[發(fā)明專利]一種基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110427511.1 | 申請日： | 2021-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN113082952B | 公開（公告）日： | 2022-03-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張曉星;周暢;張國治;王宇非 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | B01D53/32 | 分類號： | B01D53/32;B01D53/78;B01D53/68;B01D53/48;B01D53/75;B01D53/86 |
| 代理公司： | 武漢宇晨專利事務(wù)所(普通合伙) 42001 | 代理人： | 王敏鋒 |
| 地址： | 430074 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 滑動 放電 六氟化硫 降解 處理 裝置 方法 | ||
1.一種基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置，其特征在于，包括螺旋電極噴槍，所述螺旋電極噴槍通過其尾部的電纜連接有主機；
所述電纜中含有高壓線、接地線和噴槍進氣管，用于向所述螺旋電極噴槍內(nèi)的反應(yīng)器提供高頻電壓和通入六氟化硫氣體；
在高頻電壓的作用下，所述螺旋電極噴槍內(nèi)的反應(yīng)器的高壓電極和接地電極之間發(fā)生高頻放電，并在放電區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生密集的等離子體，六氟化硫氣體在放電區(qū)域內(nèi)與等離子體發(fā)生碰撞而被電離分解；
所述螺旋電極噴槍的前端連接有石英管，所述石英管內(nèi)設(shè)有鈦合金螺旋電極，由所述螺旋電極噴槍噴出的氣流形成的電弧在所述鈦合金螺旋電極上逐漸延伸；
所述石英管遠離所述螺旋電極噴槍的另一端連接有堿液吸收池，用于對六氟化硫的分解尾氣中的有毒酸性氣體進行吸收；
基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置進行六氟化硫降解處理的方法，其步驟為：
S1、在降解開始之前，六氟化硫氣體氣源和Ar氣體氣源開啟，通過調(diào)節(jié)流量計，使六氟化硫氣體和Ar氣體混合氣進入主機內(nèi)，保持一定流量進入螺旋電極噴槍中；
S2、待流量穩(wěn)定后，打開高壓交流電源開關(guān)，啟動電源，螺旋電極噴槍內(nèi)高壓電極和接地電極之間發(fā)生高頻放電，并在放電區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生密集的等離子體；六氟化硫氣體和Ar氣體混合氣從電纜中進入放電區(qū)域，六氟化硫氣體會在等離子體的作用下被破壞和降解，同時，由于進入放電區(qū)域的氣體帶有一定的流速，經(jīng)過等離子體放電區(qū)域后，會將等離子體也帶出，形成一道電弧；
S3、放電區(qū)域的功率可以通過主機上的功率調(diào)節(jié)按鈕UP和功率調(diào)節(jié)按鈕DOWN進行調(diào)節(jié)，且輸出功率根據(jù)石英管中的電弧長度進行判斷，電弧越長，輸出功率越大，反應(yīng)越劇烈；
S4、反應(yīng)過程中，螺旋電極噴槍噴出的氣流形成的電弧會逐漸延伸，當(dāng)電壓源提供的功率不足以維持電弧進一步拉伸后，電弧通道會迅速消失，而放電會在高壓電極和接地電極之間最短處重新形成，并且不斷重復(fù)；由于放電弧隨著氣流在鈦合金螺旋電極上快速移動，有效減弱放電電弧對鈦合金螺旋電極的燒灼和侵蝕；
S5、六氟化硫的分解氣體隨著氣流導(dǎo)出，順著石英管流出，由于電弧內(nèi)部溫度較高，分解尾氣的內(nèi)部氣體分子活動劇烈，會重新復(fù)原成六氟化硫氣體分子；在石英管中存放催化劑，對分解尾氣進行初步吸收，避免了六氟化硫氣體分子的復(fù)原，并能夠與放電后分解氣體的活性物質(zhì)反應(yīng)，向理想產(chǎn)物轉(zhuǎn)化；
S6、六氟化硫的分解氣體順著石英管，從硬管接頭連接的氣管進入堿液吸收池中，在堿液吸收池中，六氟化硫的分解尾氣中的有毒酸性氣體會與堿性溶液反應(yīng)中和，吸收后的氣體可以進行儲存或者檢測，完成六氟化硫的降解；
S7、經(jīng)過堿液吸收池吸收后的尾氣可以通過空氣壓縮機壓縮進鋼瓶，進行FTIR、GCMS分析，或進行再利用；也可以在降解到符合環(huán)境要求后，直接排入大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置，其特征在于，所述石英管內(nèi)還設(shè)有催化劑，用于對六氟化硫的分解尾氣進行吸收并與分解尾氣的活性物質(zhì)反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置，其特征在于，所述主機內(nèi)設(shè)有流量計，其兩端分別與主機上的氣源輸入接口和氣源輸出接口相連，用于使六氟化硫氣體保持一定流量進入所述螺旋電極噴槍中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置，其特征在于，所述氣源輸出接口與所述電纜中的噴槍進氣管連接，所述六氟化硫氣體由所述氣源輸入接口進入到所述流量計中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于滑動弧放電的六氟化硫降解處理裝置，其特征在于，六氟化硫氣體進入所述螺旋電極噴槍前，在六氟化硫氣體中混入Ar氣體，用于對六氟化硫氣體進行稀釋。
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