什么是工業(yè)廢氣低溫等離子凈化器催化廢氣達標排放環(huán)評
首信環(huán)保 周雅楠
物理、化學反應，使復雜大分子污染物轉變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|，或使有毒有害物質轉變成無毒無害或低毒低害的物質，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產生的電子平均能量在10ev ，適當控制反應條件可以實現一般情況下難以實現或速度很慢的化學反應變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領域中的一項具有*潛在優(yōu)勢的*，等離子體受到了國內外相關學科界的高度關注。 低溫等離子體技術在環(huán)境工程中的應用： 低溫等離子體技術在廢氣處理中的應用隨著工業(yè)經濟的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產生的揮發(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生*的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使性的大氣環(huán)境日益惡化，酸雨(主要來源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各國的重視。由于大氣受污染而酸化，導致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災難頻繁發(fā)生，給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經濟、可行性強的處理方法勢在必行。 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，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。但由于等離子體是一門包含放電物理學、放電化學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科。因此, 目前能成熟的掌握該技術的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術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。
與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較，等離子體工業(yè)廢氣處理技術具有以下特點：
低溫等離子體技術應用于惡臭氣體治理，具有處理效果好，運行費用低廉、無二次污染、運行穩(wěn)定、操作管理簡便、即開即用等優(yōu)點。
低溫等離子產品應用于涉及油田，污水處理廠，垃圾處理場，煉油廠，橡膠廠，化工廠，制藥廠等產生的多種高濃度有機廢氣。
低溫等離子體技術應用于惡臭氣體治理，具有處理效果好，成本雖然偏高，但運行費用極低，無二次污染，運行穩(wěn)定，操作管理簡便，即開即用等，瞬間就可以處理廢氣，效率高的同時，低溫等離子技術對環(huán)境的安全系數要求很高。
冰升溫至0℃會變成水，如繼續(xù)使溫度升至100℃，那么水就會沸騰成為水蒸氣。隨著溫度的上升，物質的存在狀態(tài)一般會呈現出固態(tài)→液態(tài)→氣態(tài)三種物態(tài)的轉化過程，我們把這三種基本形態(tài)稱為物質的三態(tài)。那么對于氣態(tài)物質，溫度升至幾千度時，將會有什么新變化呢? 由于物質分子熱運動加劇，相互間的碰撞就會使氣體分子產生電離，這樣物質就變成由自由運動并相互作用的正離子和電子組成的混合物（蠟燭的火焰就處于這種狀態(tài)）。我們把物質的這種存在狀態(tài)稱為物質的第四態(tài)，即等離子體(plasma)。因為電離過程中正離子和電子總是成對出現，所以等離子體中正離子和電子的總數大致相等，總體來看為準電中性。反過來，我們可以把等離子體定義為：正離子和電子的密度大致相等的電離氣體。 從剛才提到的微弱的蠟燭火焰，我們可以看到等離子體的存在，而夜空中的滿天星斗又都是高溫的*電離等離子體。據印度天體物理學家沙哈(M2Saha，1893-1956)的計算，宇宙中的99.9%的物質處于等離子體狀態(tài)。而我們居住的地球倒是例外的溫度較低的星球。此外，對于自然界中的等離子體，我們還可以列舉太陽、電離層、極光、雷電等。在人工生成等離子體的方法中，氣體放電法比加熱的辦法更加簡便高效，諸如熒光燈、霓虹燈、電弧焊、電暈放電等等。在自 然和人工生成的各種主要類型的等離子體的密度和溫度的數值，其密度為106（單 位：個／m3）的稀薄星際等離子體到密度為1025的電弧放電等離子體，跨越近20個數量級。其溫度分布范圍則從100K的低溫到超高溫核聚變等離子體的108-109K（1-10億度）。 溫度軸的單位eV(electron volt)是等離子體領域中常用的溫度單位，1eV=11600K。 通常，等離子體中存在電子、正離子和中性粒子(包括不帶電荷的粒子如原子或分子以及原子團)等三種粒子。設它們的密度分別為ne,ni,nn，由于準電中性，所以電離前氣體分子密度為ne≈nn。于是，我們定義電離度β=ne/(ne+nn)，以此來衡量等離子體的電離程度。日冕、核聚變中的高溫等離子體的電離度都是*，像這樣β=1的等離子體稱為*電離等離子體。電離度大于1%(β≥10-2)的稱為強電離等離子體，像火焰中的等離子體大部分是中性粒子(β<10-3 )，稱之為弱電離等離子體。 若放電是在接近于大氣壓的高氣壓條件下進行，那么電子、離子、中性粒子會通過激烈碰撞而充分交換動能，從而使等離子體達到熱平衡狀態(tài)。若電子、離子、中性粒子的溫度分別為了Te，Ti，Tn，我們把這三種粒子的溫度近似相等(Te≈Ti≈Tn)的熱平衡等離子體稱為熱等離子體
