隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，低溫等離子設(shè)備環(huán)境污染問題日益突出，各種類型的環(huán)境污染層出不窮，嚴(yán)重危及了人類的健康與生存。為了人類自身的安危，治理環(huán)境問題迫在眉睫。近年，涌現(xiàn)出許多治理工業(yè)廢氣污染問題的各種技術(shù)，如超聲波、光催化氧化、生物法、冷凍法、焚燒法等。其中低溫等離子體作為一種高效、低能耗、處理量大、操作簡單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒、有害及難降解物質(zhì)，低溫等離子廢氣設(shè)備是近年來一項(xiàng)重大科技成果，具有其它方法的優(yōu)勢。
低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用范圍廣，氣體的流速和濃度對于氣態(tài)污染物治理技術(shù)應(yīng)用來說是兩個(gè)非常重要的因素。生物過濾和燃燒技術(shù)能應(yīng)用于較高濃度范圍，但卻受氣體的流速所限。而低溫等離子體技術(shù)對氣體的流速和濃度都有一個(gè)很寬的應(yīng)用范圍，低溫等離子設(shè)備其應(yīng)用廣泛不言而喻。等離子體技術(shù)工藝簡單。吸附法要考慮吸附劑的定期更換，脫附時(shí)還有可能造成二次污染；燃燒法需要很高的操作溫度；生物法要嚴(yán)格控制pH值、溫度和濕度等條件，以適合微生物的生長。而低溫等離子體技術(shù)則較好的克服了以上技術(shù)的不足，反應(yīng)條件為常溫常壓，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，低溫等離子設(shè)備并可同時(shí)消除混合污染物(有些情況還具有協(xié)同作用)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染等。就經(jīng)濟(jì)可行性來說，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運(yùn)行費(fèi)用方面，微觀來講，因放電過程只提高電子溫度而離子溫度基本保持不變，這樣反應(yīng)體系就得以保持低溫，低溫等離子設(shè)備所以不僅能量利用率高，而且使設(shè)備維護(hù)費(fèi)用也很低。
低溫等離子體技術(shù)在氣態(tài)污染物治理方面優(yōu)勢顯著。其基本原理是在電場的加速作用下，產(chǎn)生高能電子，當(dāng)電子平均能量超過目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時(shí)，分子鍵斷裂，達(dá)到消除氣態(tài)污染物的目的。
低溫等離子體去除污染物的機(jī)理：
等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中，低溫等離子設(shè)備等離子體傳遞的化學(xué)能量在反應(yīng)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(tuán)、游離基團(tuán)) 活性基團(tuán)
(3) 活性基團(tuán)＋分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團(tuán)＋活性基團(tuán)→生成物+熱
從以上過程可以看出，低溫等離子廢氣設(shè)備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(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)；之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)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(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。
低溫等離子體去除污染物的原理：
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為：低溫等離子設(shè)備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(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(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 ，低溫等離子設(shè)備適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)具有優(yōu)勢的*，等離子體受到了國內(nèi)外化工廢氣治理方面的高度評價(jià)。
低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用：
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣也日漸增多。這些廢氣不僅會(huì)在大氣中停留較長的時(shí)間，還會(huì)擴(kuò)散和漂移到較遠(yuǎn)的地方，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。這些廢氣吸入人體，直接對人體的健康產(chǎn)生極大的危害，工業(yè)廢氣的無控制排放使性的大氣環(huán)境日益惡化。低溫等離子設(shè)備因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢在必行。低溫等離子廢氣處理設(shè)備在此情況下應(yīng)運(yùn)而生。
降解揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有很大的優(yōu)勢。但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)或根本達(dá)不到所要求的處理效率。
是否是低溫等離子體處理技術(shù)的簡單判斷方法：
現(xiàn)在，各傳媒上宣傳低溫等離子廢氣處理的產(chǎn)品和技術(shù)很多，低溫等離子設(shè)備可這些產(chǎn)品的宣傳大部分都是在炒低溫等離子體概念。如何判斷是否是真正意義上的低溫等離子體技術(shù)？可以用下面兩個(gè)簡單的規(guī)則來判斷，即使你不懂低溫等離子體技術(shù)也能判斷出是真是假。
(1) 在廢氣處理的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條判斷規(guī)則很簡單，只要用眼睛觀察一下處理通道是否充滿紫藍(lán)色的放電就可以直觀的了解是否是低溫等離子體了（需要注意的是不要將各種顏色的燈光當(dāng)作低溫體放電）。如果在廢氣處理的通道上只有零星的分布，少量的放電點(diǎn)或線，低溫等離子設(shè)備則處理的效果是非常有限的。因?yàn)?，大部分?VOCs)氣體沒有進(jìn)過低溫等離子體處理區(qū)域。如果放電點(diǎn)或線很少，處理單元就只能承受很小的功率（比如，幾百瓦功率），而且在此情況下，就開始出現(xiàn)拉弧，打火現(xiàn)象。如果出現(xiàn)此現(xiàn)象，處理效率更會(huì)急劇下降。因此，通道上必須布滿密集的放電點(diǎn)，低溫等離子設(shè)備在不拉弧、不打火的情況下，才能承受并達(dá)到足夠的處理功率，才能有足夠的能量打開強(qiáng)力的廢氣分子鍵。我公司生產(chǎn)的低溫等離子體廢氣設(shè)備每臺放電點(diǎn)都達(dá)到百萬級以上。保證了處理單元大功率的承受，高能量的輸出。
(2) 低溫等離子體處理系統(tǒng)必須要有一定的放電處理功率。低溫等離子設(shè)備通常需要在2～5瓦時(shí)/立方米/小時(shí)。即1000立方米/時(shí)的風(fēng)量需要處理的功率為2KW～5KW。如果號稱1000立方米/時(shí)的風(fēng)量只需要幾十或幾百瓦的電功率，則最多也就是靜電(除塵)處理或局部處理而已。要想分解VOCs沒有一定的能量是不可能的。
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