低溫等離子凈化工作原理
采用低溫等離子體分解油霧、廢氣等污染介質(zhì)時,等離子體中的高能離子起決定性的作用。
流星雨狀的高能離子與介質(zhì)內(nèi)分子(原理)發(fā)生非彈性碰撞,將能量轉(zhuǎn)化成基態(tài)分子(原子)的內(nèi)能,發(fā)生激發(fā)、離解、電離等一系列過程使污染介質(zhì)處于活化狀態(tài)。污染介質(zhì)在等離子體的作用下,產(chǎn)生活性自由基,活化后的污染物分子經(jīng)過等離子體定向鏈化學(xué)反應(yīng)后被脫除。當(dāng)離子平均能量超過污染介質(zhì)中化學(xué)鍵結(jié)合能時,分子鏈斷裂,污染介質(zhì)分解,并在等離子發(fā)生器吸附場的作用下被收集。在低溫等離子體中,可能發(fā)生各類型的化學(xué)反應(yīng),這主要取決于等離子的平均能量、離子密度、氣體溫度、污染物介質(zhì)內(nèi)分子濃度及共存的介質(zhì)成分。
等離子廢氣凈化設(shè)備說明:
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,這些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時間,還會擴(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*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(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞,重大災(zāi)難頻繁發(fā)生,給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢在必行。
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很難實現(xiàn),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。