[發明專利]化學液體的等離子體處理方法及設備

在審

• 申請號: 201710319307.1
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN107051349A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 程久華
• 申請（專利權）人: 蘇州久華水處理科技有限公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 李進

技術領域

本發明涉及化學液體處理技術領域，尤其是涉及一種化學液體的等離子體處理方法及設備。

背景技術

等離子體是物質的第四態，是由大量的自由電子和離子組成、且在整體上表現為電中性的電離氣體。等離子體在放電時能產生大量的OH·自由基，OH·自由基可以誘發一系列的自由基鏈式反應，進而可以應用于污水處理中。OH·自由基具備大規模鏈式反應能力，反應迅速而無選擇性，可以攻擊水中的各種污染物，使之降解為二氧化碳、水或其他礦物鹽，能有效去除污水中的有機物，并且不會產生二次污染。一些在“三態”條件下不能進行的化學反應可在等離子狀態下進行。等離子體處理污染物兼具物理、化學和生物反應。

目前，用等離子體技術處理污水是在污水中產生等離子體并與污水中的有害物質進行反應。由于水的介電常數比較大，等離子體發生器的正負極要克服水的介電常數將氣體電離才能產生等離子體，這一過程要損耗大量的電能，造成電能不必要的損耗。另外，由于等離子體發生器的正負極直接與污水接觸，對正負極通電后將有一部分的電能用于對污水液體的加熱，因此在液相中直接電離產生等離子體，焦耳熱高和熱轉化高，電耗高，從而造成了電能的浪費。同時，由于需要的電能大，對等離子體設備的電源及設備的安裝保護要求較高，投資巨大，企業往往難以承擔。此外，在液相中，氣體電離后產生的等離子體在電極附近與污水反應，由于直接作用與液體內部，因此反應面積小，不利于反應的進行，從而降低了反應效率且難以降解頑固化學污染物。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種化學液體的等離子體處理方法，以緩解現有技術的用等離子體處理液體時電耗高、熱轉化高、投資成本高及反應效率低的技術問題。

本發明的第二目的在于提供一種處理設備，利用該處理設備對液體進行等離子體處理可以緩解目前的處理設備中對設備安裝保護要求高、設備成本高以及反應速度慢、難以反應降解頑固化學污染物的技術問題。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種化學液體的等離子體處理方法，包括以下步驟：

將待處理液體進行霧化處理后與等離子體混合形成氣液混合物，氣液混合物中的等離子體與待處理液體的霧滴反應，以實現對液體的處理。

進一步的，包括以下步驟：

霧化處理：先將部分待處理液體進行霧化處理，得到霧滴顆粒；

與等離子體反應：霧滴顆粒與等離子體混合形成氣液混合物，氣液混合物中的等離子體與待處理液體的霧滴反應后得到的產物溶于剩余的待處理液體中；

重復霧化以及與等離子體反應的步驟直至全部的待處理液體被處理。

進一步的，待處理液體經霧化后所得霧滴顆粒的尺寸為0.2－200微米。

進一步的，所述等離子體的氣源包括待化學液體蒸汽、空氣、水蒸氣、氧氣、氮氣或二氧化碳中的任意一種。

一種實現上述化學液體的等離子體處理方法的處理設備，包括用于盛放待處理液體的容器，所述容器設有進液口、出液口和用于連通等離子體發生器的進氣口；所述容器連接有用于霧化待處理液體的霧化器；

所述出液口通過循環管路與所述進液口連通，所述循環管路上設有循環泵。

進一步的，所述霧化器設置于所述出液口處。

進一步的，所述霧化器設置于所述進液口處。

進一步的，所述霧化器設置于容器內部并連接于進液口處循環管路向容器內的延伸部。

進一步的，所述霧化器設置于所述容器的底部。

進一步的，所述容器的頂部設有用于防止容器內壓力過高的限壓閥。

進一步的，所述限壓閥連接排氣時用于防止液體成分流失的汽水分離器。

一種實現上述化學液體的等離子體處理方法的處理設備，包括用于盛放待處理液體的第一容器、用于生成氣液混合物的第二容器和用于霧化所述待處理液體的霧化器；

所述第一容器包括第一進液口和第一出液口，所述第二容器包括第二進液口和第二出液口；所述第一出液口與所述第二進液口通過第一管道相連通，所述第二出液口與所述第一進液口通過第二管道相連通；所述第一管道和所述第二管道上均設有循環泵；

所述第二容器還包括有進氣口，所述進氣口連接有等離子體發生器。

進一步的，所述霧化器設置于所述第一出液口處；

或，所述霧化器設置于所述第二進液口處；

或，所述霧化器設置于所述第一容器的底部；

或，所述霧化器設置于所述第二容器的內部并與第一管道在第二進液口處向內的延伸部連接。