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等离子废气处理机

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随着全球经济的发展,低温等离子设备环境污染问题日益突出,各种类型的环境污染层出不穷,严重危及了人类的健康与生存。为了人类自身的安危,治理环境问题迫在眉睫。近年,全球涌现出许多治理工业废气污染问题的各种技术,如超声波、光催化氧化、生物法、冷冻法、焚烧法等。其中低温等离子体作为一种高效、低能耗、处理量大、操作简单的环保新技术来处理有毒、有害及难降解物质,低温等离子设备是近年来一项重大科技成果,具有其它方法无法比拟的绝对优势。

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;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,以适合微生物的生长。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消除混合污染物(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,低温等离子体反应装置本身系统构成就单一紧凑,在运行费用方面,微观来讲,因放电过程只提高电子温度而离子温度基本保持不变,这样反应体系就得以保持低温,低温等离子设备所以不仅能量利用率高,而且使设备维护费用也很低。

低温等离子体技术在气态污染物治理方面优势显著。其基本原理是在电场的加速作用下,产生高能电子,当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时,分子键断裂,达到消除气态污染物的目的。

低温等离子体去除污染物的机理:

等离子体化学反应过程中,低温等离子设备等离子体传递的化学能量在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+

(4) 活性基团+活性基团→生成物+

从以上过程可以看出,低温等离子设备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。

 

低温等离子体去除污染物的原理:

低温等离子体技术处理污染物的原理为:低温等离子设备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安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒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 ,低温等离子设备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优势的高新技术,等离子体受到了国内外化工废气治理方面的高度评价。

 

低温等离子体技术在环境工程中的应用:

随着工业经济的发展,石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性有机废气也日渐增多。这些废气不仅会在大气中停留较长的时间,还会扩散和漂移到较远的地方,给环境带来严重的污染。这些废气吸入人体,直接对人体的健康产生极大的危害,工业废气的无控制排放使全球性的大气环境日益恶化。低温等离子设备因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行。低温等离子废气处理设备在此情况下应运而生。

降解挥发性有机污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等,对于低浓度的VOCs很难实现,利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制,具有很大的优势。但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学等基础学科之上的交叉学科。因此目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术或根本达不到所要求的处理效率。

是否是低温等离子体处理技术的简单判断方法:

现在,各传媒上宣传低温等离子废气处理的产品和技术很多,低温等离子设备可这些产品的宣传大部分都是在炒低温等离子体概念。如何判断是否是真正意义上的低温等离子体技术?可以用下面两个简单的规则来判断,即使你不懂低温等离子体技术也能判断出是真是假。

(1) 在废气处理的通道上必须充满了低温等离子体。这条判断规则很简单,只要用眼睛观察一下处理通道是否充满紫蓝色的放电就可以直观的了解是否是低温等离子体了(需要注意的是不要将各种颜色的灯光当作低温体放电)。如果在废气处理的通道上只有零星的分布,少量的放电点或线,低温等离子设备则处理的效果是非常有限的。因为,大部分的(VOCs)气体没有进过低温等离子体处理区域。如果放电点或线很少,处理单元就只能承受很小的功率(比如,几百瓦功率),而且在此情况下,就开始出现拉弧,打火现象。如果出现此现象,处理效率更会急剧下降。因此,通道上必须布满密集的放电点,低温等离子设备在不拉弧、不打火的情况下,才能承受并达到足够的处理功率,才能有足够的能量打开强力的废气分子键。我公司生产的低温等离子体废气设备每台放电点都达到百万级以上。保证了处理单元大功率的承受,高能量的输出。

 

(2) 低温等离子体处理系统必须要有一定的放电处理功率。低温等离子设备通常需要在25瓦时/立方米/小时。即1000立方米/时的风量需要处理的功率为2KW5KW。如果号称1000立方米/时的风量只需要几十或几百瓦的电功率,则最多也就是静电(除尘)处理或局部处理而已。要想分解VOCs没有一定的能量是不可能的。


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