隨著經(jīng)濟的發(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)備并可同時消除混合污染物(有些情況還具有協(xié)同作用)，不會產(chǎn)生二次污染等。就經(jīng)濟可行性來說，低溫等離子體反應(yīng)裝置本身系統(tǒng)構(gòu)成就單一緊湊，在運行費用方面，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)備維護費用也很低。
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，當電子平均能量超過目標治理物分子化學(xué)鍵能時，分子鍵斷裂，達到消除氣態(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、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，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(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)備適當控制反應(yīng)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(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。
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)性有機廢氣也日漸增多。這些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時間，還會擴散和漂移到較遠的地方，給環(huán)境帶來嚴重的污染。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、可行性強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)運而生。
降解揮發(fā)性有機污染物(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，少量的放電點或線，低溫等離子設(shè)備則處理的效果是非常有限的。因為，大部分的(VOCs)氣體沒有進過低溫等離子體處理區(qū)域。如果放電點或線很少，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，處理效率更會急劇下降。因此，通道上必須布滿密集的放電點，低溫等離子設(shè)備在不拉弧、不打火的情況下，才能承受并達到足夠的處理功率，才能有足夠的能量打開強力的廢氣分子鍵。我公司生產(chǎn)的低溫等離子體廢氣設(shè)備每臺放電點都達到百萬級以上。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/立方米/小時。即1000立方米/時的風(fēng)量需要處理的功率為2KW～5KW。如果號稱1000立方米/時的風(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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