[發明專利]一種以硫酸鹽溶液為激發對象的等離子體蒸發工藝

在審

• 申請號: 201810435789.1
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108658156A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 殷衡
• 申請（專利權）人: 江蘇沃青環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/10
• 分類號: C02F1/10;B01D53/32;B01D53/72;C02F101/30;C02F103/16
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一種以硫酸鹽溶液為激發對象的等離子體蒸發工藝，所屬領域為化學工程中的蒸發結晶領域。該工藝主要是為了解決現有蒸發工藝難以去除廢水中揮發性有機污染物的不足之處，解決上述問題的要點是：以硫酸鹽溶液為激發對象，用340～350A直流電流放電的方式生成溫度4700～4900℃的等離子體；上述等離子體由蒸發室底部噴出，并直接與液體接觸進行傳熱傳質；液體吸熱蒸發，產生的蒸汽與等離子體一起排出蒸發室；等離子體中所攜帶的大量硫酸根自由基、羥基自由基及高能電子具有極強的氧化能力，能夠將蒸汽中的揮發性有機污染物分解為二氧化碳和水，提高了蒸發工藝對廢水中有機污染物的去除率。

技術領域

本發明涉及化學工程中的蒸發結晶領域，具體為一種以硫酸鹽溶液為激發對象的等離子體蒸發工藝。

背景技術

隨著化學工業的迅速發展，廢水的種類和數量迅猛增加，產生了越來越多的超高濃度有機廢水，嚴重威脅著人類的健康和安全。對于超高濃度有機廢水，如有機化學合成工業廢水和農藥廢水等，常規的氧化法和生化法已經難以適用。

蒸發結晶法已經越來越多地應用于超高濃度有機廢水的處理當中，其效果明顯。然而，對于含有揮發性有機物的廢水，現有的蒸發工藝往往難以將廢水直接處理達標，仍需要后續處理。

因此急需開發一種簡單高效、適用范圍更廣的蒸發工藝。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有蒸發工藝中存在的問題與不足，提供一種簡單高效、適用范圍更廣的蒸發工藝。

本發明的技術方案如下：以硫酸鹽溶液為激發對象，用340～350A直流電流放電的方式生成溫度4700～4900℃的等離子體；上述等離子體由蒸發室底部噴出，并直接與液體接觸進行傳熱傳質；液體吸熱蒸發，產生的蒸汽與等離子體一起排出蒸發室；等離子體中所攜帶的大量硫酸根自由基、羥基自由基及高能電子具有極強的氧化能力，能夠將蒸汽中的揮發性有機污染物分解為二氧化碳和水，提高了蒸發工藝對廢水中有機污染物的去除率；蒸汽最終經過冷凝得到蒸發器出水。

其中：以硫酸鹽溶液為等離子體的激發對象。

其中：硫酸鹽具體為硫酸鈉、硫酸鉀等含有硫酸根離子的鹽類。

其中：由于廢水水質的區別，所用硫酸鹽的量由小試確定。

其中：采用340～350A直流電流放電的方式生成等離子體。

其中：所生成的等離子體溫度在4700～4900℃。

其中：等離子體中所攜帶的大量硫酸根自由基、羥基自由基及高能電子具有極強的氧化能力，能夠降解蒸汽中的揮發性有機污染物。

本發明方法中所生成的等離子體，本身具有極高的溫度，能夠為蒸發工藝提供熱源；同時等離子體中攜帶了大量硫酸根自由基、羥基自由基及高能電子，由于硫酸根自由基、羥基自由基所具有的超強氧化能力及高能電子所攜帶的大量能量，導致其能夠無選擇性地降解蒸汽中的揮發性有機污染物。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下文將以“常州政平電鍍廠化學鍍鎳濃縮廢水”為實施例對本發明作更全面、細致地描述，但并不作為對本發明的限定。

實施例1：以霧化的方式提供濃度為1.7％的硫酸鈉溶液；用340A的直流電流激發上述硫酸鈉溶液生成溫度4700～4800℃等離子體；上述等離子體由蒸發室底部噴出，并直接與液體接觸進行傳熱傳質；液體吸熱蒸發，產生的蒸汽與等離子體一起排出蒸發室；等離子體中所攜帶的大量硫酸根自由基、羥基自由基及高能電子與蒸汽進行充分接觸，并直接降解其中的揮發性有機污染物；取蒸汽冷凝液對其進行COD檢測，并與現有蒸發工藝進行縱向對比。 (備注：現有蒸發工藝以MVR蒸發器為例。)

檢測結果：原水COD＝16200mg/L 現有蒸發工藝出水COD＝2750mg/L 去除率＝83.02％