低溫等離子技術(shù)原理
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過(guò)程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。
DBD等離子體反應(yīng)區(qū)富含*的物質(zhì),如高能電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等,廢氣中的污染物質(zhì)可與這些具有較高能量的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),使污染物質(zhì)在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢(shì)產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較,DBD等離子體技術(shù)放電量是電暈放電的50倍,放電密度是電暈放電的130倍。所以,傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)只能用于室內(nèi)空氣異味治理,與其他低溫等離子體技術(shù)相比較,DBD等離子體技術(shù)是用于工業(yè)化工藝廢氣治理的技術(shù)。
圖1 DBD等離子體雙介質(zhì)阻擋放電示意圖等離子體去除污染物的基本過(guò)程
過(guò)程一:高能電子的直接轟擊
過(guò)程二:O原子或臭氧的氧化 O2+e→2O
過(guò)程三:OH自由基的氧化H2O+e→OH+H H2O+O→2OH H+O2→OH+O
過(guò)程四:分子碎片+氧氣的反應(yīng)
低溫等離子技術(shù)特點(diǎn)
1、技術(shù),工藝簡(jiǎn)潔:開(kāi)機(jī)后,即自行運(yùn)轉(zhuǎn),受工況限制非常少,無(wú)需專人操作,除臭率可達(dá)
99%。
2、節(jié)能:無(wú)機(jī)械設(shè)備,空氣阻力小,耗電量約為0.003kw/m3廢氣。
3、適應(yīng)工況范圍寬:設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速,隨用隨開(kāi),不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態(tài)工況環(huán)境中均可正常運(yùn)轉(zhuǎn),-50℃至+50℃的環(huán)境溫度仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、設(shè)備使用壽命長(zhǎng):本設(shè)備由不銹鋼材,銅材、鉬材、環(huán)氧樹(shù)脂等材料組成,抗氧化,采用防腐蝕材料,電極與廢氣不直接接觸,根本上解決了設(shè)備腐蝕問(wèn)題。
5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單:只需用電,操作極為簡(jiǎn)單,無(wú)需派專職人員看守,基本不占用人工費(fèi)。
6、無(wú)機(jī)械設(shè)備:故障率低,維修容易。
7、應(yīng)用范圍廣:介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體中,電子能量高,幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。
低溫等離子體技術(shù)工藝路線示意圖