英玻璃套筒8與封蓋9和底座10之間分別設置有氟膠密封圈密封；封蓋9、底座10上分別設置有上進氣口 7、下出氣口 6，該上進氣口 7、下出氣口 6分別貫穿封蓋
9、底座10后與石英玻璃套筒8、封蓋9和底座10構成的密閉空間相連通。不銹鋼支架4上端設置高壓端接口與上電極相連接，不銹鋼支架4下端設置接地端接口與下電極相連接。
[0029]石英玻璃套筒8的上側、下側分別設置有上電極和下電極(上電極和下電極分別貫穿不銹鋼支架4的上端和下端后與高壓端和接地端連接)；上電極包括上電極板5，上電極板5設置有均勻分布的氣孔和針孔，而針孔呈六邊形分布，在針孔上設置有不銹鋼材質制成的電極針2，電極針2的尖針長度10?20臟，尖針頂端直徑0.5?1mm ;尖針間隔10?15_。由于石英玻璃套筒8為圓形，所以呈六邊形分布的電極針2的優(yōu)勢在于放電強度較均勻地分布在放電區(qū)域中，使得整個電場中的吸附劑均能得到更好的再生。上電極板5的上側面設置有調整其高度的連接桿II，所述連接桿II貫穿封蓋9后與高壓端口相連，電極針2經連接桿II接高壓端口(接負高壓)作為放電陰極。下電極包括不銹鋼粉末燒結板構成的下電極板3 ;所述下電極板3中的平均孔隙(由于本實用新型中的下電極板3采用的是不銹鋼粉末燒結板，而不銹鋼粉末燒結板是有一定的孔隙的，不是致密的)是2?5 μπι，厚度2?5_ ;下電極板3通過連接桿I貫穿底座10后與接地端口相連。下電極板3 (不銹鋼金屬粉末板)經連接桿I連接接地端口(接地)作為放電陽極。以上所述的連接桿1、連接桿II與底座10、封蓋9之間分別通過聚四氟乙烯密封圈密封。
[0030]本實用新型優(yōu)選電暈放電為等離子體反應段的放電方式，采用負電暈形式。因為放電過程中帶電粒子向陽極板移動，負電暈的方式有助于有效控制吸附劑固定在下電極板3 (不銹鋼金屬粉末板)上；采用不銹鋼金屬粉末板(下電極板3)作為陽極板，其多孔特性能夠使氣體有效均勻通過，但是其孔隙很小，2?5 μπι的微孔能夠有效過濾吸附劑顆粒，所以下電極板3不僅能產生電暈放電，而且能有效阻止吸附劑顆粒隨氣體流動逃逸；采用針電極(電極針2)，能夠強化放電，產生流光電暈，產生大量的活性氧化自由基，高效氧化吸附劑中的有機組分，實現高效無害再生。
[0031 ] 在電暈放電過程中，放電間隙直接決定著流光電暈的發(fā)展，放電間隙越大，放電也就越困難，形成流光電暈所需的電壓也就越高。在實際的過程中，間距越大，再生效果越好，然而目前的高壓電源的輸出電壓有上限，放電間距大于20cm時電源無法提供最大的放電電壓，產生火花放電。因此結合反應器本身和高壓電源特性，其間距一般為1?2cm時最佳。
[0032]金屬尖端物布置越多，流光電暈區(qū)域越大，有助于活性物質的產生，但是，金屬尖端物過密，容易造成各個放電區(qū)域的干擾，形成流光閉塞現象，所以，為了提高電暈放電的能量效率，上電極板5表面附著的電極針2的長度為10?20mm，尖針頂端直徑0.5?1mm ;任意相鄰電極針2之間的間隔為10?15mm。
[0033]待處理的飽和吸附劑均勻堆放于等離子體反應段的下電極板3 (不銹鋼粉末燒結導電板)上，從上進氣口 7通入純氧或者空氣，等離子體反應段(上電極板5和下電極板3之間的空腔)接通電源進行放電反應，在等離子體反應段(上電極板5和下電極板3之間的空腔)中通入氣體，可以有效地增加電場中強氧化性自由基的數量，如0.、0H.、03等，等離子體與吸附劑中的有機污染物發(fā)生電子碰撞和自由基反應，這些強氧化性自由基可以將吸附劑中吸附的有機物有效地氧化分解，達到再生的目的。有機廢氣降解后形成新的孔隙和豐富的表面結構，有助于下一步的物理吸附。同時氧化性化學基團可以喝吸附劑結合，有助于下一步的化學吸附，從而提高吸附性能。
[0034]用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應方法:包括以下步驟:
[0035]1、將需要處理的飽和吸附劑均勻地平鋪在下電極板3(不銹鋼粉末燒結板)上；
[0036]2、調節(jié)上電極板5與下電極板3之間的距離，控制電極針2的針端與下電極板3的間距為1?2cm ;
[0037]3、將上進氣口 7連接氧氣體或空氣，并控制流量計調節(jié)至一定的流量，一般控制氣體在放電間隙的流速在0.001?0.003m/s ;氣體自上而下流動至下出氣口 6排出；
[0038]4、上電極板5接負高壓，下電極板3接地；打開高壓電源，將電壓調節(jié)至5?10kV/cm(間距)，開始高壓火花放電；。
[0039]5、放電時間控制在3?4小時后，下出氣口 6處基本上檢測不到有機物質，再生結束。
[0040]6、取出處理后的吸附劑，進行下一次再生。同時定期清洗上電極板5和下電極板3。
[0041]應用實例:采用本實用新型的等離子體再生反應器對吸附飽和的膨潤土進行再生。電極針2的針端與下電極板3的間距即極間距為lcm，放電電壓為8kV。向反應器中注入氧氣，控制氧氣在放電間隙的流速為0.0Olm/s，放電3小時后結束再生，取出吸附劑后進行環(huán)己酮的吸附實驗。實驗結果表明，與傳統(tǒng)的熱再生相比，采用等離子體再生3小時后，已能取得和熱再生相同的再生效果，環(huán)己酮吸附量大約為135mg/g，而此時等離子體再生所消耗的能量為僅為熱再生的1/4。具體結果如圖4所示。
[0042]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:包括支架，所述支架內設置有內置空腔的反應套筒； 所述反應套筒的空腔上側、下側分別設置有上電極和下電極； 所述反應套筒上端、下端分別設置有上進氣口(7)、下出氣口(6)貫通其側壁后與反應套筒的空腔相連通； 所述支架上端設置高壓端接口(1)與上電極相連接，所述支架下端設置接地端接口與下電極相連接。2.根據權利要求1所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述支架為不銹鋼材料制成的不銹鋼支架(4); 所述反應套筒包括石英玻璃材料制成的上、下不封口的石英玻璃套筒(8)，所述石英玻璃套筒(8)的上、下兩端分別通過聚四氟乙烯材料制成的封蓋(9)與底座(10)封口 ； 所述石英玻璃套筒(8)與封蓋(9)和底座(10)之間分別設置有氟膠密封圈密封； 所述上進氣口(7)、下出氣口(6)分別貫穿封蓋(9)、底座(10)后與石英玻璃套筒(8)、封蓋(9 )和底座(10 )構成的密閉空間相連通。3.根據權利要求1或者2所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述上電極包括上電極板(5)，所述上電極板(5)設置有均勻分布的氣孔和針孔； 所述針孔呈六邊形分布； 所述針孔上設置有不銹鋼材質制成的電極針(2 )。4.根據權利要求3所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述電極針(2)的尖針長度10?20臟，尖針頂端直徑0.5?1mm ;尖針間隔10?15mm。5.根據權利要求4所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述上電極板(5)的上側面設置有調整其高度的連接桿II，所述連接桿II貫穿封蓋(9)后與高壓端接口(1)相連。6.根據權利要求5所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述下電極包括不銹鋼粉末燒結板構成的下電極板(3);所述下電極板(3)中的平均孔隙是2?5 μ m，厚度2?5mm ; 所述下電極板(3)通過連接桿I貫穿底座(10)后與接地端接口相連。7.根據權利要求6所述的用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，其特征在于:所述連接桿1、連接桿II與底座(10)、封蓋(9)之間分別通過聚四氟乙烯密封圈密封。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于非碳基吸附劑再生的等離子體放電反應器，包括支架，支架內設有內置空腔的反應套筒；反應套筒的空腔上側、下側分別設置有上電極和下電極；反應套筒上端、下端分別設有上進氣口、下出氣口貫通其側壁后與反應套筒的空腔相連通；支架上端設高壓端接口與上電極相連接，支架下端設接地端接口與下電極相連接。支架為不銹鋼材料制成的不銹鋼支架；反應套筒包括石英玻璃材料制成的上、下不封口的石英玻璃套筒，石英玻璃套筒的上、下兩端分別通過聚四氟乙烯材料制成的封蓋與底座封口；石英玻璃套筒與封蓋和底座之間分別設置有氟膠密封圈密封；上進氣口、下出氣口分別貫穿封蓋、底座后與石英玻璃套筒、封蓋和底座構成的密閉空間相連通。
【IPC分類】B01J20/34
【公開號】CN205109651
【申請?zhí)枴緾N201520522006
【發(fā)明人】許雅麗, 盛洪產, 張可欣, 吳丹妮, 何文君, 徐少娟, 蔡淼剛, 吳祖良
【申請人】浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司, 浙江工商大學
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年7月17日