温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的 放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。(注:低温等离子体相对于高温等离子体而言,属于常温运行。)
等离子体反应区富含极高的物质,如高能电子、离子、自由基和激发态分子等,废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应,使污染物质在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的目的。与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较,等离子体技术放电密度是电晕放电的1500倍,这就是传统低温等离子体技术治理工业废气以失败而告终的原因。
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电 离 区: 高压电极丝和电极板之间形成电场,将小颗粒油污进行电离。 收 集 区: 带电的颗粒吸附到电极板上,汇成油滴后没光滑的电极板表面流到回收槽中。 后置过滤: 进一步加强净化效率,气味,可根据现场需要配置过滤器或活性炭过滤器。 |
低温等离子体技术处理污染物的原理为:在外加电场的作用下,介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子物质,或使有毒有害物质转变成无害或低毒低害的物质,从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在10ev ,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术,等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。
去除污染物机理
等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下:
(1) 电场+电子→高能电子
(2) 高能电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基 团
(3) 活性基团+分子(原子)→生成物+热
(4) 活性基团+活性基团→生成物+热
从以上过程可以看出,电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外,高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。
等离子废气净化设备适用于污水站、垃圾处理场所、公厕、喷漆、橡胶制品、印刷、中央空调、油烟粉尘领域、卷烟厂、纺织厂、大型火力发电厂、屠宰场等行业中,它们在生产过程中所产生的苯、甲苯、二甲苯类、醚类等有害气体。二、性能综述:
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在国内根据低温等离子体工业废气处理技术研发出相应的标准化废气治理设备,归于根本是利用一些化学反应的化学键拆分,得到无害的气体分子,从而达到环保排放烟气的标准要求。具体是利用所产生的高能电子、自由基等活性粒子、电离、裂解工业废气中的各组成份,使之发生分解,氧化等一些列复杂的化学反应,再经过多级净化,从而各种污染源排放的异味、臭味污染物,使有毒有害气体达到低毒化、化,保护人类生存环境。
低温等离子体技术应用范围广,气体的流速和浓度对于气态污染物治理技术应用来说是两个非常重要的因素。生物过滤和燃烧技术能应用于较高浓度范围,但却受气体的流速所限。而低温等离子体技术对气体的流速和浓度都有一个很宽的应用范围,低温等离子设备其应用广泛不言而喻。等离子体技术工艺简单。吸附法要考虑吸附剂的定期更换,脱附时还有可能造成二次污染;http://www.wzyihong.com燃烧法需要很高的操作温度;生物法要严格控制pH值、温度和湿度等条件,以适合生物的生长。而低温等离子体技术则较好的克服了以上技术的不足,反应条件为常温常压,反应器结构简单,低温等离子设备并可同时混合污染物(有些情况还具有协同作用),不会产生二次污染等。就经济可行性来说,低温等离子体反