[发明专利]气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置及其方法

权利要求书

1.一种气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于所述装置包括气液固三相放电反应器、高压纳秒脉冲电源、电参数检测单元、活性成分检测单元、调压变压器、隔离变压器、气泵、液泵、气体流量计、液体流量计、气液分离器、缓冲气室、储水箱A、储水箱B、压力调节阀；

所述气液固三相放电反应器设有进气口、出气口、进水口和出水口，待处理水样连接储水箱B的入口，储水箱B的出口连接液泵入口，液泵出口连接液体流量计入口，液体流量计出口连接气液固三相放电反应器的进水口，气液固三相放电反应器的出水口连接储水箱A的入口，储水箱A的出口连接储水箱B的入口和活性成分检测单元；

所述气液固三相放电反应器的出气口连接气液分离器入口，气液分离器的出口分别连接缓冲气室入口和储水箱A的入口，气源通过压力调节阀连接缓冲气室入口，缓冲气室的出口连接气泵的入口，气泵的出口连接气体流量计的入口，气体流量计的出口连接气液固三相放电反应器的进气口；

所述隔离变压器、调压变压器、高压纳秒脉冲电源依次连接，所述隔离变压器连接市电，所述高压纳秒脉冲电源连接气液固三相放电反应器，气液固三相放电反应器连接电参数检测单元。

2.根据权利要求1所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述气液固三相放电反应器包括包括上部、中部和下部，中部为中不锈钢圆筒体，上部和下部均由聚四氟乙烯材质构成，上部包含出水口、出气口、上绝缘挡板，下部包含进气口、进水口、下绝缘挡板、电极支架，上部与下部分别通过螺纹与中间的不锈钢圆筒体连接；不锈钢圆筒体内包括高压电极，且填充满固相小球；所述高压电极上端穿出上绝缘挡板、下端通过电极支架固定在下绝缘挡板上方。

3.根据权利要求2所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述高压电极上带有螺纹，高压电极的材质选用钨、钼、钛、不锈钢、钨钼合金或者钛合金。

4.根据权利要求2所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述上绝缘挡板、下绝缘挡板的材质是聚四氟乙烯、有机玻璃材质中的一种，上绝缘挡板、下绝缘挡板上开设有阵列的小孔，上绝缘挡板的阵列小孔可以使得放电反应器内的水气流出，下绝缘挡板上的阵列小孔是用于将通入的气体变成气泡，进一步降低放电的难度。

5.根据权利要求2所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述电极支架的材质为石英、玻璃、陶瓷中的一种。

6.根据权利要求2所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述固相小球的采用玻璃或者石英，小球直径为0.50mm-5.00mm范围内。

7.根据权利要求2所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述固相小球表面负载催化剂。

8.根据权利要求7所述的气液固三相脉冲放电电气特性研究实验装置，其特征在于：所述催化剂为二氧化钛或者二氧化钛和氧化石墨烯的组合。

9.一种气液固三相脉冲放电电气特性研究实验方法，其特征在于利用权利要求1所述的装置，包括如下步骤：

Step1：打开待处理水样和储水箱B之间的阀门，待处理水样进入储水箱B，待储水箱B装满后关闭阀门；

Step2：打开压力阀、气泵，使气体在气液固三相放电反应器内循环；

Step3：打开液体流量计与气液固三相放电反应器进水口之间的单向阀，打开液泵，当液体开始流进液固三相放电反应器时，打开电源进行放电处理；

Step4：当储水箱B空时关闭电源、液泵以及气泵、压力阀；

Step5：打开储水箱A和储水箱B之间的阀门，使储水箱A的水样全部流入储水箱B，随后关闭阀门，如果循环处理水样，流程返回到Step2，实验完成后，关闭电源、高压液泵系统、气泵、所有阀门；

如果不循环处理水样，实验平台按照Step1、Step2、Step3、Step4操作；实验完成后，关闭电源、高压液泵系统、气泵、所有阀门；

若实验过程中或实验后要对处理后水样进行活性成分含量检测，打开储水箱A与活性成分检测单元之间的阀门，储水箱A中的处理后水样流向活性成分检测单元，实现对处理后水样中的活性成分实时检测。