[发明专利]光电检测棒状阵列自动能量适配水雾合成双氧水装置

说明书

本发明公开了一种光电检测棒状阵列自动能量适配水雾合成双氧水装置，基于单级循环介质阻挡放电水雾合成双氧水，包括气液入口控制单元、O₂循环单元、双氧水发生单元、数据采集与控制单元、O₂‑O₃分离单元、高压激励单元、气液分离单元、H₂O₂分离单元、O₃储存器、H₂O₂储存器和溶液存储器；采用棒状阵列式高压脉冲介质阻挡放电，且通过电气参数调控，调节最佳放电环境，由于棒状阵列式反应器制作简单，减小自身电容，减少能耗损失，其大面积放电区域可适用于大流量生产，本装置制取双氧水原料为氯化钠溶液和氧气，易获取，产率高，适用于大规模制取双氧水。

技术领域

本发明涉及放电等离子体的环境应用领域，具体涉及一种光电检测棒状阵列自动能量适配水雾合成双氧水装置。

背景技术

近年来，放电等离子体的环境应用已成为科学研究的前沿，并成为越来越热门的课题。作为一种高级氧化工艺(AOPs)，放电等离子体具有更显著的特点，相比于生物降解吸收的过程，其具有效率高、速度快的优点。此外，在大气压或更高的气压下可以产生放电等离子体(APP)，不必使用昂贵的真空设备，有更多的经济和应用价值。所以APPs在空气净化、水处理、臭氧合成、表面处理、生物医药、材料改性等领域具有很好的应用前景。空气中的放电等离子体伴随着紫外线(UV)辐射和电子碰撞，可以产生大量的活性物种，例如羟基自由基(OH)，氧自由基(O)，氮氧化物(NOx)，臭氧(O₃)和其他活性物种。等离子体在环境应用中，羟基自由基(OH)，氧自由基(O)非常重要。

目前，过氧化氢(H₂O₂)通常被认为是绿色化学中的重要试剂，因为水是H₂O₂中涉及氧化反应的唯一副产物，且双氧水具有氧化性，是一种重要的化工原料，被广泛应用于纸浆漂白、电子工业、污水处理、化学合成等领域。目前全世界绝大多数的H₂O₂采用蒽醌法生产，用蒽醌法生产双氧水存在工艺复杂，设备投资大以及环境污染等严重问题。采用钯、金等贵金属负载催化剂将氢氧直接合成H₂O₂已经有许多研究，但该过程存在着高选择性与高转化率不可兼得，生成的如O₂需要分离弊端。非平衡等离子体已经广泛用于材料处理及环境保护领域，在化学转化及合成领域也有很好的应用前景。用非平衡等离子体活化氢氧分子合成的H₂O₂虽早在上世纪60年代就有文献报道，但生成H₂O₂的产率很低。

发明内容

发明目的：本申请公开一种光电检测棒状阵列自动能量适配水雾合成双氧水装置，采用棒状阵列式高压脉冲介质阻挡放电，且通过电气参数调控，调节最佳放电环境，在水雾喷雾中建立了非平衡等离子体处理系统，采用喷嘴喷射水雾射流，扩散区域广，处理流量大。由于棒状阵列式反应器制作简单，可减小自身电容，减少能耗损失，其大面积放电区域可适用于大流量生产，本装置制取双氧水原料为氯化钠溶液和氧气，易获取，产率高。本装置适用于大规模制取双氧水，是一种环境友好型的合成H₂O₂装置。

本申请技术方案如下。

光电检测棒状阵列自动能量适配水雾合成双氧水装置，基于单级循环介质阻挡放电水雾合成双氧水，包括气液入口控制单元、O₂循环单元、双氧水发生单元、数据采集与控制单元、O₂-O₃分离单元、高压激励单元、气液分离单元、H₂O₂分离单元、O₃储存器、H₂O₂储存器和溶液存储器；