技術(shù)原理介紹
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)的第四態(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?;诮橘|(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體技術(shù),我們稱之為介質(zhì)阻擋放電技術(shù)(DBD)或者雙質(zhì)阻擋放電技術(shù)(DDBD),該技術(shù)可以產(chǎn)生大面積、高密度的低溫等離子體。因?yàn)榻^緣介質(zhì)的阻擋效應(yīng),該技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生火花放電,安全性能高。低溫等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含*化學(xué)活性的粒子,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)與這些具有較高能量的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),最終轉(zhuǎn)化為二氧化碳(CO2)和水(H2O)等物質(zhì),從而達(dá)到凈化廢氣的目的。
雙介質(zhì)低溫等離子體技術(shù),是一個(gè)集物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)于一體的交叉綜合性電子化學(xué)技術(shù),由于能很容易使污染物分子高效分解且處理能耗低等特點(diǎn),是目前國(guó)內(nèi)外大氣污染治理中最富有前景、最行之有效的技術(shù)方法之一,其使用和推廣前景廣闊,為工業(yè)領(lǐng)域VOC類有機(jī)廢氣及惡臭氣體的治理開(kāi)辟了一條新的思路。
適用廢氣種類
介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體內(nèi),高能電子能量高,活性粒子密度高,能夠分解絕大部分惡臭異味分子和各種VOC分子,包括:
含氮化合物:甲胺、二甲胺、DMF等。
含硫化合物: H2S、CS2、二甲二硫、硫醇、硫醚等。
苯系物:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。
VOCs類廢氣: 烴、芳烴、脂、酯、醇、醛、酮、醚等。
《國(guó)家惡臭污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的八大惡臭物質(zhì)硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效
雙介質(zhì)低溫等離子體技術(shù)處理廢氣的原理說(shuō)明
在外加電場(chǎng)的作用下,介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的大量高能電子(e)轟擊污染物分子,使其電離和激發(fā),然后與其他活性粒子如氧原子(O)、羥基自由基(OH)結(jié)合,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?jiǎn)單小分子安全物質(zhì),或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒無(wú)害或低毒低害的物質(zhì),從而使污染物得以降解去除。
等離子體技術(shù)分解和氧化有機(jī)廢氣分子的過(guò)程十分迅速,一般是在微妙到毫秒的范圍內(nèi),最終產(chǎn)物主要是CO2和H2O
以去除惡臭氣體硫化氫(H2S)為例:
途徑一:高能電子(e)直接轟擊并分解H2S分子,然后和活性很高的氧原子結(jié)合(O),最終生成H2O和SO2:
H2S +e → H + HS + e → 2H+S
2H+S+3O→H2O + SO2
途徑二:H2S分子被氧原子(O)直接氧化,而最終生成H2O和SO2:
H2S + 3O → H2O + SO2
途徑三:H2S分子被羥基自由基(OH)直接氧化,而最終生成H2O和SO2:
H2S + OH →(HO·H2S)→ H2O + SO2
產(chǎn)品特點(diǎn)
我公司開(kāi)發(fā)的模塊化雙介質(zhì)低溫等離子體產(chǎn)品,采用雙介質(zhì)阻擋放電技術(shù),具有“高效、安全、不打火"的特點(diǎn):
基于介質(zhì)阻擋放電技術(shù)和高壓脈沖電源技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)大面積的均勻放電,是真正的低溫等離子體技術(shù)
放電產(chǎn)生的電子能量強(qiáng),平均可達(dá)5eV,低溫等離子體密度高達(dá)2*1020/m3
高壓電源和放電模塊均為模塊化設(shè)計(jì),方便客戶進(jìn)行整套設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)和后期擴(kuò)容
放電模塊為平板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),風(fēng)阻小,易于清洗和維護(hù)
放電電極均內(nèi)置在石英玻璃管內(nèi),不與廢氣接觸,避免了電極腐蝕問(wèn)題,壽命長(zhǎng)。
高壓絕緣膠灌封處理,防潮、防水、防爬電。所有絕緣材料均為阻燃材料,安全等級(jí)高。
高壓電源含有多重保護(hù)功能,并集成數(shù)據(jù)顯示、監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制功能,支持PLC遠(yuǎn)程控制和功率調(diào)節(jié)。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
與其他的廢氣處理工藝(活性炭吸附、液體吸收、燃燒法及生物法等)相比較,采用我公司的雙介質(zhì)低溫等離子體技術(shù)的廢氣處理工藝,具有如下優(yōu)勢(shì):
1、高去除率:本設(shè)備能高效去除揮發(fā)性有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、硫化氫、氨氣、硫醇類等主要污染物,以及各種惡臭異味,除臭效率可達(dá)90%以上。
2、適應(yīng)性強(qiáng):既可以處理單一成分的廢氣,可以適應(yīng)多種復(fù)雜成分的廢氣處理。對(duì)酸、堿氣體、高濕環(huán)境等具有良好的適應(yīng)能力。
3、低耗節(jié)能:運(yùn)行費(fèi)用低廉,約為0.6Wh-1Wh/m3,即處理1千立方米的能耗不到1度電。工藝簡(jiǎn)潔,隨用隨開(kāi),操作簡(jiǎn)單方便。
4、設(shè)備組合性強(qiáng):模塊化設(shè)計(jì),設(shè)備重量輕,體積小,可按場(chǎng)地要求立放、臥放,可根據(jù)廢氣濃度、流量、成份進(jìn)行串、并組合設(shè)計(jì)。
5、維護(hù)方便、壽命長(zhǎng):放電模塊為平板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),風(fēng)阻小,易于清洗和維護(hù),遇故障自動(dòng)停機(jī)報(bào)警,只需作定期檢查。
典型應(yīng)用行業(yè)
該技術(shù)可用于橡膠行業(yè)、制藥行業(yè)、注塑、飼料和肥料加工廠、畜牧產(chǎn)品農(nóng)場(chǎng)、化纖廠、皮革廠、制漿廠、污水泵站、各類污水處理廠、涂料、食品填加劑廠、皮革加工、感光材料、汽車制造以及公廁、糞便轉(zhuǎn)運(yùn)站等諸多行業(yè)存在的有機(jī)廢氣、異味、惡臭等污染問(wèn)題。