[發明專利]一種泡-膜式介質阻擋放電等離子體的污染物處理裝置

有效

• 申請號: 201911314405.1
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111470587B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王小平;梅潔
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種泡膜式介質阻擋放電等離子體的污染物處理裝置，其特征在于：包括沿面介質阻擋放電和流注放電兩種放電形式；所述裝置進水管與出水管設置在內管1下方；所述放電組件包括高壓電極、絕緣介質、曝氣盤（微孔道元件）；所述裝置地極設置在外管2壁面，呈螺旋狀分布，使電極緊貼管壁面；所述絕緣介質設置在高壓極，絕緣介質作為高壓極外層；曝氣盤位于內管1的下方，通過（1?4）和（1?5）兩個小圓環固定上下位置，氣體在一定壓力下，通過曝氣盤進入內管，在通水的情況下，形成水膜，進而開始放電；裝置由法蘭（2?4）分為上下兩部分。本發明可實現放電時自降溫冷卻、同時能實現低成本、高效率、高傳質地處理難降解有機污染物。

技術領域

本發明屬于污染物處理技術領域，具體一種泡-膜式介質阻擋放電等離子體的污染物處理裝置。

背景技術

隨著石油化工、有機合成、印染等行業的發展，各種高濃度難降解有機廢水、廢氣相應增多，給環境保護提出更多的問題。難降解有機污染物的處理一直是環境保護中的難點和重點。難降解有機物指生物不能降解，或在任何環境不能以足夠快的速度降解而使它在環境中長期積累的化合物，這類有機物具有易生物富集，環境污染嚴重，對人體傷害大等特點。常見的難降解有機污染有雜環類化合物、多環芳烴、鹵代烴、含氰化合物等有毒有害物質。

近年來，美國、法國、俄羅斯以及國內一些研究單位圍繞等離子體流動控制開展了大量工作，對包括電暈放電、介質阻擋放電、等離子體合成射流等多種激勵形式的放電特性、實驗、仿真及其在等離子體流動控制中的應用進展情況進行了綜述。上世紀90年代，美國Roth小組研究并完善了一種大氣壓介質阻擋放電：沿面型介質阻擋放電。他們于1994年申請了專利，稱之為“大氣壓輝光放電等離子體”(one atmosphere uniform glowdischarge plasma，OAUGDPTM)。沿面介質阻擋放電是介質阻擋放電的一種形式，電極分布在介質板上下兩側，氣體放電在電極的上方沿著介質表面產生，因此通常稱之為沿面放電，它能夠在介質表面較容易產生均勻的較大面積等離子體層。具有對稱結構和非對稱結構兩種基本形式，其中，非對稱結構是流動控制領域常見的激勵形式，使用中對低電極進行封裝。SDBD激勵器的電極寬度通常為幾個mm，電極間隙為0到幾個cm，常用的介質材料為聚四氟乙烯、聚酰亞胺、有機玻璃、陶瓷和環氧樹脂等，厚度通常在0.1到幾個mm。國際上研究最為廣泛的是正弦波高壓作用下產生的SDBD等離子體氣動激勵，近年來受到提高等離子體流動控制能力的驅動，國際上對納秒脈沖高壓作用下產生的DBD等離子體氣動激勵研究越來越多。

SDBD近年來受到了研究者的普遍關注，這是因為一方面有關它的機理研究目前還沒有一個較完整的結論，另外從現有的研究結果來看它具有廣泛的應用前景，這也極大地推動了沿面介質阻擋放電本身研究的發展。

另一方面，膜式反應器有效地加速了傳質速率，許多反應器的配置，包括氣體和液體接觸等離子體已經開發和研究了。這里描述的反應器系統的一個關鍵方面是流動的氣體區域與流動的液體薄膜的結合利用。等離子體放電沿這兩個區域的交界面傳播，在等離子體通道附近產生的產物迅速溶解到液膜中。對于傳質反應器的研究和污染物的處理具有重大意義。

目前設計和改造液相大氣壓等離子體介質阻擋放電裝置是等離子體科學研究的重要方向，如何設計出氣液接觸面積更大、氣液相之間傳質速率更快、活性物質產生更多以及壽命更長具有重要的工程實際意義。

發明內容

鑒于現有技術中存在上述的一個或多個缺陷，本發明提供了一種泡-膜式介質阻擋放電等離子體的污染物處理裝置。