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低溫等離子體廢氣處理設備

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低溫等離子體廢氣處理設備


低溫等離子體廢氣處理技術:

      低溫等離子體分為四大類:雙介質阻擋放電等離子體設備、單介質阻擋放電等離子體設備、尖端毛細放電等離子體設備、平行極板等離子體設備。引進前蘇聯軍工高頻高壓大功率變壓器技術,是目前國內少數掌握高頻高壓油浸式變壓器技術的企業,奠定低溫等離子體大功率輸出的技術基礎。


低溫等離子體去除汙染物的機理:

      等離子體化學反應過程中,等離子體傳遞化學能量的反應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、遊離基團)活性基團

      (3)  活性基團+分子(原子)→生成物+熱

      (4)  活性基團+活性基團→生成物+熱


低溫等離子體去除汙染物的原理:

      低溫等離子體技術處理汙染物的原理為:在外加電場的作用下,介質放電產生的大量攜能電子轟擊汙染物分子,使其電離、解離和激發,然後便引發了一係列複雜的物理、化學反應,使複雜大分子汙染物轉變為簡單小分子安全物質,或使有毒有害物質轉變成無毒無害或低毒低害的物質,從而使汙染物得以降解去除。因其電離後產生的電子平均能量在10ev,適當控製反應條件可以實現一般情況下難以實現或速度很慢的化學反應變得十分快速。作為環境汙染處理領域中的一項具有極強潛在優勢的高新技術,等離子體受到了國內外相關學科界的高度關注。


等離子體有機廢氣處理器工作原理:

      等離子體被稱為物質第4形態,由電子、離子、自由基和中性粒子組成。低溫等離子體有機氣體淨化器是利用等離子體以每秒800萬次至5000萬次的速度反複轟擊異味氣體的分子,去激活、電離、裂解廢氣中的各種成份,從而發生氧化等一係列複雜的化學反應,再經過多級淨化,將有害物轉化為潔淨的空氣釋放至大自然。

      等離子體有機廢氣淨化器工作原理是采用高壓發生器形成低溫等離子體,在平均能量約8eV的大量電子作用下,使通過處理器的苯、甲苯、二甲苯等有機廢氣分子轉化成各種活性粒子,與空氣中的O2結合生成H2O、CO2等低分子無害物質,使廢氣得到淨化。

      在處理過程中,當有機氣體進入等離子體反應室時,氣體被均勻分配到等離子反應室。反應室分成模塊式管子區,每根管子的中央有一根放電極,與反應室獨立隔開。通過高壓線對反應室導通可調節高壓,高壓導通到管子裏的管狀電線上。由電線至管壁產生放電現象。

      一旦放電,等離子體電子就與氣體分子相撞擊,產生化學性活性核素,就是通常所說的激進和負荷載體。此外,還具有微型靜電沉澱器的功能,該裝置可以除塵。

      同時注入環境或者二級氣體來優化反應室的濕度和溫度登記,與此同時加入離子來改善反應室內的反應。這種冷離子體處理方法使有機氣體在低溫下進行“氧化”

      過程一:高能電子直接轟擊

      過程二:產生氧原子、臭氧、羥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·

      過程三:分子碎片氧化

      CaHmOx + HO·→ CO2  + H2O

      CaHmOx + O·→ CO2  + H2O

      CaHmOx + O2 → CO2  + H2O

      CaHmOx + O3→ CO2  + H2O

      經過低溫等離子淨化後,廢氣尚含有部分小分子的物質及臭氧,采用水洗工藝可以對汙染物進行進一步處理,同時減少廢氣中臭氧含量。相關反應機理如下:

      H2O + e → H·+ HO·+ e

      H·+ O3 → O2 + HO·

      HO·+O3 → HO2·+ O2

      HO2·+ O3 → HO·+ O2

      因此在此過程中,部分小分子有機物可進一步被羥基自由基氧化而予以去除。

      從以上過程可以看出,電子首先從電場獲得能量,通過激發或電離將能量轉移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發,同時有部分分子被電離,從而成為活性基團;之後這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞後生成穩定產物和熱。另外,高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲,成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性,在化學反應中起著重要的作用。






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