专利名称：一种无害化处理硫酰氟气体的方法
技术领域：
本发明涉及属于气体污染物处理技术领域，尤其是一种无害化处理硫酰氟气体的 方法。
背景技术：
硫酸氟作为一种蒸熏剂替代溴甲烷已在世界范围内逐渐被推广应用。由于硫酰 氟具有扩散渗透性强、广谱杀虫等诸多特点，越来越广泛地应用于货船、集装箱、仓储、建筑 物、食品等各个方面。但是，硫酰氟作为一种蒸熏剂，必然具有毒性，长期接触对人类健康产 生严重影响，甚至导致死亡。美国麻省理工大学最新研究发现，硫酰氟是一种强温室气体，1 公斤硫酰氟排放到大气中对全球变暖的效果相当于1公斤二氧化碳的4800倍；此外，硫酰 氟分子可在空气中稳定存在30多年，部分硫酰氟被海洋吸收。由于硫酰氟的广泛使用，空 气中的硫酰氟正以每年5%的速度增加。因此，为了保护人与自然环境，硫酰氟的无害化处 理刻不容缓。由于硫酰氟替代溴甲烷作为蒸熏剂被应用时间不久，而且硫酰氟的相关危害还没 有引起足够的重视，所以，目前针对硫酰氟气体的无害化处理暂无统一可行的方法，常用方 法是采用通风的方式将残留的硫酰氟废气排放到大气中，该法不仅污染环境，增加温室气 体排放，而且还危害周边居民的身体健康。非平衡等离子体技术作为一种新型的废气治理技术，近年来得到广泛关注，其基 本原理是首先利用阻挡放电或电晕放电产生的大量高能电子和活性自由基，进而与有害 分子氧化反应并使其分解，最终转化为无害物。
发明内容
本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种无害化处理硫酰氟气体的方法，用 于脱除熏蒸后残留的硫酰氟气体。本发明解决其技术问题采用的技术方案这种无害化处理硫酰氟气体的方法，步 骤如下采用等离子体反应器作为反应器，在两电极之间由二端的气体分布挡板和中间的 多孔挡板分隔成二个填充物腔体，靠近进气口的填充物腔体内填充有填充物A，靠近出气口 的填充物腔体内填充有填充物B;调节高压电源的电压，维持等离子体反应器内放电能量 密度在200J/L到1500J/L之间，含有硫酰氟的气体从进气口进入等离子体反应器，在非平 衡等离子体的作用下，含有硫酰氟的气体与放电产生的高能电子及活性粒子发生氧化、降 解反应，并与等离子体反应器内的二级填充物反应吸附，生成无毒无害及无温室效应的气 体后从出气口排出，反应停留时间在Is到25s之间。所述填充物A为石英玻璃球，填充物B为碱性氧化物颗粒、硅酸盐颗粒、分子筛或 沸石，最佳是活性氧化铝颗粒，填充物A和填充物B的体积比为1 1-1 5。石英玻璃球 必须是第一级填充物，用于起到活化的作用；填充物B作为第二级填充物用于催化吸收作用。
所述放电形式为介质阻挡放电或电晕放电。本发明有益的效果是本发明采用放电等离子体和填充物同时同场的方式，使硫 酰氟在非平衡等离子体作用下被氧化分解，同时与装在反应器中的填充物反应吸收，从而 促进反应向无害化方向进行，提高脱除效率，进而提高能源利用效率；同时本方法工艺流程 简单，运行费用低，对硫酰氟的脱除效率高。
图1是本发明的线-筒式阻挡放电反应器结构示意图。附图标记高压电源1，等离子体反应器2，进气口 3，等离子反应器壳体4，放电不 锈钢棒5，多孔挡板6，高压放电极7，接地极8，出气口 9，填充物B10，填充物All，气体分布 挡板12。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明如图1所示，等离子体反应器2为线-筒式阻挡放电反应器，其中等离子体反应器 2包括进气口 3，等离子反应器壳体4，放电不锈钢棒5，高压放电极7，接地极8及出气口 9。 在本实例中，筒体为直径35mm、壁厚2. 5mm的石英玻璃管，放电极为直径20mm不锈钢棒，有 效放电长度为130mm，电源为高频高压电源。在两电极之间由二端的气体分布挡板12和中 间的多孔挡板6分隔成二个填充物腔体，靠近进气口 3的填充物腔体内填充有填充物All， 靠近出气口 9的填充物腔体内填充有填充物B10，所述填充物All为石英玻璃球，填充物 BlO为碱性氧化物颗粒、硅酸盐颗粒、分子筛或沸石(最佳是活性氧化铝颗粒)，填充物All 和填充物BlO的体积比为1 1-1 5。本发明所述的这种无害化处理硫酰氟气体的方法，步骤如下含有硫酰氟的气体 从进气口 3进入等离子体反应器2，在非平衡等离子体的作用下，含有硫酰氟的气体与放电 产生的高能电子及活性粒子发生氧化、降解反应，并与等离子体反应器2内的二级填充物 反应吸附，生成无毒无害及无温室效应的气体后从出气口 9排出，从而达到气体净化的目 的。本发明可用于货船、集装箱、仓储、建筑物、博物馆、食品等蒸熏后残留硫酰氟的无害化 处理。所述等离子体反应器为线-筒式放电反应器，硫酰氟气体进口浓度为5000ppm时，调 节高压电源1的电压，放电能量密度为1300J/L，放电频率为8kHz，放电间距7. 5mm，含有硫 酰氟的气体在等离子体反应器内的停留时间20. 5s到25s之间，硫酰氟可完全脱除。上面是蒸熏剂施药量为20g/m3空气中含有5000ppm的硫酰氟在线-筒式阻挡放 电反应器如图1反应处理的实例，处理后的产物用配有火焰光度检测器的气相色谱分析， 其中火焰光度检测器对硫酰氟检测灵敏度为0. 5ppm。通过实例，可以发现本发明所采用的 无害化处理硫酰氟的方法可以脱除残留硫酰氟气体，并达到国家规定的排放标准硫酰氟含 量 < 5ppm。实例1条件为电源峰值电压12kV，电源放电频率7. 5kHz ；气体流量200ml/min，
气体温度室温。实例1处理结果如表1所示表 1
权利要求
一种无害化处理硫酰氟气体的方法，其特征在于步骤如下采用等离子体反应器(2)作为反应器，在两电极之间由二端的气体分布挡板(12)和中间的多孔挡板(6)分隔成二个填充物腔体，靠近进气口(3)的填充物腔体内填充有填充物A(11)，靠近出气口(9)的填充物腔体内填充有填充物B(10)；调节高压电源(1)的电压，维持等离子体反应器(2)内放电能量密度在200J/L到1500J/L之间，含有硫酰氟的气体从进气口(3)进入等离子体反应器(2)，在非平衡等离子体的作用下，含有硫酰氟的气体与放电产生的高能电子及活性粒子发生氧化、降解反应，并与等离子体反应器(2)内的二级填充物反应吸附，生成无毒无害及无温室效应的气体后从出气口(9)排出，反应停留时间在1s到25s之间。
2.根据权利要求1所述的无害化处理硫酰氟气体的方法，其特征是所述等离子体反 应器(2)为线-筒式放电反应器，控制含有硫酰氟的气体进口浓度低于或等于5000ppm，放 电能量密度为1300J几，放电频率为8kHz，放电间距小于等于7. 5mm，含有硫酰氟的气体在 等离子体反应器内的停留时间20. 5s-25s之间。
3.根据权利要求1所述的无害化处理硫酰氟气体的方法，其特征是所述填充物A(11) 为石英玻璃球，填充物B(10)为碱性氧化物颗粒、硅酸盐颗粒、分子筛或沸石，填充物A(Il) 和填充物B(IO)的体积比为1 1-1 5。
4.根据权利要求1所述的无害化处理硫酰氟气体的方法，其特征是所述放电形式为 介质阻挡放电或电晕放电。
全文摘要
本发明属于气体污染物处理技术领域，主要是一种无害化处理硫酰氟气体的方法，步骤如下采用等离子体反应器作为反应器，在两电极之间由二端的气体分布挡板和中间的多孔挡板分隔成二个填充物腔体；含有硫酰氟的气体从进气口进入等离子体反应器，在非平衡等离子体的作用下，含有硫酰氟的气体与放电产生的高能电子及活性粒子发生氧化、降解反应，并与等离子体反应器内的二级填充物反应吸附，生成无毒无害及无温室效应的气体后从出气口排出。本发明有益的效果是采用放电等离子体和填充物同时同场的方式，使硫酰氟在非平衡等离子体作用下被氧化分解，同时与装在反应器中的填充物反应吸收，从而促进反应向无害化方向进行，提高脱除效率，进而提高能源利用效率。
文档编号B01D53/68GK101972587SQ20101025665
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者刘春晓, 史蕾, 吴晓程, 徐云庆, 杨燕秋, 聂勇, 计建炳, 赵纯中, 郑其锋, 顾大勇, 黄彤文 申请人:浙江工业大学;深圳国际旅行卫生保健中心