技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制備羥基自由基的文丘里電離裝置，屬于等離子體化學(xué)、生物和環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

羥基自由基是一種氧化性極強(qiáng)的原子團(tuán)簇物質(zhì)，氧化電位為2.80eV,與自然界中氧化能力最強(qiáng)的氟（其氧化電位為2.87eV）相當(dāng)，并且其化學(xué)反應(yīng)屬于游離基反應(yīng)，速度極快，用量低，幾乎可以在極短的時(shí)間內(nèi)氧化所有的有機(jī)物，直至完全礦化，因此，羥基自由基是一種完全可以用來(lái)處理工業(yè)生活污水廢氣、凈化空氣、殺滅微小生物、細(xì)菌或消毒等方面的理想方法。

目前制備羥基自由基方法：（1）使用催化劑方法產(chǎn)生的羥基自由基時(shí)，催化劑回收重復(fù)利用難，容易造成二次污染；（2）不使用催化劑方法產(chǎn)生的羥基自由基濃度偏低，不滿足工業(yè)廢水廢氣處理，凈化空氣，殺滅微小生物、細(xì)菌或病毒等需求；（3）電離含水蒸汽氣體產(chǎn)生羥基自由基時(shí)，因放電間隙非常狹小，水蒸汽對(duì)放電穩(wěn)定性影響大，電壓低時(shí)，難以形成強(qiáng)電場(chǎng)，羥基自由基濃度低，電壓高時(shí)，極容易造成發(fā)生器擊穿損壞事故。

現(xiàn)有技術(shù)中電離含水蒸汽氣體產(chǎn)生羥基自由基設(shè)備體積大，一次性投資和運(yùn)行成本高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題及不足，本發(fā)明提供一種用于制備羥基自由基的文丘里電離裝置。該裝置采用電離腔和文丘里腔結(jié)合，使得電離腔中電離水蒸汽產(chǎn)生的羥基自由基在氣體通道中利用了文丘里效應(yīng)，即當(dāng)流體以一定的速率流經(jīng)喉部時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，使羥基自由基進(jìn)入文丘里腔，在文丘里腔中流體與羥基自由基充分的混合均勻，該裝置積小，一次性投資和運(yùn)行成本低，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種用于制備羥基自由基的文丘里電離裝置，所述該文丘里電離裝置包括由電離腔4和文丘里腔15構(gòu)成的電離裝置本體16，文丘里腔15為柱型，文丘里腔15中能通入流體，電離腔4位于文丘里腔15外圍，與文丘里腔15連接形成同軸套管，電離腔4包括放電極1、接地極2、緊鄰放電極1的電介質(zhì)3和氣體通道，從電離腔4中通入水蒸氣，文丘里腔15包括文丘里壁5，文丘里腔15根據(jù)文丘里壁5構(gòu)成腔體的截面積寬窄被分為直管段Ⅰ11、直管段Ⅱ14，收縮段Ⅰ12、收縮段Ⅱ13，收縮段Ⅰ12、收縮段Ⅱ13通過(guò)喉部6連接，電離腔4與喉部6通過(guò)負(fù)壓管7連通。

所述氣體通道一端還設(shè)有可調(diào)氣體通道口9。

所述電離腔4外部設(shè)有環(huán)形絕緣套8和環(huán)形絕緣支架10。

所述放電極1與接地極2極間距為0.05～5mm，電場(chǎng)強(qiáng)度為350Td以上。

所述放電極1、接地極2的材質(zhì)為不銹鋼或合金。

所述流體為液體或氣體。

該用于制備羥基自由基的文丘里電離裝置的使用方法為：（1）如圖1所示，當(dāng)流體為氣體或液體時(shí)，首先將放電極1接高壓電源，接地極2連接大地，然后將水蒸氣通過(guò)可調(diào)氣體通道口9進(jìn)入電離腔4，并電離為羥基自由基，同時(shí)將以的流體通過(guò)直管段Ⅱ14進(jìn)入文丘里腔15，當(dāng)流體從直管段Ⅱ14、收縮段Ⅱ13流入到喉部6時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，羥基自由基將從負(fù)壓管7被吸入喉部6，流體與電離的羥基自由基混合均勻，然后從直管段Ⅰ11流出；（2）如圖2所示，當(dāng)流體為氣體時(shí)，首先將放電極1接高壓電源，接地極2連接大地，然后將水蒸氣通過(guò)可調(diào)氣體通道口9進(jìn)入電離腔4，并電離為羥基自由基，同時(shí)將以的流體通過(guò)直管段Ⅱ14進(jìn)入文丘里腔15，當(dāng)流體從直管段Ⅱ14、收縮段Ⅱ13流入到喉部6時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓，羥基自由基將從負(fù)壓管7被吸入喉部6，流體與電離的羥基自由基混合均勻，然后從直管段Ⅰ11流出。

流體可以是純凈的流體也可以是需要?dú)缥⑿∩铩⒓?xì)菌或病毒等需求的污染流體。當(dāng)流體為純凈的流體時(shí)，從直管段Ⅱ14流入的純凈流體與電離的羥基自由基混合均勻后再流到污染空氣或水中殺滅微小生物、細(xì)菌或病毒；當(dāng)流體為污染流體，那直接就可以在該裝置中進(jìn)行殺滅微小生物、細(xì)菌或病毒，從管段Ⅰ11流出的流體將已被凈化。

流體流速可根據(jù)喉部負(fù)壓要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的有益效果是：（1）該裝置利用文丘里效應(yīng)，在喉部產(chǎn)生負(fù)壓，將含水蒸汽氣體吸入放電腔，在強(qiáng)電離放電作用下，形成高濃度羥基自由基，然后在喉部與流體更好的混合，該裝置積小，一次性投資和運(yùn)行成本低；（2）若流體為污染流體時(shí)，該裝置即起到電離產(chǎn)生羥基自由又起到凈化的作用，將兩種裝置合并，效率更高，成本較低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明當(dāng)流體為氣體或液體時(shí)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明當(dāng)流體為液體時(shí)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。