CN111558192A - 一种介质微孔道放电处理工业废盐中的有机物的处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种介质微孔道放电处理工业废盐中有机物的装置，其特征在于：放电组件和微孔道。本装置主要由：高压电极（11）、进气口（14）、腔体（13）、介质（9）、工业废盐层（8）、腔体（7）、固定支（6）、介质（5）、腔体（4）、地极（3）、出气口（2）组成的低温等离子体反应器，高压电极（11）通过导线（12）与高压电源连接，地极（3）通过导线（1）与地线相连接。本装置可有效降解和去除工业废盐中的有机物，可在不同种类气体、不同的气压下等条件下进行，具有效率高、工艺流程简单、操作方便等优点。

Description

一种介质微孔道放电处理工业废盐中的有机物的处理装置
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体为一种介质微孔道放电处理工业废盐中的有机物的处理装置。
背景技术
在化工生产中不可避免的会产生工业废盐，如今全国每年工业废盐的产量有几百上千万吨，国家在2016年将工业废盐列入危险废物，工业废盐的处理问题现在是许多企业发展的瓶颈问题。目前在国内外对于工业废盐的处理技术研究比较少，且工业废盐中所含杂质种类和数量不一样，在一定程度上限制某一技术的广泛应用。工业废盐现在较多的是对其进行填埋处理，填埋处理一方面存在一定的环境风险，污染物质始终存在；另一方面不符合可持续发展的理念，没能实现循环利用，且工业盐也是国家的一种战略物质，所以对于工业废盐的回收和资源化利用是迫在眉睫的事情。目前对于工业废盐的处理技术主要有高温处理法，制碱法，盐洗法，氧化法和溶解到水中进行处理。工业废盐的高温处理法根据气体的气氛可分为热解和燃烧，还有分级碳化法，由于废盐在高温处理后容易发生板结，所以与流化床技术结合---流化床高温处理技术；制碱法在一定程度上实现了工业的资源化，但是处理后的程度后的纯度不高；盐洗法对于废盐处理的能力有限，且洗涤后的溶液还需要进一步处理，所以一般适合应用于预处理；氧化法是利用氧化剂快速的氧化分解工业废盐中的有机物，但是存在向溶液中引入新的杂质的风险；将工业废盐溶解到水中作为含盐废水处理，含盐废水有膜处理法、活性污泥法等技术。所以需要找到更多的方法和技术处理工业废盐中的有机物。
低温等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，是集自由基氧化、臭氧氧化、紫外光解、高能电子轰击、超临界效应、局部热效应等多种作用于一体，传统低温等离子体处理技术含有介质阻挡放电、电晕放电、滑动弧放电等技术。低温等离子体在近些年逐渐被应用到环境治理中，废水、土壤、气体、固废逐渐有低温等离子体处理技术的报道。在气相条件下，等离子体处理有机物的原理，目前广泛接受的是：在电场的作用下，产生电子雪崩然后生成强氧化性的羟基自由基、臭氧、过氧化氢等活性离子，活性离子与有机物发生氧化反应使有机物降解和去除，同时伴有热辐射、紫外辐射等作用，也会促进有机物的分解和去除。介质放电因活性物质产生效率高、能耗低，具有操作简单、反应速率快、工作稳定等特点，从而具有广阔的应用前景和适用价值。传统的介质阻挡放电产生的等离子体活性物质的生产速率受限于放电环境的温度，放电环境温度太高，则放电产生的活性物质在放电空间内的分解速率过快，从而会产生工业废盐中有机物的降解率和去除率的降低等问题。
发明内容
目前工业废盐的处理技术相对较少，处理技术和装置还有待探究和研发，本发明提供了一种介质微孔道放电的工业废盐处理装置。
本发明提供了一种介质微孔道放电的工业废盐处理装置，其特征在于：高压电极（11）、进气口（14）、腔体（13）、介质（9）、工业废盐层（8）、腔体（7）、固定支（6）、介质（5）、腔体（4）、地极（3）、出气口（2）组成的低温等离子体反应器，高压电极（11）通过导线（12）与高压电源连接，地极（3）通过导线（1）与地线相连接，介质（9）上有若干均匀微孔道。
采用上述方案，在工作时，该高压电极（11）通过导线（12）与高压电源连接，该高压电极（11）被绝缘介质（9）绝缘阻挡，在电场作用下介质微孔道进行气体放电，其工作特点分析如下：
第一、在对工业废盐层（8）中的有机物进行处理时，高压电极（11）对绝缘介质（9）实现微孔道放电。
第二、气体通过进气口（14）进入腔体（13），气体通过微孔道（10）时，在微孔道内实现气相放电，可提高活性物质的产率，气体能较均匀的进入工业废盐层和提高工业废盐中有机物的去除率。
第三、在放电时，由于绝缘介质（9）在高压电场中实现介质孔道放电，且绝缘介质（5）介质阻挡后放电过程具有脉冲延时短、适用电压频率范围宽，适应性强等优点。
第四、当气体由腔体（13）进入微孔道（10）再进入工业废盐层（8）过程中，能实现介质（9）和微孔道（10）的风冷却，提升活性物质的产率，提升工业废盐中有机物的处理效率。
进一步地，所述介质（9）采用绝缘材质，由于介质（9）是绝缘的，电场从微孔中穿过，具有达到聚集电场的作用，从而降低放电的起始电压、提高能量的利用率、降低运行成本。
进一步地。所述微孔道（10）的直径小于100um。
进一步地，所述介质（9）和介质（5）可采用石英、陶瓷、聚四氟乙烯中任意一种。
进一步地，所述高压电极（11）和地极电极（3）可采用片状、网状或环状导电材料。
进一步地，所述绝缘介质（9）为圆盘状。
本发明的有益效果：
第一，在对装置内工业废盐中的有机物进行处理时，该绝缘介质（9）在高压电场中，介质（9）中的微孔道（10）进行气体放电。
第二，气体由进气口（14）进入腔体（13）在通过微孔道（10）时，气体在微孔道（10）中放电，可提高活性物质的产率，从而有利于工业废盐中有机物的去除。微孔道均匀分布在介质（10）上，气体也会更均匀的进入工业废盐层（8），以解决等离子体气传质不均的问题。
第三，本发明在放电时，绝缘介质（9）在高压电场中进行微孔道气相放电，且经绝缘介质（5）介质阻挡后使放电过程具有脉冲延时短、适用电压频率范围宽，适应性强等优点。
第四，当气体由腔体（13）进入微孔道（10）再进入工业废盐层（8）过程中，能对介质（9）和微孔道（10）放电区域的风冷却，提升活性物质的产率，提升工业废盐中有机物的处理效率。
第五，本发明由于介质（9）是绝缘的，电场只能从微孔中穿过，达到聚集电场的作用，降低放电电压，提高能量的利用率，降低运行成本。
附图说明
图1本发明的结构示意图
图2是本发明的含微孔道的介质示意图
图3是本发明的高压电极示意图
图中：1、导线，2、出气口，3、地极电极，4、腔体，5、介质，6、固定支，7、腔体，8、工业废盐层，9、介质，10、微孔道，11、高压电极，12、导线，13、腔体，14、进气口。
具体实施方式
如图1所示，该装置由：高压电极（11）、进气口（14）、腔体（13）、介质（9）、腔体（7）、工业废盐层（8）、介质（5）、固定支（6）、低压电极（3）、腔体（4）、出气口（2）、导线（1）组成的低温等离子体发生器；导线（12）连接的高压电源采用交流高压电源，高压电极（11）采用金属网，工业废盐（8）放置于介质（9）上，金属高压电极网紧贴在介质（9）下面。地极电极（3）通过导线（1）与地线连接，交流高压电源通过导线（12）给高压电极（11）供电，载气从进气口（14）进入腔体（13）再微孔道（10）进入工业废盐层（8），在微孔道（10）内进行气体放电产生活性粒子（·OH，·H,·O, O3等）进入工业废盐层与工业废盐层中的有机物接触而发生氧化反应，从而将有机物降解和去除，最后随着载气通过腔体（4）最后通过出气口（2）排出。
该发明装置在工作时，其工作特点如下：
第一，在装置内处理工业废盐中的有机物时，载气通过微孔道（10）后进入工业废盐层（8）会对工业废盐具有一定的搅动作用，使气体能更好的工业废盐接触，从而在微孔道（10）产生的活性粒子能更好的和工业废盐中的有机物进行接触和反应和提高分解效率。
第二，该装置在放电工作时，经过绝缘介质（9）并在绝缘介质（9）的微孔道内进行气体放电，且经绝缘介质（5）介质阻挡放电后过程具有脉冲延时短、适用电压频率范围宽等优点。
第三，载气由腔体（13）通过微孔道（10），而放电区域在微孔道内，从而可以实现介质（9）和放电区域的冷却，提高活性物质的产生效率和存活时间。
第四，由于介质（9）是绝缘的，电场只能从微孔道中穿过，达到聚集电场的作用，降低放电的起始电压，提高能量的利用率，降低运行成本。
以上详细描述了本发明的实施方式。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种介质微孔道放电处理工业废盐中有机物的装置，其特征在于，包括由导线（1）、出气口（2）、地极电极（3）、腔体（4）、介质（5）、固定支（6）、腔体（7）、工业废盐层（8）、介质（9）、微孔道（10）、高压电极（11）、导线（12）、腔体（13）、进气口（14）组成的低温等离子体反应器，高压电极（11）通过导线（12）与高压电源连接，地极电极（3）通过导线（1）与地线相连接。
2.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置，其特征在于：所述介质（9）采用绝缘材质且其含有若干微孔道。
3.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置，其特征在于：所述微孔道（10）的直径小于100um。
4.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置，其特征在于：所述介质（9）和介质（5）可采用石英、陶瓷、聚四氟乙烯。
5.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置， 其特征在于： 所述地极电极（3）可采用片状、网状或环状导电材料。
6.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置，其特征在于：所述介质（9）为盘状。
7.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置， 其特征在于： 所述高压电极（11）为含孔均匀的金属板，孔外形可为圆形、菱形、正方形、长方形。
8.如权利要求1所述的一种介质微孔道放电的处理装置，其特征在于：所述介质（5）的直径小于介质（9）。
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