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等离子净化设备体法处理效果

时间:2017-12-04 15:29 作者:fuhuangjiancai

  等离子体被认为是除固态、液态和气态之外的第4种存在物质形态,是由电子、离子、中性粒子和自由基组成的导电性流体,整体保持电中性。等离子体中,若电子与其他离子温度相同,且在5000K以上,称之为热等离子体;若电子的温度达几万摄氏度,而其他离子和整个系统的温度只有几百摄氏度,则称之为低温等离子体。

  有机废气处理一般选择低温等离子体技术,其原理为:外加电场作用下产生   电子,   电子撞击气体分子(如(O2、H2O)形成强氧化自由基·O、·H、·OH等,同时,污染物分子在   电子的碰撞激发下发生电离、解离和激发,形成小碎片自由基,   电子和其他自由基(不同反应条件下产生不同自由基)共同作用将复杂大分子污染物转变成简单小分子   物质,或使有毒有害物质转变成   无害或低毒低害物质,从而使污染物得以降解去除。低温等离子体产生的方式主要有电子束照射法、介质阻挡放电、电晕放电、微波放电、弧光放电、高频放电等,其中前3种方法运用比较广泛。

  低温等离子体技术对大气量、低浓度的污染物有较高的处理效率,该技术具有降解效果好、运行成本低、设备占地面积小,对气体污染物适应性强,便于操作控制,易与传统工艺结合等优点,但要实现深度净化处理仍遇到能耗高和副产物难以控制的双重困难,如直流电晕发电产生等离子体降解苯的产物有二氧化碳、一氧化碳、乙炔、氰化氢、甲酸等,空气放电产生等离子体降解苯乙烯的产物有苯甲醛、二氧化碳、一氧化碳和一氧化二氮,且当苯乙烯的处理效率达到   程度时,苯甲醛中间产物开始影响其净化效果。另外,该技术对水蒸气较为敏感,除湿设备投资较高。实验表明,苯衍生物苯乙烯、甲苯和苯的处理效率均随着湿度的增加而减少,其中苯乙烯的处理效果受湿度影响

  近年来,关于低温等离子体技术治理有机废气的应用研究发展迅速,目前可查阅到的资料中,主要集中在恶臭去除和苯系物模拟喷漆废气净化两大领域,且不同有机污染物净化机制有所不同,如苯乙烯的净化过程主要是由苯环外的C=C键与O和OH自由基的反应引发的,甲苯的净化过程同时涉及到苯环的开环反应和一CH3的氧化反应,而苯的净化过程主要是苯环的开环反应,目前仍然对有机物净化反应的引发机制缺乏规律性的认识,在应对不同分子结构时难以提出有效的等离子体系统设计方案。具体案例研究中仅邵振华等人在实验室小试和工业中试的基础上,将等离子体联合光催化技术成功应用于某木门企业工程案例,但其装置规模较小,处理风量仅5000m³/h。虽有已有多家环保设备可提供低温等离子体设备,但缺少对于特定等离子体系统或者特定目标污染物的设计规范,尚未有相关喷漆企业采用该技术的具体成功案例对其实际处理效果及有机废气降解程度及产物类型进行公开。