[发明专利]一种用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置及方法，本发明装置包括升温箱、设置在升温箱内的支座、固定安装在支座上的电晕放电反应器、安装在电晕放电反应器出气口上的出气管路、安装在电晕放电反应器进气口的进气管路以及安装在进气管路进气端上的加热盘管；所述电晕放电反应器与脉冲高压供电电源连接，利用本发明进行处理土壤中绝缘油的方法步骤，本发明利用电晕放电反应器放电激发载气产生活性粒子，在催化剂的作用下对土壤中的绝缘油进行降解，实现土壤的修复；本发明处理装置结构简单、方法可靠有效且无二次污染，对于土壤中的绝缘油有优良的处理效果。

技术领域

本发明涉及一种用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置及方法，属于土壤修复治理领域。

背景技术

绝缘油是一种优良的液体绝缘材料，已经广泛应用于变压器、断路器、电感器等高压设备中。目前，电气装置中使用的绝缘油主要是从石油中炼制，虽然具有优良的绝缘和消弧性能、较为低廉的成本等特点，但是其难以在自然界中自行降解。如果检修或事故条件下发生绝缘油泄漏，将造成土壤污染，不仅会改变土壤正常的结构和功能，影响植物生长，而且还能通过食物链进入人体，对人体健康造成不可估量的影响。因此，必须开展绝缘油污染土壤无害化处置技术研究，开发有效、快速的绝缘油污染土壤修复技术。

土壤修复方法根据原理包括物理法、化学法和生物法。其中物理法包括溶剂淋洗、蒸气浸提和热脱附等，主要对污染物进行转移，这种方法并未实现绝缘油自行降解；化学法包括电动力学、光波催化、芬顿技术等，采用这些技术时需要添加化学药剂，容易造成二次污染；生物法包括植物、微生物和动物修复技术等，采用这些技术修复周期长，对环境的要求也高。因此，需要开发一种新的有机污染土壤修复技术。

等离子体降解土壤有机污染物的基本原理是粒子非弹性碰撞和活性物质氧化。前者在放电过程中将电子能量转化为载气分子内能，使载气分子激发、电离和离解，产生各种活性自由基、过氧化氢、臭氧等强氧化性活性物质，其与土壤中的污染物发生反应，使其降解为小分子中间产物并进一步分解成二氧化碳和水。与其他技术相比，等离子体处理技术可在常压下运行处理污染物，具有降解率高、适用范围广且几乎不产生废水、废渣等优点，是目前污染物控制技术中颇具竞争力的一种工艺。

该技术在有机废水处理和废气净化等方面已经有一定的环境修复案例，而在有机污染土壤方面的应用鲜有报道。因此，在土壤修复治理领域，需要开发一套结构简单、能有效去除绝缘油污染的等离子体处理装置及方法。

发明内容

本发明针对现有土壤污染处理工艺的不足，提供一种可靠高效的用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置及方法，能有效分解土壤中的绝缘油，不产生废水废渣，实现污染土壤的快速、高效修复。

本发明采用如下技术方案：

本发明用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置包括升温箱、设置在升温箱内的支座、固定安装在支座上的电晕放电反应器、安装在电晕放电反应器出气口上的出气管路、安装在电晕放电反应器进气口的进气管路以及安装在进气管路进气端上的加热盘管；所述电晕放电反应器与脉冲高压供电电源连接。

本发明用于土壤中绝缘油处理的等离子体反应装置中所述电晕放电反应器包括材质为石英的管体、固定安装在管体上的上盖和下盖、分别穿过上盖和下盖设置在管体内的上电极杆和下电极杆、垂直固定安装在上电极杆底端设置有孔的极板、均布安装在极板底面上的针型电晕放电极以及垂直固定安装在下电极杆顶端的微孔电极板，针型电晕放电极和微孔电极板之间形成等离子体放电区域；脉冲高压供电电源的负极与上电极杆连接，脉冲高压供电电源的接地极与下电极杆连接；

在上盖内设置与管体内腔连通的出气管，出气管的出气口设置在上盖外侧且与出气管路连接；

在下盖内设置与微孔电极板上的孔连通的进气管，进气管的出气口设置在下盖外侧且与进气管路连接。