專利名稱：一種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法
一種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法技術領域
本發(fā)明屬于氣體污染物處理技術領域，主要是一種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法。
背景技術：
硫酰氟作為一種蒸熏劑替代溴甲烷已在世界范圍內(nèi)逐漸被推廣應用，但是硫酰氟具有的毒性能破壞中樞神經(jīng)，長期接觸對人類健康產(chǎn)生嚴重影響，甚至導致死亡。另據(jù)最新研究發(fā)現(xiàn)表明硫酰氟是一種強溫室氣體。一公斤硫酰氟排放到大氣中對全球變暖的效果是一公斤二氧化碳的4800倍，且空氣中硫酰氟含量正以每年5%的速度在增加，并可在空氣中存在36年左右。因此，為了保護人的身體健康和自然環(huán)境，殘留熏蒸劑硫酰氟的無害化處理刻不容緩。
由于硫酰氟替代溴甲烷作為蒸熏劑被應用時間不久，而且硫酰氟的相關危害還沒有引起足夠的重視，所以，目前針對硫酰氟氣體的無害化處理沒有統(tǒng)一可行的方法，常用方法是采用通風的方式將殘留的硫酰氟廢氣排放到大氣中。該方法不僅污染環(huán)境，增加溫室效應，而且還危害周邊居民的身體健康。因此，迫切需要開發(fā)新技術來脫除硫酰氟氣體。
非平衡等離子體處理廢氣技術已經(jīng)深入研究，已用來脫除N0X，SOjP VOCs等，非平衡等離子體可以由氣體放電產(chǎn)生，包括輝光放電，電暈放電，介質(zhì)阻擋放電，微波放電等，但非平衡等離子體處理廢氣的同時，排放氣體仍含有毒有害氣體成分，存在二次污染問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是要克服上述技術的不足，而提供一種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，用于無害化脫除殘留熏蒸劑硫酰氟，本發(fā)明可用于無害化脫除貨船、集裝箱、倉儲、建筑物、博物館、食品等熏蒸后殘留硫酰氟氣體。
本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案這種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，步驟如下
1)調(diào)節(jié)高壓電源，使得等離子體反應器內(nèi)開始放電；
2)將含硫酰氟的氣體通過進氣口導入到等離子體反應器，在等離子體作用下，硫酰氟氣體被放電產(chǎn)生高能電子撞擊分解形成有害氣體產(chǎn)物包括硫氧化物及氟化物氣體產(chǎn)物；
3)將有害氣體產(chǎn)物通過反應物進氣口導入液氣吸收塔內(nèi)；
4)硫酰氟氣分解產(chǎn)生的有害氣體產(chǎn)物在液氣吸收塔內(nèi)被堿液吸收反應，剩余無害氣體從出氣口出去，吸收后的液體從出液口排出，從而實現(xiàn)無害化脫除硫酰氟氣體；
5)堿液通過循環(huán)泵進行循環(huán)吸收，并控制堿液罐里面的堿液PH值大于8。
所述的等離子體反應器放電形式為介質(zhì)阻擋放電、輝光放電及電暈放電。
所述的液氣吸收塔為填料塔，板式塔、噴淋塔及超重力旋轉(zhuǎn)床氣液傳質(zhì)設備。
所述的堿液為氫氧化鉀，氫氧化鈉、氫氧化鈣以及其他堿液，堿液可使用循環(huán)泵進行循環(huán)吸收，堿液在PH大于8之前均可循環(huán)使用。
本發(fā)明有益的效果是本發(fā)明采用等離子體技術耦合化學吸收脫除硫酰氟，經(jīng)過處理后的排放氣體達到國家排放標準。該發(fā)明相對于目前通風方式將硫酰氟排到大氣中不僅保護了自然環(huán)境，同時保護了人類的身體健康。另外，本發(fā)明工藝流程簡單，運行費用低， 較適合在現(xiàn)場使用。


圖1為本發(fā)明的工藝裝置圖。
圖2為本發(fā)明的譜圖示意圖。
附圖標記說明1.進氣口，2.等離子體反應器，3.高壓電源，4.不銹鋼棒(放電極)，5.不銹鐵絲網(wǎng)(接地極)，6.反應物進氣口，7.液氣吸收塔，8.進液口，9.出氣口， 10.出液口，11.循環(huán)泵，12.堿液罐。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合舉例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明所述的這種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，步驟如下
1)調(diào)節(jié)高壓電源3，等離子體反應器3內(nèi)有不銹鋼棒(放電極)4和不銹鐵絲網(wǎng) (接地極)5，使得等離子體反應器2內(nèi)開始放電；
2)將含硫酰氟的氣體通過進氣口 1導入到等離子體反應器2，在等離子體作用下， 硫酰氟氣體被放電產(chǎn)生高能電子撞擊分解形成有害氣體產(chǎn)物包括硫氧化物及氟化物氣體產(chǎn)物；
3)將有害氣體產(chǎn)物通過反應物進氣口 6導入液氣吸收塔7內(nèi)；
4)硫酰氟分解產(chǎn)生的有害氣體產(chǎn)物在液氣吸收塔7內(nèi)被堿液吸收反應，剩余無害氣體從出氣口 9出去，吸收后的液體從出液口 10排出，從而無害化脫除硫酰氟氣體；
5)堿液通過循環(huán)泵11、進液口 8進行循環(huán)吸收，并控制堿液罐12里面的堿液PH 值大于8。
實例1，在實驗中等離子體反應反應器采用如圖1所示的線-筒式反應器，放電形式采用介質(zhì)阻擋放電，氣液吸收塔直徑為20mm、高度為740mm的填料塔，堿液濃度為 0. Imol/LNaOH溶液。其中等離子體反應器由筒內(nèi)徑為35mm、壁厚為2. 5mm石英管，不銹鋼棒放電極，包裹石英管的不銹鋼鐵絲網(wǎng)接地極以及填充在兩放電極之間的2-4mm的石英玻璃珠。硫酰氟氣體、等離子體放電氣體產(chǎn)物以及堿液吸收后產(chǎn)物利用配有FPD檢測器的氣相色譜GC9790和傅立葉紅外分析儀Nicolet進行分析，氣相色譜檢測靈敏度為lppm，低于國家排放標準< 5ppm。
放電參數(shù)峰值電壓12kV，放電頻率8. 0kHz，放電長度16mm，放電間距7. 5mm
工藝參數(shù)進料濃度0. 5% (背景氣體為空氣)，進料流量400ml/min
所得結(jié)果如下
進料等離子體處理后等離子體+堿液吸收后主要成分SO2F2,SO2, SiF4NO2, N2,N2,AirO2, O3O2SO2F2脫除效率(％)0%100%100%
圖2示出硫酰氟進料的紅外譜圖a ；等離子體處理后產(chǎn)物譜圖b ；等離子體耦合化學吸收后產(chǎn)物譜圖C。
綜合表1及圖2可以發(fā)現(xiàn)在等離子體放電作用下含硫酰氟0. 5%的混合氣體被分解成S02，SiF4氣體產(chǎn)物，氣體產(chǎn)物通過堿液吸收反應后被固定，硫酰氟可以完全脫除，達到無害化排放。
最后，應當指出，以上實例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術方案并不限于上述實例，還可以有許多變形，本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，其特征是步驟如下1)調(diào)節(jié)高壓電源(3)，使得等離子體反應器O)內(nèi)開始放電；2)將含硫酰氟的氣體通過進氣口(1)導入到等離子體反應器O)，在等離子體作用下， 硫酰氟氣體被放電產(chǎn)生高能電子撞擊分解形成有害氣體產(chǎn)物包括硫氧化物及氟化物氣體產(chǎn)物；3)將有害氣體產(chǎn)物通過反應物進氣口(6)導入液氣吸收塔(7)內(nèi)；4)硫酰氟分解產(chǎn)生的有害氣體產(chǎn)物在液氣吸收塔(7)內(nèi)被堿液吸收反應，剩余無害氣體從出氣口(9)出去，吸收后的液體從出液口(10)排出，從而無害化脫除硫酰氟氣體；5)堿液通過循環(huán)泵(11)進行循環(huán)吸收，并控制堿液罐(12)里面的堿液PH值大于8。
2.根據(jù)權利要求1所述的等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，其特征是等離子體反應器(2)放電形式為介質(zhì)阻擋放電、輝光放電及電暈放電。
3.根據(jù)權利要求1所述的等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，其特征是液氣吸收塔(7)為填料塔，板式塔、噴淋塔及超重力旋轉(zhuǎn)床氣液傳質(zhì)設備。
4.根據(jù)權利要求1所述的等離子體耦合化學吸收脫除硫酰氟的方法，其特征是所述的堿液為氫氧化鉀，氫氧化鈉、氫氧化鈣以及其他堿液。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣體污染物處理技術領域，提供了一種等離子體耦合化學吸收無害化脫除硫酰氟氣體方法，用于脫除熏蒸后殘留的硫酰氟氣體。該方法的處理過程是把含硫酰氟的氣體導入等離子體反應器，在等離子體作用下，硫酰氟分解形成有害氣體產(chǎn)物主要包括硫氧化物及氟化物，反應后的氣體產(chǎn)物再進入氣液吸收塔被堿液吸收，從而達到無害化脫除硫酰氟廢氣。本發(fā)明有益的效果是:本發(fā)明采用等離子體技術耦合化學吸收脫除硫酰氟，經(jīng)過處理后的氣體達到國家排放標準。該發(fā)明相對于目前通風方式將硫酰氟排到大氣中不僅保護了自然環(huán)境，同時保護了人類的身體健康。另外，本發(fā)明工藝流程簡單，運行費用低，較適合在現(xiàn)場使用。
文檔編號B01D53/75GK102512926SQ20111044511
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者聶勇, 計建炳, 鄭其鋒, 顧大勇, 黃彤文 申請人:浙江工業(yè)大學