[發明專利]一種流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統及工藝

在審

• 申請號: 202011288553.3
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112355045A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 劉振;屠璇;張碩;閆克平
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 彭劍

1.一種流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，包括依序連接的干燥機、球磨粉碎機、螺旋式輸送機、流化床等離子體反應器、旋風分離器、流光等離子體反應器和電除塵反應器；

所述的干燥機通過傳送帶與球磨粉碎機連接；所述的流化床等離子體反應器包括流化床腔體、設置在流化床腔體上部的流化床頂蓋以及設置在流化床腔體底部的進料倉，所述進料倉的底部設有儲料倉；所述的流化床腔體內設有呈陣列布置的多個DBD反應管，DBD反應管與流化床腔體內的氣流通道平行；

所述旋風分離器的進料口與流化床頂蓋上設置的出氣口連接；所述進料倉的側壁設有土壤進料口和二次進料口，所述旋風分離器的出料口與二次進料口連接；所述旋風分離器上部的出氣口與流光等離子體反應器連接。

2.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述流化床等離子體反應器的進料倉與儲料倉之間設有可拆卸的不銹鋼濾網。

3.根據權利要求2所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述儲料倉的底部設有進氣口，側壁設有儲料倉出料口；所述儲料倉的進氣口與風機連接，用于將進料倉的土壤吹至流化床腔體進行反應；所述的儲料倉出料口與儲料罐連接。

4.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述的螺旋式輸送機上方設有料斗。

5.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述的流化床腔體為桶狀容器，其桶壁采用不銹鋼材料。

6.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述的DBD反應管由同軸設置的高壓電極、絕緣介質和低壓電極組成；所述的高壓電極設置在絕緣介質的內部，所述的低壓電極呈六邊形均勻分布在絕緣介質外圍；所述高壓電極和低壓電極采用金屬材料，所述的絕緣介質采用陶瓷介質。

7.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述的流光等離子體反應器采用線筒式結構，流光等離子體反應器中的高壓電極采用金屬材料，線筒間距約為10cm。

8.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述的電除塵反應器設有三個分區，分別對應前端、中端和末端三個電場；每個電場采用線板式結構，線板間距15cm，每個分區采用獨立的負高壓直流電源；前端電場采用高壓大電流供電，末端電場采用高壓小電流供電。

9.根據權利要求1所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，其特征在于，所述電除塵反應器的出口通過廢氣管線連接引風機。

10.一種流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復工藝，其特征在于，使用權利要求1～9所述的流化床式DBD等離子體有機物污染土壤修復系統，包括以下步驟：

(1)干燥機將污染土壤干燥至接近105℃，除去吸附在土壤中的水分后，通過傳送帶送入球磨粉碎機；

(2)球磨粉碎機將干燥后的土壤研磨至粒徑＜1mm后，通過螺旋式輸送機送入流化床等離子體反應器進行反應；

(3)將待修復的土壤吹至流化狀態，進入流化床等離子體反應器的DBD反應管進行降解，廢氣和其中夾帶的土壤進入旋風分離器內，粒徑稍大的土壤顆粒會沉降下來，通過旋風分離器的出料口進入流化床等離子體反應器的二次進料口，而無法與廢氣分離的土壤顆粒和廢氣一起從旋風分離器的出氣口排入流光等離子體反應器；

(4)流光等離子體反應器將旋風分離器排出的廢氣進行二次等離子體處理，將部分土壤脫附釋放的持久性有機物廢氣降解，之后廢氣進入到電除塵反應器內；

(5)電除塵反應器將旋風分離器無法分離的小顆粒土壤收集下來，并將經過凈化處理的廢氣排入空氣；

(6)將進料倉與儲料倉之間的不銹鋼濾網移開，處理后的土壤會降至出料口，通過傳送帶進入儲料罐。