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低温等离子体废气处理设备

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低温等离子体废气处理技术
      低温等离子体分为四大类:双介质阻挡放电等离子体设备、单介质阻挡放电等离子体设备、尖端毛细放电等离子体设备、平行极板等离子体设备。引进前苏联军工高频高压大功率变压器技术,是目前国内少数掌握高频高压油浸式变压器技术的企业,奠定低温等离子体大功率输出的技术基础。


低温等离子体去除污染物的机理
        等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的反应过程中能量的传递大致如下
(1)  电场+电子→高能电子
(2)  高能电子+分子(或原子)→
        (受激原子、受激基团、游离基团)活性基团
(3)  活性基团+分子(原子)→生成物+热
(4)  活性基团+活性基团→生成物+热


低温等离子体去除污染物的原理
      低温等离子体技术处理污染物的原理为:在外加电场的作用下,介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后便引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质,从而使污染物得以降解去除。因其电离后产生的电子平均能量在10ev,适当控制反应条件可以实现一般情况下难以实现或速度很慢的化学反应变得十分快速。作为环境污染处理领域中的一项具有极强潜在优势的高新技术,等离子体受到了国内外相关学科界的高度关注。


等离子体有机废气处理器工作原理
等离子体被称为物质第4形态,由电子、离子、自由基和中性粒子组成。低温等离子体有机气体净化器是利用等离子体以每秒800万次至5000万次的速度反复轰击异味气体的分子,去激活、电离、裂解废气中的各种成份,从而发生氧化等一系列复杂的化学反应,再经过多级净化,将有害物转化为洁净的空气释放至大自然。
等离子体有机废气净化器工作原理是采用高压发生器形成低温等离子体,在平均能量约8eV的大量电子作用下,使通过处理器的苯、甲苯、二甲苯等有机废气分子转化成各种活性粒子,与空气中的O2结合生成H2O、CO2等低分子无害物质,使废气得到净化。
在处理过程中,当有机气体进入等离子体反应室时,气体被均匀分配到等离子反应室。反应室分成模块式管子区,每根管子的中央有一根放电极,与反应室独立隔开。通过高压线对反应室导通可调节高压,高压导通到管子里的管状电线上。由电线至管壁产生放电现象。
一旦放电,等离子体电子就与气体分子相撞击,产生化学性活性核素,就是通常所说的激进和负荷载体。此外,还具有微型静电沉淀器的功能,该装置可以除尘。
同时注入环境或者二级气体来优化反应室的湿度和温度登记,与此同时加入离子来改善反应室内的反应。这种冷离子体处理方法使有机气体在低温下进行“氧化”
过程一:高能电子直接轰击
过程二:产生氧原子、臭氧、羟基自由基及小分子碎片
O2  + 2e → 2O·
O2  + O·→ O3  + e
H2O + 2e → H·+ HO·
H2O + O·+ e → 2HO·
H·+O2 → HO·+ O
C(a+b)H(m+n)O(x+y) + 2e → CaHmOx·+  CbHnOy·
过程三:分子碎片氧化
CaHmOx + HO·→ CO2  + H2O
CaHmOx + O·→ CO2  + H2O
CaHmOx + O2 → CO2  + H2O
CaHmOx + O3→ CO2  + H2O
        经过低温等离子净化后,废气尚含有部分小分子的物质及臭氧,采用水洗工艺可以对污染物进行进一步处理,同时减少废气中臭氧含量。相关反应机理如下:
H2O + e → H·+ HO·+ e
H·+ O3 → O2 + HO·
HO·+O3 → HO2·+ O2
HO2·+ O3 → HO·+ O2
        因此在此过程中,部分小分子有机物可进一步被羟基自由基氧化而予以去除。
        从以上过程可以看出,电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。另外,高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。










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