【一】概念
低溫:不因離子體的產生和存在,而使氣體溫度顯著升高。
等離子:正電荷≈負電荷;
成因:高壓放電(氣體電離)
方式:正、負直流、脈沖、高頻交流高壓放電
機理:O2+e*→2O+e(e*為高能電子), H2O+e*→H+OH+e,O2+O→O3,H+O2→HO2
低溫等離子體是當外加電壓達到氣體的著火電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。
【二】原理
低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到分解污染物的目的。
【三】特點
1.低溫等離子體技術應用于惡臭氣體治理,具有處理效果好,運行費用低廉、無二次污染、運行穩定、操作管理簡便、即開即用等優點。
2.低溫等離子介質阻擋放電產生電子能量高,低溫等離子體密度大,達到常用等離子技術(電暈放電)的1500倍,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用;
3.低溫等離子技術反應速度快,氣體通過反應區的速度達到3-15米/秒,即達到很好的處理效果,其他技術氣體通過反應區的速度0.01米/秒都很難達到低溫等離子的處理效果;
4.氣體通過部分,全部采用陶瓷、石英、不銹鋼等防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了低溫等離子體技術設備腐蝕問題;其他技術是氣體與電極直接接觸,電極在3個月或1年內會造成嚴重腐蝕,即使通過的氣體沒有腐蝕性,自身所產生的臭氧也會把電極造成腐蝕;
5.主機為成套工業廢氣處理裝置,前面配有低溫等離子專用塔,能有效去除廢氣中的粉塵和水分,操作簡單;
6.自動化程度高,設備啟動、停止十分迅速,隨用隨開,對于部分化工生產的不連續性,可以在生產時開啟,不生產的間隙停止運行,大量的節約能源;
7.應用范圍廣闊,基本不受氣溫和污染物成分的影響,對惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用;
8.低溫等離子技術處理工業廢氣技術不是水洗技術,是通過高能量等離子體對污染物的直接擊穿和直接轟擊,使分子鏈斷裂,并非污染物的轉移;
9.低溫等離子體大多為氧化性很強的物種,能夠氧化破壞微生物的細胞壁, 起到滅菌作用;
10.但該技術有明顯不足:能耗高;有機物礦化率不高,產物多樣化;會形成O3和NO2等高壓放電副產物。
11.特別提醒:該內技術對設備維護要求極高,維護不及時和不按規程操作都容易點火導致爆炸等危險。
【四】范圍
低溫等離子體工業廢氣處理成套設備和技術作為一種新型的氣態污染物的治理技術是一個集物理學、化學、生物學和環境科學于一體的交叉綜合性電子化學技術,由于能易使污染物分子高效分解且處理能耗低等特點,是目前國內外大氣污染治理中最有效的技術方法之一,其使用和推廣前景廣闊,特別是與其他光解、活性炭吸附等技術配合使用,效果更佳!