[发明专利]水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统及方法

说明书

本发明公开了水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，包括液源、液体流量检测调节单元、气源、气体流量检测调节单元、水膜放电双氧水制备装置、可编程AC/DC电源、PDM高压激励电源、电参数检测单元、光谱检测单元和数据采集与调控单元。同时也公开了系统调控方法，采用介质阻挡放电原理，且通过电气参数调控，调节最佳放电环境。本发明可对双氧水制备装置的能量效率进行调控，保证其工作在最佳运行状态。

技术领域

本发明涉及一种水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统及方法，属于双氧水制备装置技术领域。

背景技术

双氧水是一种绿色氧化剂，反应产物无污染，与绝大多数物质都能发生化学反应，具有反应速度快、反应用量小、反应可控的特点，被广泛应用于漂白工业、合成工业、电镀工业、三废处理、食品和医药工业等领域。

目前工业上主要采用蒽醌法生产双氧水，生产设备投资大，体积庞大，在生产过程中仍不可避免采用钯、金等贵金属负载催化剂将氢氧根直接合成双氧水，存在着高选择性与高转化率不可兼得等弊端。因此现在急需一种系统能够对双氧水制备装置的能量效率进行调控。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统及方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统，包括液源、液体流量检测调节单元、气源、气体流量检测调节单元、水膜放电双氧水制备装置、可编程AC/DC电源、PDM高压激励电源、电参数检测单元、光谱检测单元和数据采集与调控单元；

水膜放电双氧水制备装置包括水膜产生单元和DBD反应器，水膜产生单元在DBD反应器上产生水膜，DBD反应器产生双氧水；

气源的气泵通过气体流量检测调节单元与水膜放电双氧水制备装置的进气口连接，液源的液泵通过液体流量检测调节单元与水膜产生单元连接；数据采集与调控单元分别连接可编程AC/DC电源、PDM高压激励电源、电参数检测单元和光谱检测单元；可编程AC/DC电源还与PDM高压激励电源连接，PDM高压激励电源为DBD反应器供电，电参数检测单元测量DBD反应器的供电电压、放电电流以及积分电压，光谱检测单元测量DBD反应器放电间隙中羟基的相对光谱强度。

气体流量监测调节单元包括依次连接的气体流量调节单元和气体流量监测单元，气体流量调节单元连接气泵，气体流量监测单元连接水膜双氧水制备装置。

液体检测调节单元包括依次连接的液体流量调节单元和液体流量检测单元，液体流量调节单元连接液泵，液体流量检测单元连接水膜产生单元。

水膜产生单元包括水槽，水槽的底部设置有通孔，水槽底部设置有刷子；DBD反应器包括主动轮、薄膜、若干高压电极、若干低压电极和收集槽，高压电极为滚筒结构，主动轮和若干高压电极依次排列，并且与薄膜构成传送带结构，每个高压电极的上方均设置一低压电极，刷子在传送带结构的上层薄膜上刷出水膜，刷水膜的位置位于第一个高压电极上游，收集槽位于传送带结构下方，收集槽一个侧边设置有刮板，刮板与传送带结构的下层薄膜贴靠，将附着的双氧水刮进收集槽。

电参数检测单元包括电压衰减器、电压互感器和电流互感器，电压衰减器连接PDM高压激励电源的输出端，测量DBD反应器的供电电压，DBD反应器通过积分电容接地，电压互感器测量积分电容两端的积分电压，电流互感器测量接地回路中的放电电流。

还包括压缩机，压缩机的两端分别与水膜放电双氧水制备装置的出气口和气泵连接。

水膜放电双氧水制备装置的能量效率调控系统的调控方法，包括以下步骤，

初始化；

电参数检测单元测量DBD反应器的供电电压、DBD反应器的放电电流以及积分电压；光谱检测单元测量DBD反应器放电间隙中羟基的相对光谱强度；