隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,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)出許多治理環(huán)境問題的*,如超聲波、光催化氧化、低溫等離子體、反滲透等,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)來處理有毒及難降解物質(zhì),是近來研究的熱點。 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;電子束照射技術(shù)僅有一非常窄的氣體流速范圍。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,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;聯(lián)合催化法中,催化劑存在選擇性,某些條件(如溫度過高)會造成催化劑失活,光催化法只能利用紫外光等;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,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(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,所以不僅能量利用率高,而且使設(shè)備維護(hù)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(dāng)電子平均能量超過目標(biāo)治理物分子化學(xué)鍵能時,分子鍵斷裂,達(dá)到消除氣態(tài)污染物的目的。1980年代,日本東京大學(xué)S.Masuda教授提出的高壓脈沖電暈放電法是常溫常壓下得到低溫等離子體的zui簡單、zui有效的方法。它已成為目前的研究前沿,也正越來越多的用于氣態(tài)污染物的治理。
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,等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(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,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(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: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 ,適當(dāng)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*潛在優(yōu)勢的*,等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。 低溫等離子體技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用: 低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,石油、制藥、油漆、印刷
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)。 是否是低溫等離子體處理技術(shù)的簡單判斷方法: 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: (1) 在廢氣處理的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條規(guī)則判斷很簡單,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零星的分布若干的放電點或線,則處理的效果是非常有限的,因為,大部分的(VOCs)氣體沒有進(jìn)過低溫等離子體處理區(qū)域。 (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。通常需要在2~5瓦時/米3 。即1000米3 /時的風(fēng)量需要處理的電功率為2KW~5KW。如果號稱1000米3 /時的風(fēng)量只需要幾十或幾百瓦的電功率,則zui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。 低溫等離子體處理設(shè)備的特點: 1、操作方便:低溫等離子體設(shè)備,操作簡單,方便.無需專人看管,如遇故障自動停機(jī)報警。
2、UV光氧催化設(shè)備注意事項:
1.本設(shè)備不可以用于凈化易燃、易爆或腐蝕性的氣體;經(jīng)處理后的廢氣須排到室外;
2.內(nèi)置光管紫外線光束對人的眼睛和皮膚有傷害,請謹(jǐn)慎小心使用;
3.使用環(huán)境:環(huán)境溫度:+10~+40℃;濕度:20~90%;氣流溫度<80℃;
4.安裝在室外時,應(yīng)有防雨、遮陽的雨篷措施,避免影響設(shè)備的使用壽命。
UV光氧催化設(shè)備也稱為光氧催化廢氣凈化器,其技術(shù)特點:
1.無毒無任何副作用,*超越了傳統(tǒng)的臭氧等空氣凈化器,能在有人在場的環(huán)境中持續(xù)滅菌、除塵,對人體無毒副作用。能廣譜地截獲殺滅空氣中的各類細(xì)菌,測試證明對軍團(tuán)菌、*、枯草桿菌、黑色變種芽孢及自然菌殺滅率達(dá)99.9%以上,有效去除可吸入顆粒,達(dá)到1-10 萬級