一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置，其特征在于：包括水箱、放电组件及微孔道组件；所述水箱出水口与出水管连接；所述水箱接地或在该水箱内设置接地电极；所述放电组件包括高压电极和绝缘介质，所述绝缘介质设置于该水箱内，该绝缘介质内具有高压电极容置腔且该高压电极位于所述高压电极容置腔内；所述微孔道组件包括两个微孔道件和外套件，该两个微孔道件和绝缘介质均位于所述外套件内且该两个微孔道件分别位于所述绝缘介质两侧；所述两个微孔道件上均设有若干微孔；所述外套件上设有管道接口，该管道接口外接管道。本发明专利技术可实现自冷却、高效率、短流程放电等离子体地处理难降解有机污染物。

A Waste Processing Device Based on Dielectric Barrier Discharge with Double-sided Microchannels

The invention discloses a waste treatment device based on double-sided micro-channel dielectric barrier discharge, which is characterized by: including water tank, discharge module and micro-channel module; the water outlet of the water tank is connected with the outlet pipe; the water tank is grounded or grounded electrode is arranged in the water tank; the discharge module includes a high-voltage electrode and an insulating medium, and the insulating medium is arranged in the water tank. The insulating medium has a high voltage electrode capacitive cavity and the high voltage electrode is located in the high voltage electrode capacitive cavity; the microporous channel assembly comprises two microporous channel components and an outer sleeve, the two microporous channel components and the insulating medium are both located in the outer sleeve and the two microporous channel components are located on both sides of the insulating medium; the two microporous channel components are both provided with a number of microholes. The kit is provided with a pipeline interface, which is connected with an external pipeline. The invention can realize self-cooling, high efficiency and short process discharge plasma ground treatment of refractory organic pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置
本专利技术属于废物处理
，具体为一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置。
技术介绍
等离子体技术是一种新兴的高级氧化技术，是集自由基氧化、臭氧氧化、紫外光解、高能电子轰击、超临界效应、局部热效应等多种作用于一体，是物理、化学、生物和环境科学等学科交叉性的综合性技术。在环境科学、材料改性、生物医学、化学工程等领域的应用价值而逐渐成为等离子体研究重点。传统的等离子体技术主要包括电晕放电技术、射频放电技术、微波放电技术、介质阻挡放技术电等。环境保护中，难降解有机污染物的处理一直都难点和重点，等离子体技术因其较强的氧化能力，能在极短时间内高效率、无选择性的实现苯系物或其他杂环内有机物等难降解有机污染物的破坏、断链、氧化分解，实现有机污染物的处理，并且无二次污染，而成为近年来等离子体技术成为环境工作者研究的热点。介质阻挡放电又称无声放电，通过在高压极和接地极之间放置一块或多块绝缘介质，阻断放电过程中电流传导的路径，限制放电电流的增长，将放电形式能维持在电晕放电和流注放电状态，而得到稳定放电体系。介质阻挡放电因活性物质产生效率较高，能耗低，而且，具有操作简单、常温常压反应速度快，工作稳定性强，功率密度大等特点，而在环境污染治理中显现出重要的实用价值和广阔的应用前景。传统的介质阻挡放电等离子体活性物质的产生效率受限于放电空间的温度。放电空间温度太高，则放电产生的活性物质在放电空间内的分解速率过快，用于污染物去除的活性物质减少，最终导致废水、废气处理的效率和速率降低，并且，传统的介质阻挡放电主要是在气相放电，这使得等离子体技术在废水处理过程中存在着等离子体与液相的传质较慢的问题。另外，在工业中使用介质阻挡放电时，因客观原因气体会在放电空间停留较长时间，而导致放电产生的活性物质被后续的放电大量分解，进一步降低活性物质的产生效率和污染物去除效率。目前，为解决介质阻挡放电过程中的高温问题在反应器中设置了冷却单元，包括夹套水冷、强化风冷、液氮冷却等，结果造成装置结构复杂、体积增大、能耗提高、效率降低等诸多问题；为解决所以决介质阻挡放电过程中的等离子体与液相传质较慢问题在反应器中设置了鼓泡组件，但实际应用中还是存在着些问题；对于工业用介质阻挡放由于气体在放电空间的停留时间过长的问题还未找到较好的解决办法。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在上述的一个或多个缺陷，本专利技术提供了一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置，其特征在于：包括水箱（1）、放电组件（2）及微孔道组件（3）；所述水箱（1）进水口与进水管（1-1）连接，所述水箱（1）出水口与出水管（1-2）连接；所述水箱（1）接地或在该水箱（1）内设置接地电极（2-6）；所述放电组件（2）包括高压电极（2-1）和绝缘介质（2-2），所述绝缘介质（2-2）设置于该水箱（1）内，该绝缘介质（2-2）内具有高压电极容置腔（2-21）且该高压电极（2-1）位于所述高压电极容置腔（2-21）内；所述微孔道组件（3）包括两个微孔道件（3-1）和外套件（3-2），该两个微孔道件（3-1）和绝缘介质（2-2）均位于所述外套件（3-2）内且该两个微孔道件（3-1）分别位于所述绝缘介质（2-2）两侧；所述两个微孔道件（3-1）上均设有若干微孔（3-11）；所述外套件（3-2）上设有管道接口（3-21），该管道接口（3-21）外接管道（3-3）。采用上述方案，在工作时，该高压电极（2-2）通过导线外接高压电源连接，该高压电极（2-2）被绝缘介质（2-2）包覆而绝缘阻挡且用于对所述水箱（1）内位于绝缘介质（2-2）两侧面的两个微孔道件（3-1）分别高压放电，其工作特点分析如下：第一，由于在对水箱（1）内废水处理时，该高压电极（2-1）会对绝缘介质（2-2）两侧面的两个微孔道件（3-1）分别放电，相比于采用单面放电，可实现双面微孔放电；第二，由于当外接管道（3-3）通入气体时，该微孔道件（3-1）中实现可水气混合相放电，可提高活性物质的产率，利于有机污染物的去除，而气体将微孔内等离子体形成微气泡进入水箱的水中，以解决了等离子体气液传质慢的问题；可实现快速扩散，大大提高了分解效率、进而实现低成本、高效率放电等离子体处理难降解有机污染物；同时也实现短流程放电等离子体处理难降解有机污染物；第三，由于在放电时，由于绝缘介质（2-2）绝缘阻挡，可避免火花放电，得到了均匀稳定的等离子体，且经绝缘介质（2-2）介质阻挡后使放电过程具有脉冲延时短、适用电压频率范围宽，适应性强等优点；第四，由于该两个微孔道件（3-1）分别位于所述绝缘介质（2-2）两侧，而两个微孔道件（3-1）在水箱内与水接触，当通入水后，因此该两个微孔道件（3-1）在水中能同时实现自冷却，且高压电极（2-2）的两个放电区域分别对应在两个微孔道件（3-1）微孔内，从而实现两侧放电区域的自冷却，可成倍提高活性物质的产率，提升废物处理效率；进一步地，所述微孔道件（3-1）或/和所述外套件（3-2）采用绝缘材质。由于两个微孔道件（3-1）是绝缘的，电场只能从微孔中穿过，达到聚集电场的作用，降低放电的起始电压，提高能量的利用率，实现低运行成本。进一步地，所述微孔（3-11）的直径小于100um。进一步地，所述微孔道件（3-1）可采用过滤板、石英曝气板、陶瓷曝气板、聚四氟乙烯曝气板中的任一种。进一步地，所述高压电极（2-1）或/和接地电极（2-6）采用片状、网状或环状导电材料。进一步地，该外套件（3-2）上设有两个管道接口（3-21）且两个管道接口（3-21）分别与两个微孔道件（3-1）位置对应，该两个管道接口（3-21）通过均支管（3-22）与所述管道（3-3）连通。该两个管道接口（3-21）可分别对两个微孔道件（3-1）内通气或气水混合。进一步地，所述微孔道件（3-1）为盘状。进一步地，所述外套件（3-2）内壁中部设有环形卡槽（3-23），所述绝缘介质（2-2）卡设在环形卡槽（3-23）内。该绝缘介质（2-2）位置固定，保证工作时的稳定性和可靠性。本专利技术的有益效果：第一，由于在对水箱内废水处理时，该高压电极会对绝缘介质两侧面的两个微孔道件分别放电，相比于采用单面放电，可实现双面微孔放电。第二，本专利技术由于当外接管道通入气体时，该微孔道件中实现可水气混合相放电，可提高活性物质的产率，利于有机污染物的去除，而气体将微孔内等离子体形成微气泡进入水箱的水中，以解决了等离子体气液传质慢的问题；可实现快速扩散，大大提高了分解效率、进而实现低成本、高效率放电等离子体处理难降解有机污染物；可实现自冷却、高效率、短流程放电等离子体地处理难降解有机污染物。第三，本专利技术由于在放电时，由于绝缘介质绝缘阻挡，可避免火花放电，得到了均匀稳定的等离子体，且经绝缘介质介质阻挡后使放电过程具有脉冲延时短、适用电压频率范围宽，适应性强等优点。第四，本专利技术由于该两个微孔道件分别位于所述绝缘介质两侧，而两个微孔道件在水箱内，当通入水后，因此该两个微孔道件在水中能同时实现自冷却，且高压电极的两个放电区域分别对应在两个微孔道件微孔内，从而实现两侧放电区域的自冷却，可成倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置，其特征在于：包括水箱（1）、放电组件（2）及微孔道组件（3）；所述水箱（1）进水口与进水管（1‑1）连接，所述水箱（1）出水口与出水管（1‑2）连接；所述水箱（1）接地或在该水箱（1）内设置接地电极（2‑6）；所述放电组件（2）包括高压电极（2‑1）和绝缘介质（2‑2），所述绝缘介质（2‑2）设置于该水箱（1）内，该绝缘介质（2‑2）内具有高压电极容置腔（2‑21）且该高压电极（2‑1）位于所述高压电极容置腔（2‑21）内；所述微孔道组件（3）包括两个微孔道件（3‑1）和外套件（3‑2），该两个微孔道件（3‑1）和绝缘介质（2‑2）均位于所述外套件（3‑2）内且该两个微孔道件（3‑1）分别位于所述绝缘介质（2‑2）两侧；所述两个微孔道件（3‑1）上均设有若干微孔（3‑11）；所述外套件（3‑2）上设有管道接口（3‑21），该管道接口（3‑21）外接管道（3‑3）。

【技术特征摘要】
1.一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置，其特征在于：包括水箱（1）、放电组件（2）及微孔道组件（3）；所述水箱（1）进水口与进水管（1-1）连接，所述水箱（1）出水口与出水管（1-2）连接；所述水箱（1）接地或在该水箱（1）内设置接地电极（2-6）；所述放电组件（2）包括高压电极（2-1）和绝缘介质（2-2），所述绝缘介质（2-2）设置于该水箱（1）内，该绝缘介质（2-2）内具有高压电极容置腔（2-21）且该高压电极（2-1）位于所述高压电极容置腔（2-21）内；所述微孔道组件（3）包括两个微孔道件（3-1）和外套件（3-2），该两个微孔道件（3-1）和绝缘介质（2-2）均位于所述外套件（3-2）内且该两个微孔道件（3-1）分别位于所述绝缘介质（2-2）两侧；所述两个微孔道件（3-1）上均设有若干微孔（3-11）；所述外套件（3-2）上设有管道接口（3-21），该管道接口（3-21）外接管道（3-3）。2.如权利要求1所述的一种基于双面微孔道介质阻挡放电的废物处理装置，其特征在于：所述微孔道件（3-1）或/和所述外套件（3-2）采用绝缘材质。3.如权利要求1所述的一种基于双面微孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小平，黄秋林，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50