六氟化硫放电降解装置及降解方法

本发明涉及气体净化装置，尤其是涉及一种六氟化硫放电降解装置及降解方法。

背景技术：

1、六氟化硫(sf6)是一种人工合成的工业气体，具有卓越的的电气绝缘性能和灭弧性能，主要应用于电气绝缘、半导体加工、金属冶炼等工业领域。其中约80％的sf6应用于电气领域，随着科技的进步和需求的增加，sf6的使用量和排放量在逐年增加。但由于其难于降解，大气中的sf6浓度越来越高，根据i pcc/teap统计，1998年时sf6在大气中的浓度为3.9x10-12l/l,并且以每年约5％的速度增加；2008年到2013年的检测数据表明sf6的平均浓度约为6.9x10-12l/l，并且再以每年0.28x10-12l/l的速度增加。sf6的强温室性已对大气造成破坏，由于近年在双碳计划的号召下，sf6的降解已成为必然。

2、近年来，为减少sf6对大气的损伤，现有sf6废弃吸附净化、sf6代替气体和sf6废弃降解与转化等减排手段。其中放电降解技术能实现高降解率和低能耗。低温等离子体技术在废气处理方面被广泛应用，具有结构简单、功耗低、效率高、易于控制等特点，并且在sf6废气处理方面已有相关案例，效果优异。

3、如公布号为cn112973399a的现有专利公开的一种介质阻挡放电高效无害化降解sf6废气的确认方法，该专利主要将sf6气体按照设定比例与背景气体和外加气体混合直接通入到反应器中进行混合电离降解，但由于通入反应器前未对sf6气体、背景气体和外加气体进行充分混合，导致反应器放电过程中容易产生很多不均匀的放电细丝，导致sf6气体电解不充分，进而使sf6气体的降解效果不佳。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种六氟化硫放电降解装置及降解方法，解决现有技术中六氟化硫放电降解时未与外加的气体充分混合，导致六氟化硫气体电解不充分的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种六氟化硫放电降解装置，包括：

3、供气单元，所述供气单元包括供气主管、以及与所述供气主管连接的惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块和外加气体供入模块，所述惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块、外加气体供入模块分别用于向所述供气主管供入惰性气体、六氟化硫气体和反应气体；

4、搅拌混合单元，所述搅拌混合单元与所述供气主管连接，用于接收所述供气主管的气体并对接收的气体进行搅拌混合；

5、放电反应单元，所述放电反应单元与所述搅拌混合单元连接，用于接收所述搅拌混合单元混合后的气体，并对所述接收的气体进行放电反应。

6、可选地，所述搅拌混合单元包括搅拌罐、搅拌叶片和驱动器，所述搅拌罐的内部设置有搅拌腔，所述供气主管与所述搅拌腔连接，用于向所述搅拌腔供气，所述搅拌叶片设置于所述搅拌腔内，所述驱动器与所述搅拌叶片驱动连接，用于驱动所述搅拌叶片转动，所述搅拌罐设置有与所述搅拌腔连通的出气口，所述放电反应单元与所述出气口连接。

7、可选地，所述搅拌混合单元还包括纯净水，所述纯净水装设于所述搅拌腔，所述供气主管插设于所述纯净水，所述搅拌叶片设置于所述纯净水内，用于对所述纯净水进行搅拌。

8、可选地，所述搅拌混合单元还包括扰流网，所述扰流网装设于所述纯净水内并位于所述供气主管的出气端和出气口之间，用于对由所述供气主管的出气端流向所述出气口的气体进行扰流。

9、可选地，所述放电反应单元包括进气管、第一电磁阀和放电反应器，所述进气管的一端与所述搅拌混合单元连接，所述进气管的另一端与所述放电反应器连接，所述放电反应器用于对所述进气管通入的气体进行放电反应，所述第一电磁阀装设于所述进气管上，用于控制所述进气管的通断。

10、可选地，还包括尾气收集单元，所述尾气收集单元包括碱液洗气池和气体收集罐，所述碱液洗气池与所述放电反应单元，用于通过碱液对所述放电反应单元释放的酸性气体进行过滤，所述气体收集罐与所述碱液洗气池连接，用于对碱液过滤后的尾气进行收集。

11、可选地，所述尾气收集单元还包括活性炭吸附罐，所述活性炭吸附罐设置于所述碱液洗气池和所述气体收集罐之间，用于对通入所述气体收集罐的气体通过活性炭进行吸附。

12、可选地，所述惰性气体供入模块、所述六氟化硫供入模块和所述外加气体供入模块均包括储气罐、供气支管、减压阀和第二电磁阀，所述供气支管的一端与所述储气罐连接，所述供气支管的另一端与所述供气主管连接，各所述储气罐分别用于储存惰性气体、六氟化硫气体和反应气体，并向所述供气支管供气，所述减压阀和所述第二电磁阀装设于所述供气支管，所述减压阀用于对储气罐所供气体进行减压，所述第二电磁阀用于控制所述供气支管的通断。

13、可选地，所述惰性气体供入模块、所述六氟化硫供入模块和所述外加气体供入模块还包括电磁流量计，所述电磁流量计装设于所述供气支管，用于对所述供气支管的气体流量进行监测。

14、与现有技术相比，本发明提供的六氟化硫放电降解装置有益效果包括：通过设置供气单元、搅拌混合单元和放电反应单元，供气单元包括供气主管、以及与所述供气主管连接的惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块和外加气体供入模块，惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块、外加气体供入模块分别可向所述供气主管供入惰性气体、六氟化硫气体和反应气体，搅拌混合单元与供气主管连接，惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块和外加气体供入模块通过供气主管分别将惰性气体、六氟化硫和反应气体供入搅拌混合单元，通过搅拌混合单元对惰性气体、六氟化硫和反应气体的搅拌，可使惰性气体、六氟化硫和反应气体充分混合，进而实现六氟化硫的稀释以及与反应气体的充分混合，放电反应单元通过对该混合气体进行放电反应，可实现对混合气体中的六氟化硫的充分电解，进而提升六氟化硫放电降解装置的降解效果。

15、一种六氟化硫放电降解方法，通过所述的六氟化硫放电降解装置执行，包括以下步骤：

16、s100：惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块和外加气体供入模块通过供气主管分别将惰性气体、六氟化硫和反应气体供入搅拌混合单元；

17、s200：搅拌混合单元通过搅拌对惰性气体、六氟化硫和反应气体进行充分混合；

18、s300：搅拌混合单元将混合后的气体通入放电反应单元；

19、s400：放电反应单元对混合气体进行放电反应。

20、与现有技术相比，本发明提供的六氟化硫放电降解方法的有益效果包括：通过搅拌混合单元对惰性气体、六氟化硫和反应气体的搅拌，可使惰性气体、六氟化硫和反应气体充分混合，进而实现六氟化硫的稀释以及与反应气体的充分混合，放电反应单元通过对该混合气体进行放电反应，可实现对混合气体中的六氟化硫的充分电解，进而提升六氟化硫放电降解装置的降解效果。

技术特征：

1.一种六氟化硫放电降解装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述搅拌混合单元包括搅拌罐、搅拌叶片和驱动器，所述搅拌罐的内部设置有搅拌腔，所述供气主管与所述搅拌腔连接，用于向所述搅拌腔供气，所述搅拌叶片设置于所述搅拌腔内，所述驱动器与所述搅拌叶片驱动连接，用于驱动所述搅拌叶片转动，所述搅拌罐设置有与所述搅拌腔连通的出气口，所述放电反应单元与所述出气口连接。

3.根据权利要求2所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述搅拌混合单元还包括纯净水，所述纯净水装设于所述搅拌腔，所述供气主管插设于所述纯净水，所述搅拌叶片设置于所述纯净水内，用于对所述纯净水进行搅拌。

4.根据权利要求3所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述搅拌混合单元还包括扰流网，所述扰流网装设于所述纯净水内并位于所述供气主管的出气端和出气口之间，用于对由所述供气主管的出气端流向所述出气口的气体进行扰流。

5.根据权利要求1～4任一项所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述放电反应单元包括进气管、第一电磁阀和放电反应器，所述进气管的一端与所述搅拌混合单元连接，所述进气管的另一端与所述放电反应器连接，所述放电反应器用于对所述进气管通入的气体进行放电反应，所述第一电磁阀装设于所述进气管上，用于控制所述进气管的通断。

6.根据权利要求1～4任一项所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，还包括尾气收集单元，所述尾气收集单元包括碱液洗气池和气体收集罐，所述碱液洗气池与所述放电反应单元，用于通过碱液对所述放电反应单元释放的酸性气体进行过滤，所述气体收集罐与所述碱液洗气池连接，用于对碱液过滤后的尾气进行收集。

7.根据权利要求6所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述尾气收集单元还包括活性炭吸附罐，所述活性炭吸附罐设置于所述碱液洗气池和所述气体收集罐之间，用于对通入所述气体收集罐的气体通过活性炭进行吸附。

8.根据权利要求1～4任一项所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述惰性气体供入模块、所述六氟化硫供入模块和所述外加气体供入模块均包括储气罐、供气支管、减压阀和第二电磁阀，所述供气支管的一端与所述储气罐连接，所述供气支管的另一端与所述供气主管连接，各所述储气罐分别用于储存惰性气体、六氟化硫气体和反应气体，并向所述供气支管供气，所述减压阀和所述第二电磁阀装设于所述供气支管，所述减压阀用于对储气罐所供气体进行减压，所述第二电磁阀用于控制所述供气支管的通断。

9.根据权利要求8所述的六氟化硫放电降解装置，其特征在于，所述惰性气体供入模块、所述六氟化硫供入模块和所述外加气体供入模块还包括电磁流量计，所述电磁流量计装设于所述供气支管，用于对所述供气支管的气体流量进行监测。

10.一种六氟化硫放电降解方法，其特征在于，通过权利要求1～9任一项所述的六氟化硫放电降解装置执行，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及气体净化装置技术领域，尤其是涉及一种六氟化硫放电降解装置及降解方法；放电降解装置包括供气单元、搅拌混合单元和放电反应单元，供气单元包括供气主管、以及与所述供气主管连接的惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块和外加气体供入模块，惰性气体供入模块、六氟化硫供入模块、外加气体供入模块分别可向所述供气主管供入惰性气体、六氟化硫气体和反应气体，通过搅拌混合单元对惰性气体、六氟化硫和反应气体的搅拌，可使惰性气体、六氟化硫和反应气体充分混合，进而实现六氟化硫的稀释以及与反应气体的充分混合，放电反应单元通过对该混合气体进行放电反应，可实现对混合气体中的六氟化硫的充分电解，进而提升六氟化硫的降解效果。

技术研发人员：张晓星,张英,李亚龙,王明伟,杨照迪,刘喆,万昆,余鹏程,蒲曾鑫
受保护的技术使用者：湖北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12