[发明专利]一种基于滑动弧放电的六氟化硫降解处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于滑动弧放电的六氟化硫降解处理装置及处理方法，包括螺旋电极喷枪，螺旋电极喷枪通过其尾部的电缆连接有主机；电缆中含有高压线、接地线和喷枪进气管，用于向螺旋电极喷枪内的反应器提供高频电压和通入六氟化硫气体；螺旋电极喷枪内的高压电极和接地电极之间发生高频放电，并在放电区域内产生密集的等离子体，六氟化硫气体在放电区域内与等离子体发生碰撞而被电离分解；螺旋电极喷枪的前端连接有石英管，石英管的另一端连接有碱液吸收池，用于对六氟化硫的分解尾气中的有毒酸性气体进行吸收。本发明能解决目前阶段对六氟化硫气体只回收不降解或降解六氟化硫气体处理量低、降解率低，且没有尾气收集装置等技术问题。

技术领域

本发明涉及六氟化硫降解的技术领域，尤其涉及一种基于滑动弧放电的六氟化硫降解处理装置，同时还涉及一种基于滑动弧放电的六氟化硫降解处理方法。

背景技术

六氟化硫(Sulfur Hexafluoride，SF₆)气体在常温常态下是一种惰性气体，其物化性质稳定，无色、无味、无毒、无腐蚀性、微溶于水、不可燃，密度大约是空气的5倍。SF₆是一种无极性、电负性非常强的分子，其在常压下的电绝缘性能是空气、N₂的2.5倍以上，且灭弧性能是空气的100倍左右，因此SF₆成为了一种被广泛使用的绝缘介质。并且随着近些年来气体绝缘组合电器(GIS)的迅速发展，SF₆气体成为在电力行业中一种不可或缺的绝缘介质，广泛应用在电气开关设备或变压器中。目前，SF₆气体的80％左右都是被使用在电力行业中。剩下的20％左右被应用在材料刻蚀或光纤制备等行业，用作保护或隔离的作用。

但随着SF₆正式进入工业领域后，SF₆在大气中的浓度每年呈指数增长，并且每年还在以大约0.28×10^-12L/L的速度在增长，由于人类的活动已经导致了大气中SF₆的浓度逐年增加了。同时，根据研究得出，SF₆气体的温室效应潜在值(Global Warming Potential，GWP)大约是CO₂的23500倍，因为其物化性质十分稳定，在大气中被完全降解需要很长的时间。且随着时间推移，大气中每年积累的SF₆气体已经达到了将会对全球的气候产生不可估量的影响的程度。如果不对使用后的SF₆进行处理，对全球气候造成不可逆转的后果。

现有已知的SF₆降解处理装置，例如2016年5月18日公告号为CN104482400B的“一种便携式SF₆气体回收装置”，2016年6月8日公告号为CN104763874B的“SF₆气体回收系统”等等专利，主要是针对六氟化硫气体进行回收和储存，没有彻底解决六氟化硫废气的排放问题。

关于对于六氟化硫气体的降解处理方法的研究，复旦大学的沈燕等人于2007年5月15日在《环境化学》发表的“介质阻挡放电降解SF₆的研究”该研究使用玻璃管反应器，玻璃管充当放电绝缘介质，在此放电条件下，对58mL的六氟化硫进行了降解，10分钟可以降解80％左右的六氟化硫气体。现阶段对六氟化硫气体的降解处理方法的研究，主要有张晓星等人于2021年1月在《电工技术学报》发表的“不同填充材料对于介质阻挡放电降解SF₆”的实验研究，该方法也是基于介质阻挡放电产生等离子体，实现对SF₆气体的降解，但这种处理方法六氟化硫气体浓度要求必须保持在一定浓度下，且气体流速也得保持在一定数值下，限制较多，仍需进行改进。

发明内容

基于上述现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是在于提供一种基于滑动弧放电的六氟化硫降解处理装置及方法，以解决目前阶段对六氟化硫气体只回收不降解或降解六氟化硫气体处理量低、降解率低，且没有尾气收集装置等技术问题。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：