[发明专利]化学液体的等离子体处理方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及化学液体处理技术领域，尤其是涉及一种化学液体的等离子体处理方法及设备。

背景技术

等离子体是物质的第四态，是由大量的自由电子和离子组成、且在整体上表现为电中性的电离气体。等离子体在放电时能产生大量的OH·自由基，OH·自由基可以诱发一系列的自由基链式反应，进而可以应用于污水处理中。OH·自由基具备大规模链式反应能力，反应迅速而无选择性，可以攻击水中的各种污染物，使之降解为二氧化碳、水或其他矿物盐，能有效去除污水中的有机物，并且不会产生二次污染。一些在“三态”条件下不能进行的化学反应可在等离子状态下进行。等离子体处理污染物兼具物理、化学和生物反应。

目前，用等离子体技术处理污水是在污水中产生等离子体并与污水中的有害物质进行反应。由于水的介电常数比较大，等离子体发生器的正负极要克服水的介电常数将气体电离才能产生等离子体，这一过程要损耗大量的电能，造成电能不必要的损耗。另外，由于等离子体发生器的正负极直接与污水接触，对正负极通电后将有一部分的电能用于对污水液体的加热，因此在液相中直接电离产生等离子体，焦耳热高和热转化高，电耗高，从而造成了电能的浪费。同时，由于需要的电能大，对等离子体设备的电源及设备的安装保护要求较高，投资巨大，企业往往难以承担。此外，在液相中，气体电离后产生的等离子体在电极附近与污水反应，由于直接作用与液体内部，因此反应面积小，不利于反应的进行，从而降低了反应效率且难以降解顽固化学污染物。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种化学液体的等离子体处理方法，以缓解现有技术的用等离子体处理液体时电耗高、热转化高、投资成本高及反应效率低的技术问题。

本发明的第二目的在于提供一种处理设备，利用该处理设备对液体进行等离子体处理可以缓解目前的处理设备中对设备安装保护要求高、设备成本高以及反应速度慢、难以反应降解顽固化学污染物的技术问题。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种化学液体的等离子体处理方法，包括以下步骤：

将待处理液体进行雾化处理后与等离子体混合形成气液混合物，气液混合物中的等离子体与待处理液体的雾滴反应，以实现对液体的处理。

进一步的，包括以下步骤：

雾化处理：先将部分待处理液体进行雾化处理，得到雾滴颗粒；

与等离子体反应：雾滴颗粒与等离子体混合形成气液混合物，气液混合物中的等离子体与待处理液体的雾滴反应后得到的产物溶于剩余的待处理液体中；

重复雾化以及与等离子体反应的步骤直至全部的待处理液体被处理。

进一步的，待处理液体经雾化后所得雾滴颗粒的尺寸为0.2－200微米。

进一步的，所述等离子体的气源包括待化学液体蒸汽、空气、水蒸气、氧气、氮气或二氧化碳中的任意一种。

一种实现上述化学液体的等离子体处理方法的处理设备，包括用于盛放待处理液体的容器，所述容器设有进液口、出液口和用于连通等离子体发生器的进气口；所述容器连接有用于雾化待处理液体的雾化器；

所述出液口通过循环管路与所述进液口连通，所述循环管路上设有循环泵。

进一步的，所述雾化器设置于所述出液口处。

进一步的，所述雾化器设置于所述进液口处。

进一步的，所述雾化器设置于容器内部并连接于进液口处循环管路向容器内的延伸部。

进一步的，所述雾化器设置于所述容器的底部。

进一步的，所述容器的顶部设有用于防止容器内压力过高的限压阀。

进一步的，所述限压阀连接排气时用于防止液体成分流失的汽水分离器。

一种实现上述化学液体的等离子体处理方法的处理设备，包括用于盛放待处理液体的第一容器、用于生成气液混合物的第二容器和用于雾化所述待处理液体的雾化器；

所述第一容器包括第一进液口和第一出液口，所述第二容器包括第二进液口和第二出液口；所述第一出液口与所述第二进液口通过第一管道相连通，所述第二出液口与所述第一进液口通过第二管道相连通；所述第一管道和所述第二管道上均设有循环泵；

所述第二容器还包括有进气口，所述进气口连接有等离子体发生器。

进一步的，所述雾化器设置于所述第一出液口处；

或，所述雾化器设置于所述第二进液口处；

或，所述雾化器设置于所述第一容器的底部；

或，所述雾化器设置于所述第二容器的内部并与第一管道在第二进液口处向内的延伸部连接。