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(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。
DBD等離子體反應(yīng)區(qū)富含的物質(zhì),如高能電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等,廢氣中的污染物質(zhì)可與這些具有較高能量的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),使污染物質(zhì)在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較,DBD等離子體技術(shù)放電量是電暈放電的50倍,放電密度是電暈放電的130倍。所以,傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)只能用于室內(nèi)空氣異味治理,與其他低溫等離子體技術(shù)相比較,DBD等離子體技術(shù)也可用于工業(yè)化工藝廢氣治理。
DBD等離子體雙介質(zhì)阻擋放電示意圖
等離子體去除污染物的基本過程
過程一:高能電子的直接轟擊
過程二:O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
過程三:OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
過程四:分子碎片+氧氣的反應(yīng)
低溫等離子技術(shù)特點(diǎn):
1、技術(shù),工藝簡潔:開機(jī)后,即自行運(yùn)轉(zhuǎn),受工況限制非常少,無需專人操作,除臭率可達(dá)99%。
2、節(jié)能:無機(jī)械設(shè)備,空氣阻力小,耗電量約為0.003kw/m3廢氣。
3、適應(yīng)工況范圍寬: 設(shè)備啟動、停止十分迅速,隨用隨開,不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態(tài)工況環(huán)境中均可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。-50℃至 +50℃的環(huán)境溫度仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、設(shè)備使用壽命長:本設(shè)備由不銹鋼材,銅材、鉬材、環(huán)氧 樹脂等材料組成,抗氧化,采用防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了設(shè)備腐蝕問題。
5、結(jié)構(gòu)簡單:只需用電,操作極為簡單,無需派專職人員看守,基本不占用人工費(fèi)。
6、無機(jī)械設(shè)備:故障率低,維修容易。
7、應(yīng)用范圍廣:介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體中,電子能 量高,幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。
低溫等離子體技術(shù)工藝路線示意圖:
異味氣體從氣體收集系統(tǒng)收集后進(jìn)入等離子體反應(yīng)區(qū),在高能電子的作用下,使異味分子受激發(fā),帶電粒子或分子間的化學(xué)鍵被打斷,同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產(chǎn)生OH自由基、活性氧等強(qiáng)氧化性物質(zhì),這些強(qiáng)氧化性物質(zhì)也會與異味分子反應(yīng),使其分解,從而促進(jìn)異味消除 。凈化后的氣體經(jīng)排氣筒高空排放。
制藥、印染、制造、化工、化纖等行業(yè)在運(yùn)作過程中會產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒法等(詳見:有機(jī)廢氣處理組合工藝),對于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn),而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問題,利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制,具有潛在的優(yōu)勢。
低溫等離子廢氣處理設(shè)備已經(jīng)還廣泛的應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、包裝、紡織、塑料制品、汽車制造、電子設(shè)備制造、家電制造、計算機(jī)制造、手機(jī)制造、生物材料、衛(wèi)生材料、醫(yī)療器皿、殺菌消毒、環(huán)保設(shè)備、石油天然氣管道、供暖管道、化工子、半導(dǎo)體、航空航天等行業(yè)中。
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