低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)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(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。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,使污染物分子在短的時間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應以達到降解污染物的目的。
二、等離子廢氣處理設備工作原理
等離子處理設備又稱低溫等離子廢氣凈化器。
本工藝在電催化總的設計概念下,分兩個即獨立又混成的激發(fā)系統(tǒng):微波激發(fā)區(qū)、等離子激發(fā)區(qū)。
低溫等離子體技術處理污染物的原理為:在外加電場的作用下,介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子,使其電離、解離和激發(fā),然后便引發(fā)了一系列復雜的物理、化學反應,使復雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿游镔|(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì),從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ,適當控制反應條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學反應變得十分快速。
等離子體化學反應過程中,等離子體傳遞化學能量的反應過程中能量的傳遞大致如下:
(1) 電場+電子→高能電子
(2) 高能電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團、游離基團) 活性基 團
(3) 活性基團+分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團+活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出,電子首先從電場獲得能量,通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發(fā),同時有部分分子被電離,從而成為活性基團;之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外,高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質(zhì)俘獲,成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性,在化學反應中起著重要的作用。
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
四、低溫等離子廢氣處理設備技術優(yōu)勢:
1.介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生電子能量高,低溫等離子體密度大,可達到常用等離子技術(電暈放電)的1500倍,幾乎可以擊碎所有有機廢氣的分子鏈。
2.技術反應速度快,氣體通過反應區(qū)的流速達到3-15米/秒,也可達到很好的處理效果。
3.自動化程度高,設備啟動、停止十分迅速、隨用隨開,對于部分不連續(xù)產(chǎn)生廢氣的收集點,可以循環(huán)啟停節(jié)約成本。
五、低溫等離子廢氣處理設備產(chǎn)品特點:
1.凈化效率高,性能穩(wěn)定。
2.設備風阻低≤300Pa,無需加人抽風設備,投資低
3.運行成本低,耗電小。
4.維護保養(yǎng)簡便,費用低,每使用90天為保養(yǎng)清洗期。
5.可靠,設備采用敞開式排放形式,不設封閉高壓,高溫區(qū)。
6.無需活性炭材料,不存在飽和脫附再生原料,無二次污染。
7.使用壽命長,安裝簡便,操作過程實行全自動化。
8.處理風量5000-50000m3/h以上(可根據(jù)客戶實際要求尺寸訂做)
六、低溫等離子廢氣處理設備適用范圍:
主要運用于化工業(yè)、造紙業(yè)、制藥業(yè)、食品業(yè)、輪胎及橡膠生產(chǎn)廠、汽車生產(chǎn)、油漆噴涂、污水處理、污泥廢氣處理、垃圾處理廢氣、皮革業(yè)、印刷廠、香料生產(chǎn)業(yè)、飼料及飼養(yǎng)場、農(nóng)藥生產(chǎn)以及煙草業(yè)等等多個領域的異味和惡臭處理,涉及氣體物質(zhì)多達900多種,主要包括:硫化氫、氨氮類、硫醇類、硫醚類、吲哚類、苯類、硝基類、烴類以及醛類等類別。
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