一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置的制作方法

本实用新型属于环保与资源再利用技术领域，涉及活性炭再生装置，尤其涉及一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置。

背景技术：

活性炭已广泛应用于石化、电力、化工、环保等领域,尤其在环保领域，活性炭已被应用于有机废气吸附、燃煤电站脱汞等,例如，在喷漆、注塑、印染等行业，用活性炭处理此类有机废气，成本低、效果好，但活性炭无法得到较好的回收再利用，造成活性炭使用成本得不到控制。

一般活性炭处理的再生方法有热再生、湿式氧化再生、溶剂再生、电化学再生、生物再生等，而这些方法存在以下技术问题，1、热再生与溶剂再生的方法实际是污染物转移，易产生二次污染，导致环境污染加重；2、湿式氧化再生方法对反应条件非常苛刻，需要在高温高压环境下进行，使用限制性较大；3、电化学再生方法会造成水系的二次污染，并且耗能大；4、生物再生方法对反应条件也比较苛刻，而且再生时间长，生物种群容易中毒而失活。

综上所述，为了解决上述活性炭再生方法存在的技术问题，需要设计一种环保、节能、适用性广且再生效率高的基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种环保、节能、适用性广且再生效率高的活性炭再生装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置，包括

处理罐；

电极组件，其设置于处理罐内，活性炭置于电极组件中；

高压电源；其与电极组件电连接；

真空泵，其与处理罐连通，真空泵对处理罐抽气并使有机废气从活性炭中脱附出；

回收罐，其与真空泵相连并接收由处理罐抽出的有机废气；

其中，当处理罐内气压降至预设值时，活性炭与电极组件间发生介质阻挡放电并产生能降解活性炭中脱附出的有机废气的低温等离子。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述电极组件包括

高压电极，其为一个且水平设置于处理罐内，所述高压电极与高压电源电连接；

低压电极，其为一个且水平设置于处理罐内，所述低压电极接地，所述高压电极与低压电极呈上下隔开分布；

所述活性炭置于高压电极与低压电极之间。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述电极组件包括

高压电极，其至少有两个且自上而下水平分布于处理罐内，所述高压电极与高压电源电连接；

低压电极，其至少有两个且自上而下水平分布于处理罐内，所述低压电极接地，所述高压电极与低压电极一一对应且依次间隔排列；

所述活性炭有多个且每个活性炭均置于相邻两高压电极与低压电极之间。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述电极组件还包括有悬浮电极，所述悬浮电极水平设置于处理罐内并分别与高压电极、低压电极相隔开，所述活性炭位于悬浮电极与高压电极和/或悬浮电极与低压电极之间。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述高压电极通过接线柱与高压电源电连接，所述接线柱与处理罐固连。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述处理罐上设置有用于监测处理罐内压力大小的真空计和用于控制处理罐开闭大小的真空阀。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述高压电极、低压电极、悬浮电极均采用嵌于介质层内部的网状或板状电极构成。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述介质层为有机玻璃、石英玻璃、陶瓷材料中的一种，所述电极为铜、铝、不锈钢材料中的一种。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述回收罐采用有机溶剂吸收或活性炭吸附的方式对废气进行处理。

在上述一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置中，所述高压电源为高频交流高压电源、单级性脉冲电源或双极性脉冲电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在低压环境下采用电极放电的方式将有机废气从活性炭中脱离，其本身不会污染环境，更不会造成二次污染，环保性较强。

2、针对多种不同类型的有机废气，低压放电的方式均能够较好的将其从活性炭中吸附出，其适用性较强。

3、低压放电消耗的是电能，而电能本身属于可持续使用的再生资源，因此，相对其它的再生方式，低压放电更环保、节能。

4、采用低压环境对活性炭进行回收处理，低压环境下的低氧浓度避免了放电条件下活性炭燃烧和有机废气燃烧产生爆炸的可能性，安全性较高。

5、低压环境下，有机废气更容易从活性炭中脱离，从而加快了活性炭回收处理的速度，提高了活性炭的再生效率。

6、低压环境下，介质阻挡放电电极更容易混匀的放电，使得活性炭中有机废气脱离更全面、均匀，进一步提高了活性炭的再生效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的立面图。

图2为本实用新型实施例2的立面图。

图3为本实用新型实施例3的立面图。

图中，10、处理罐；11、高压电极；12、低压电极；13、悬浮电极；14、真空计；15、真空阀；16、接线柱；20、真空泵；30、回收罐；40、高压电源；50、活性炭。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型一种基于低压介质阻挡放电的活性炭再生装置，包括处理罐10、电极组件、真空泵20、回收罐30与高压电源40。

处理罐10采用有机玻璃制成并具有一内空的容纳腔。

如图1所示，电极组件包括高压电极11与低压电极12，其中，高压电极11有一个且水平放置于处理罐10的容纳腔内，高压电极11位于容纳腔的上方，低压电极12有一个且同样水平放置于处理罐10的容纳腔内，低压电极12位于容纳腔的下方并与高压电极11相互平行且隔开，该低压电极12一端伸出处理罐10并接地，活性炭50被置放于高压电极11与低压电极12之间。

真空泵20与处理罐10相邻且一端与处理罐10上端连通，真空泵20工作时能对处理罐10进行抽气，同时，在处理罐10上安装有用于测量处理罐10内压力大小的真空计14以及用于控制处理罐10开闭大小的真空阀15。

回收罐30位于处理罐10一侧并与处理罐10隔开，回收罐30与真空泵20的另一端连通且处理罐10内的气体通过真空泵20输送至回收罐30内。

高压电源40位于处理罐10一侧并与处理罐10隔开，上述高压电极11通过一安装在处理罐10上的接线柱16与高压电源40电连接，接线柱16起到固定和避免漏电的作用。

工作时，真空泵20对处理罐10内进行抽气，处理罐10内逐渐形成低压状态，此时，一部分有机废气在低压状态下从活性炭50中脱附出来，当处理罐10内的低压状态达到预设值时，高压电源40对高压电极11供电，活性炭50与高压电极11、低压电极12之间产生介质阻挡放电，而介质阻挡放电会产生低温等离子且不断降解从活性炭50中脱附出来的有机废气，使得处理罐10内的有机废气的浓度迅速降低，从而加快有机废气的脱附。

本实用新型在上述结构基础上，对其做了进一步改进。

如图1所示，上述电极组件还包括有悬浮电极13，所述悬浮电极13为一个,该悬浮电极13水平设置于处理罐10内并位于高压电极11与低压电极12之间，两块活性炭50被分别置放于悬浮电极13与高压电极11以及悬浮电极13与低压电极12之间，悬浮电极13将高压电极11与低压电极12之间形成两个可置放活性炭50的空间，增加了活性炭50的置放数量，从而提高了活性炭50的再生效率，当然，根据实际需求，也可在高压电极11与低压电极12之间置放多个悬浮电极13，以满足不同程度的再生需求。

作为改进，所述高压电极11、低压电极12、悬浮电极13均采用嵌于介质层内部的网状或板状电极构成，优选的，所述介质层为有机玻璃、石英玻璃、陶瓷材料中的一种，所述电极为铜、铝、不锈钢材料中的一种，本实用新型中，根据不同的使用环境与使用需求，采用不同的材料制作电极，从节能、控制成本等方面实现了不同情况下活性炭50再生的最大效率，当然，根据不同的用途，高压电极11、低压电极12、悬浮电极13也可分别采用上述不同的材料制成。

作为改进，所述回收罐30采用有机溶剂吸收或活性炭50吸附的方式对有机废气进行处理，采用有机溶剂，能最大限度的将有机废气处理干净，而采用活性炭50吸附，使得活性炭50能循环使用，一定程度上节省了材料的投入。

作为改进，该高压电源40可以是高频交流高压电源40、单级性脉冲电源或双极性脉冲电源中的一种，根据不同的使用需求，选用具有不同型号的高压电源40，能适当的节省能耗，且能有效的保护高压电源40，使其不易损坏。

实施例2

本实施例在结构与工作原理上大体相同，不同之处在于：

如图2所示，电极组件包括高压电极11与低压电极12，高压电极11为两个且水平分布于处理罐10内，相邻两高压电极11隔开且平行，每个高压电极11均与高压电源40电连接，低压电极12为两个且水平分布于处理罐10内，低压电极12接地，两个高压电极11与两个低压电极12以1，2，1，2的排列方式自上而下依次间隔排列，在相邻的高压电极11与低压电极12间均置放有活性炭50。

此结构将高压电极11与低压电极12增加到两个，提高了高压处理罐10内介质阻挡放电的放电能力，增加了低温等离子的数量，从而提高了降解有机废气的效率。

进一步的，电极组件还包括多个悬浮电极13,每个悬浮电极13均置放于相邻的高压电极11与低压电极12之间，而在悬浮电极13与高压电极11和悬浮电极13与低压电极12之间均置放有活性炭50，这种结构，在增加高压电极11与低压电极12数量时，同时安装了悬浮电极13，因此，在增加了低温等离子的数量，提高降解有机废气效率的同时，也增加了活性炭50的置放数量，从而提高了活性炭50的再生效率。

实施例3

本实施例在结构与工作原理上实施例1、2大体相同，不同之处在于：

如图3所示，电极组件包括高压电极11与低压电极12，高压电极11为多个且水平分布于处理罐10内，相邻两高压电极11隔开且平行，每个高压电极11均与高压电源40电连接，低压电极12为多个且水平分布于处理罐10内，低压电极12接地，多个高压电极11与多个低压电极12以1，2，1，2，1，2的排列方式自上而下依次间隔排列，在相邻的高压电极11与低压电极12间均置放有活性炭50。

此结构将高压电极11与低压电极12增加到多个，从而进一步提高了高压处理罐10内介质阻挡放电的放电能力，增加了低温等离子的数量，提高了降解有机废气的效率，而这种结构中，由于多个高压电极11和多个低压电极12相互隔开，整个结构中也能置放较多的活性炭50，因此，无需再通过增设悬浮电极13来增加活性炭50的置放数量。

本实用新型的工作原理如下：

将附有有机废气的活性炭50置放于处理罐10中，关闭真空阀15，使处理罐10内保持密封状态。

开启高压电源40与真空泵20，真空泵20对处理罐10内进行抽气，处理罐10内逐渐形成低压状态，此时，一部分有机废气在低压状态下从活性炭50中脱附出来并被输送至回收罐30中，当处理罐10内的低压状态达到预设值时，高压电源40对高压电极11供电，活性炭50与高压电极11、低压电极12与悬浮电极13之间产生介质阻挡放电，介质阻挡放电产生低温等离子且不断降解从活性炭50中脱附出来的有机废气，使得处理罐10内的有机废气的浓度迅速降低，从而加快有机废气的脱附。

此过程中，处理罐10内部的低气压和低氧浓度抑制了放电条件下活性炭50的燃烧，当处理罐10内部有机废气降低并达到稳定后，活性炭50再生处理结束。

采用上述方式，一部分有机废气被抽送至回收罐30中处理，一部分在处理罐10中被处理，提高了有机废弃的脱附、处理效率，并且整个过程安全、环保、能耗低。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。