阵列连接有电磁振荡器；所述电磁振荡器连接有控制单元；所述超声换能器阵列的信号输入端与电磁振荡器的信号输出端连接；所述控制单元的控制输出端与电磁振荡器的控制输入端连接；所述超声换能器阵列的超声发射端向上；所述控制单元连接有计时单元，控制单元向计时单元发送计时开始信号，计时单元向控制单元发送计时完成信号；
一种基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理方法，其特征在于：包括步骤：
S1：控制单元初始化电磁阀Ⅰ、进液阀、进料阀、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ和电磁阀Ⅳ处于关闭状态；
控制单元初始化反应腔Ⅰ的液位阈值、下限温度阈值、上限温度阈值、排放标准的PH阈值、PH值的差值阈值Ⅰ、PH值的差值阈值Ⅱ和反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围；
控制单元初始化六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1、清洗剂溶液的处理时间阈值T2和间隔判断时间T3；
控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅰ和初始功率Ⅰ；控制单元设定电磁振荡器的初始频率Ⅱ和初始功率Ⅱ；
S2：控制单元打开进料阀向反应腔Ⅰ中投入待清洗的六氟化硫吸附剂后，关闭进料阀；
S3：向反应腔Ⅰ投放用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂，利用位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；然后将反应腔Ⅰ的液体排到反应腔Ⅱ内；
S4：反应腔Ⅱ利用位于反应腔Ⅱ底部的超声换能器阵列对排入的液体进行第一次无害化处理，然后判断第一次无害化处理后的液体是否达到排放标准，若是，则将第一次无害化处理后的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，完成对六氟化硫吸附剂的回收，若否，则进入步骤S5；其中，所述排放标准是指液体的PH值达到满足排放标准的PH阈值；
所述步骤S4具体包括步骤：
S41：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；
S42：温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则进入步骤S43；若否，则重复步骤S42；
S43：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到清洗剂溶液的处理时间阈值T2，计时单元，停止计时，进入步骤S44；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅱ监测反应腔Ⅱ内腔液体温度并发送反应腔Ⅱ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内；
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅱ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅱ，功率设定为初始功率Ⅱ；
S44：PH传感器Ⅰ监测反应腔Ⅱ内腔液体PH值并发送反应腔Ⅱ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值是否达到PH阈值，即判断反应腔Ⅱ内腔液体是否达到排放标准，若是，控制单元控制增大位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，进入步骤S45；若否，则进入步骤S46；
S45：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值是否小于或等于PH值的差值阈值Ⅰ；
若是，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理，然后控制单元打开电磁阀Ⅲ，反应腔Ⅱ内的液体从排液口Ⅰ排放出反应腔Ⅱ，对六氟化硫吸附剂的回收；
若否，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列，完成对排入的液体进行第一次无害化处理，然后控制单元打开电磁阀Ⅱ，反应腔Ⅱ内的液体从连通孔Ⅱ流到反应腔Ⅲ内；
S46：计时单元重新开始计时，直到计时时间达到间隔判断时间T3后，判断反应腔Ⅱ内腔液体PH值变化值的绝对值小于PH值的差值阈值Ⅱ且排放标准的PH阈值与当前反应腔Ⅱ内腔液体PH值的差值大于PH值的差值阈值Ⅰ是否同时成立；若是，则控制单元控制减小位于反应腔Ⅱ内腔底部的超声换能器阵列发射的超声波频率，进入步骤S45；若否，则返回步骤S44；
S5：将第一次无害化处理后的液体排入反应腔Ⅲ后进行第二次无害化处理，直到第二次无害化处理后是否达到排放标准后，将第二次无害化处理后的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收；
所述步骤S5具体包括步骤：
S51：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；控制单元计算所要添加的碱性物质的量；
S52：控制单元启动进碱泵，分n次向反应腔Ⅱ内腔输送所要添加的碱性物质；其中，每次添加的碱性物质的时间间隔为m；每次添加的碱性物质的量相等，且n次添加的碱性物质总量等于步骤S51计算得到的所要添加的碱性物质的量；
S54：PH传感器Ⅱ监测反应腔Ⅲ内腔液体PH值并发送反应腔液体PH值并发送反应腔Ⅲ内腔液体PH值给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅲ内的液体PH值是否在反应腔Ⅲ的排放PH阈值范围内；若是，则完成第二次无害化处理，控制单元关闭进碱阀，然后打开电磁阀Ⅳ，反应腔Ⅲ内的液体从排液口Ⅱ排出反应腔Ⅲ，完成对六氟化硫吸附剂的回收；若否，则返回步骤S51。
2.根据权利要求1所述基于超声空化效应的六氟化硫吸附剂回收处理系统，其特征在于：所述步骤S3具体包括：
S31：控制单元打开进液阀，持续向反应腔Ⅰ中投入用于清洗六氟化硫吸附剂的液体清洗剂；
S32：液位传感器监测反应腔Ⅰ内腔的液位并发送反应腔Ⅰ内腔的液位信号给控制单元，
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔的液位是否达到液位阈值，若达到，则控制单元关闭进液阀，进入步骤S32；若未达到，则重复步骤S33；
S33：控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，清洗待清洗的六氟化硫吸附剂；其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ；
S34：温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；
控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否大于或等于下限温度阈值，若是，则开启计时单元开始计时，进入步骤S35；若否，则重复步骤S34；
S35：计时单元计时时间达到六氟化硫吸附剂的清洗时间阈值T1后，计时单元停止计时，控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列，打开电磁阀Ⅰ，反应腔Ⅰ内的液体由连通孔Ⅰ进入反应腔Ⅱ；待反应腔Ⅰ的液体全部排到反应腔Ⅱ内后，控制单元关闭电磁阀Ⅰ；
其中，在计时单元计时的过程中，温度传感器Ⅰ监测反应腔Ⅰ内腔液体温度并发送反应腔Ⅰ内腔液体温度信号给控制单元；控制单元判断反应腔Ⅰ内腔液体温度是否在[下限温度阈值，上限温度阈值]的范围内，
若在，则不做处理；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度大于上限温度阈值，则控制单元关闭电磁振荡器，从而关闭位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列；
若反应腔Ⅰ内腔液体温度小于下限温度阈值，则控制单元开启电磁振荡器，驱动位于反应腔Ⅰ内腔底部的超声换能器阵列向上持续发射超声波，其中，电磁振荡器的频率设定为初始频率Ⅰ，功率设定为初始功率Ⅰ。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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