1.一种高效利用活性物质的等离子体耦合超重力装置,其特征在于:包括壳体、电机、转子、气体进料通道、液体进料通道、气体出口、液体出口和等离子体发生装置;
所述转子包括旋转转盘和填料;
所述电机的旋转轴穿过壳体的底部延伸到壳体内部与旋转转盘固定连接;
所述旋转转盘上固定环形填料;所述环形填料中心形成转子内腔;所述转子与壳体之间的空间形成转子外腔;
所述等离子体发生装置包括等离子体电源和等离子体放电单元;等离子体放电单元包括高压电极和接地电极,所述高压电极和接地电极之间形成放电区域;
所述放电区域出口设置在转子内腔内;所述气体进料通道穿过壳体延伸到放电区域内;
所述液体进料通道穿过壳体延伸到放电区域外侧的转子内腔中。
2.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述高压电极和接地电极之间的放电区域间隙距离为1-10mm。
3.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述填料为金属板波纹规整填料、泡沫金属填料或金属丝网波纹填料。
4.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述高压电极通过固定板固定在壳体顶面上;高压电极的下方对应的旋转转盘上设有接地电极,等离子电源的一个电极通过导线与高压电极连接;另一个电极通过导线先连接到固定在旋转轴外的电滑环上,然后电滑环再通过导线与接地电极连接。
5.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述填料分为主填料区和预分散区,所述预分散区与转子内腔接触,所述主填料区在预分散区外侧;所述预分散区的表面为疏水表面。
6.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述填料分为主填料区和预分散区;所述主填料区和预分散区之间设有空隙,该空隙内设有第二液体进料通道。
7.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述高压电极为轴向竖直圆柱,外侧包围接地电极,也就是接地电极呈轴向竖直圆筒状;高压电极和接地电极之间的空隙为放电区域;所述接地电极外还包覆有绝缘介质层;所述高压电极、接地电极和绝缘介质层形成的同轴式放电单元穿过壳体延伸到转子内腔处;所述放电区域的上端入口为气体进料通道,下端出口通向转子内腔。
8.根据权利要求1所述等离子体耦合超重力装置,其特征在于:所述壳体上表面设有中空的圆筒状突起部;所述突起部外环绕有高压金属丝网作为高压电极;所述电机的旋转轴一直延伸到突起部内的中空空间内接近突起部顶部位置,所述高压电极对应的旋转轴外设有多根覆盖有绝缘介质层的接地电极,接地电极通过法兰固定在旋转轴上;所述高压金属丝网与接地电极之间的突起部内空间形成放电区域;所述等离子体电源的一个电极通过电极先与固定在旋转轴顶端的电滑环连接,该电滑环再通过导线与接地电极连接;所述等离子体电源的另一个电极通过导线与高压金属丝网连接;所述气体进料通道设置在突起部的顶端,所述液体进料通道设置在突起部的上部侧壁;所述突起部下端出口形成液体分布器正对填料内侧壁。
9.一种高效利用活性物质的等离子体耦合超重力装置的应用,其特征在于,包括如下步骤:
1)将载气通过气体进料通道输送到等离子体耦合超重力装置的等离子体放电单元的放电区域内;在等离子体放电单元内放电形成高活性物质,并在气压的作用下向靠近填料的转子内腔;
2)将需要处理的废水溶液自液体进料通道输送到转子内腔,高活性物质与废水溶液在进入填料前预先进行混合反应;
3)高活性物质和废水溶液在超重力作用下进入填料内,在填料内废水溶液经填料破碎为液膜、液线和/或液滴等流体微元,这些流体微元与在等离子体放电单元内形成的高活性组分持续接触传质反应;
4)反应后的气体自气体出口排出,液体自液体出口排出。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:步骤1)中,所述载气为空气或氧气;
优选地,步骤2)中,所述废水溶液自液体进料通道进入,以液膜的形式沿着等离子体耦合超重力装置突起部的内壁下落进入等离子体放电单元放电区域,直接和等离子体放电单元内放电形成高活性物质接触传质,随后在液体分布器作用下进入转子内腔持续接触传质;
优选地,所述等离子体耦合超重力装置的转子的转速为400-2500r·min-1;
优选地,所述等离子体耦合超重力装置的等离子体电源输出电压范围为1-50kv。