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等离子静电

1 技术原理

   低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质第四态,当外加电压达到气体的 放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用,使污染物分子在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。(注:低温等离子体相对于高温等离子体而言,属于常温运行。)

等离子体反应区富含极高的物质,如高能电子、离子、自由基和激发态分子等,废气中的污染物质可与这些具有较高能量的物质发生反应,使污染物质在极短的时间内发生分解,并发生后续的各种反应以达到讲解污染物的目的。与传统的电晕放电形势产生的低温等离子技术相比较,等离子体技术放电密度是电晕放电的1500倍,这就是传统低温等离子体技术治理工业废气99%以失败而告终的原因。



 

2 等离子体去除污染物的基本过程

过程一:高能电子的直接轰击 
过程二:O原子或臭氧的氧化 
O2+e→2O

过程三:OH自由基的氧化 
H2O+e→OH+H

H2O+O→2OH

H+O2→OH+O

过程四:分子碎片+氧气的反应 
 

3 技术特点

    等离子体工业废气处理成套设备拥有独立自主知识产权,历经18年,该技术的发明为化工清洁生产奠定了基础,是近代化学工业生产的一次技术革命。 申请二十六项国家专利,在等离子体技术的工业化应用方面走在了世界最前列,国际领先、属于真正的中国创造。

与目前国内常用的异味气体治理方法相比较,等离子体工业废气处理技术具有以下特点:

低温等离子体技术应用于恶臭气体治理,具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染、运行稳定、操作管理简便、即开即用等优点。

①介质阻挡放电产生电子能量高,低温等离子体密度大,达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用;

②技术反应速度快,气体通过反应区的速度达到3-15米/秒,即达到很好的处理效果,其他技术气体通过反应区的速度0.01米/秒都很难达到的处理效果;

③气体通过部分,全部采用陶瓷、石英、不锈钢等防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,根本上解决了低温等离子体技术设备腐蚀问题;其他技术是气体与电极直接接触,电极在3个月或1年内会造成严重腐蚀,即使通过的气体没有腐蚀性,自身所产生的臭氧也会把电极造成腐蚀;

④主机为成套工业废气处理装置,前面配有专用塔,能有效去除废气中的粉尘和水分,操作简单;

⑤自动化程度高,设备启动、停止十分迅速,随用随开,对于部分化工生产的不连续性,可以在生产时开启,不生产的间隙停止运行,大量的节约能源;

⑥运行成本较低,比常用的蓄热式燃烧炉RTO节约运行费用5-8倍,每立方米气量运行费用仅为0.3~0.9分钱,部分高浓度废气可以通过空气稀释后用技术处理;

⑦应用范围广阔,基本不受气温和污染物成分的影响,对恶臭异味的臭气浓度有良好的分解作用,恶臭异味的去除率达80-98%,处理后的气体臭气浓度达到国家标准;

⑧技术处理工业废气技术不是水洗技术,是通过高能量等离子体对污染物的直接击穿和直接轰击,使分子链断裂,并非污染物的转移;

⑨重要特点:以非甲烷总烃为例,用色谱法检测,非甲烷总烃去除率也许只有45%,但恶臭异味的去除率达93%。这是因为非甲烷总烃经过处理后,部分分子变成小分子,用色谱法检测时,依然表现为非甲烷总烃;恶臭异味的去除率高,表明实际已经分解了93%以上的污染物质,因为分解后的物质也有部分有异味;

⑩技术是真正的中国创造,欧美及亚洲国家正在引进我国技术,解决二恶英污染问题,技术对二恶英这个世界难题,已经是成熟工艺,因为二恶英类物质含有氯,多数是亲电子基团,更容易被电子轰击。

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