等離子凈化器性能原理

等離子凈化器性能原理

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，各種類型的環(huán)境污染層出不窮，嚴(yán)重危及了人類的健康與生存。為了人類自身的安危，治理環(huán)境問題迫在眉睫。近年，涌現(xiàn)出許多治理工業(yè)廢氣污染問題的各種技術(shù)，如超聲波、光催化氧化、生物法、冷凍法、焚燒法等。其中低溫等離子體作為一種高效、低能耗、處理量大、操作簡單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒、有害及難降解物質(zhì)，是近年來一項(xiàng)重大科技成果，具有其它方法*的優(yōu)勢。
1 等離子凈化器
等離子 凈化器又稱低溫等離子廢氣凈化器。

本工藝在電催化總的設(shè)計(jì)概念下，分三個即獨(dú)立又混成的激發(fā)系統(tǒng)：微波激發(fā)區(qū)、等離子激發(fā)區(qū)、極板激發(fā)區(qū)。每個激發(fā)區(qū)有它特定的功能，但在原理上有它相似的地方。

2 1：微波激發(fā)區(qū)
本工藝有3至9個微波激發(fā)單位，根據(jù)被處理風(fēng)量的不同數(shù)量不同，微波由于它的頻率相對比較高，在納秒的時(shí)間內(nèi)有效作用于被處理空間（區(qū)域），由于微波的功率相對較小，因此在激發(fā)能力上也就是說電子的獲能躍遷能力上有限，本設(shè)計(jì)只是把微波作為初頻激發(fā)源，在處理過程中作為一種預(yù)激發(fā)能。由于微波的預(yù)激功能，*的提高等離子體區(qū)，極板區(qū)的激發(fā)能力和處理效果，由于微波技術(shù)的運(yùn)用，本工藝在同類設(shè)備的比較中顯得設(shè)備精煉而效果*。

3 2：低溫等離子體激發(fā) 
本工藝有40支至240支充有特殊氣體的無極管組成的低溫等離子體激發(fā)區(qū)，低溫等離子體區(qū)是工藝的核心技術(shù)，國外諸多科研機(jī)構(gòu)室稱在常壓下實(shí)現(xiàn)低溫等離子體。從大量的試驗(yàn)分析，常壓低溫等離子體要在工業(yè)中應(yīng)用存在的困難仍舊很大，本工藝借助低氣壓的無極燈作為低溫等離子體的激發(fā)體，zui大限度地在無極管區(qū)實(shí)現(xiàn)低溫等離子體區(qū)，由于低溫等離子體在能量躍遷過程中具有*的能量平衡性，在粒子撞擊中失能極少，所以低溫等離子體作為原子激發(fā)是的一種能。在實(shí)踐應(yīng)用中，zui大的科題在于低氣壓究竟是多少帕？管內(nèi)充什么樣的氣體zui有經(jīng)濟(jì)價(jià)值？這沒有理論模型可言，只有通過實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)、分析。

4 極板區(qū) 
根據(jù)被處理氣體的流量，極板間的電壓分12KV、16KV至42KV，極板間加以足夠高的電壓，在引風(fēng)的作用下，極區(qū)由于負(fù)壓的作用，按照法拉第暗區(qū)理論、光致電離理論、自由離理論，在常壓或接近常壓的條件下有相當(dāng)概率的粒子可能實(shí)現(xiàn)低溫等離子體。

5 去除污染物機(jī)理 
等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中，等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)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(tuán)、游離基團(tuán)) 活性基 團(tuán)

(3) 活性基團(tuán)+分子(原子)→生成物+熱

(4) 活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱

從以上過程可以看出，電子首先從電場獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時(shí)有部分分子被電離，從而成為活性基團(tuán)；之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)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(qiáng)的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。

6 去除污染物的原理 
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為：在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(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)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實(shí)現(xiàn)一般情況下難以實(shí)現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)具有*潛在優(yōu)勢的*，等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。

7 在環(huán)境工程中的應(yīng)用 
低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)廢氣也日漸增多，這些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時(shí)間，還會擴(kuò)散和漂移到較遠(yuǎn)的地方，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，這些廢氣吸入人體，直接對人體的健康產(chǎn)生*的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使性的大氣環(huán)境日益惡化，酸雨(主要來源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各國的重視。由于大氣受污染而酸化，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災(zāi)難頻繁發(fā)生，給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟(jì)、可行性強(qiáng)的處理方法勢在必行。

降解揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實(shí)現(xiàn)，而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢。但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。

8 簡單判斷方法 
現(xiàn)在，各傳媒上宣傳 低溫等離子廢氣凈化的產(chǎn)品和技術(shù)很多，可這些產(chǎn)品的宣傳大部分都是在炒低溫等離子體概念。如何判斷是否是真正意義上的低溫等離子體技術(shù)？可以用下面兩個簡單的規(guī)則來判斷，即使你不懂低溫等離子體技術(shù)也能判斷出是真是假。

(1) 在 廢氣凈化的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條規(guī)則判斷很簡單，只要用眼睛觀察一下處理通道是否充滿紫藍(lán)色的放電就可以直觀的了解是否是低溫等離子體了（需要注意的是不要將各種顏色的燈光當(dāng)作電離子體放電）。如果在廢氣處理的通道上只零星的分布若干的放電點(diǎn)或線，則處理的效果是非常有限的，因?yàn)椋蟛糠值?VOCs)氣體沒有進(jìn)過低溫等離子體處理區(qū)域。

(2) 低溫等離子體處理系統(tǒng)必須要有一定的放電處理功率。通常需要在2～5瓦時(shí)/米3。即1000米3/時(shí)的風(fēng)量需要處理的電功率為2KW～5KW。如果號稱1000米3/時(shí)的風(fēng)量只需要幾十或幾百瓦的電功率，則zui多也就是靜電(除塵)處理或局部處理而已。要想分解VOCs沒有一定的能量是不可能的。

9 凈化方法 
等離子廢氣凈化器采用了*的吸附-分解-碳化 離心式抽風(fēng)安裝-河北晨明環(huán)保工藝技術(shù)設(shè)計(jì),采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn),是一種干法處理有機(jī)廢氣的凈化設(shè)備。它改變了使用活性碳材料的工藝技術(shù),無需再生處理原料,無需專人負(fù)責(zé),不產(chǎn)生二次污染,更換及維護(hù)保養(yǎng)方便。

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。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現(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。一般氣體放電，將會產(chǎn)生等離子，而這種放電現(xiàn)像就是通過某種機(jī)制使一個或者多個電子從氣體原理或分子中分離出來，形成氣體媒質(zhì)，這種媒質(zhì)就稱為電離氣體，如果外電場產(chǎn)生了電離氣體，傳導(dǎo)電流就形成了，這種現(xiàn)象就被稱為氣體放電。而這種 凈化設(shè)備的技術(shù)，就是工業(yè)廢氣處理的一種原理。
我公司低溫等離子體處理設(shè)備的特點(diǎn)：
1、工藝簡潔：低溫等離子體設(shè)備,操作簡單,無需專人看管，遇故障自動停機(jī)報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控，更方便，更安全。
2、節(jié)能：低溫等離子體處理工業(yè)廢氣能耗低，運(yùn)行費(fèi)用低廉，2～5瓦時(shí)/立方米;
3、適應(yīng)范圍廣：在-60℃<至+300℃的環(huán)境內(nèi)均可正常運(yùn)轉(zhuǎn),特別是在潮濕,甚至空氣濕度飽和的環(huán)境下仍可正常運(yùn)行。
4、設(shè)備使用壽命長：本設(shè)備由不銹鋼材，鈦合金等等材料組成，抗氧化性強(qiáng)，在酸堿性氣體中耐腐蝕。
5、組合性強(qiáng)：低溫等離子體處理設(shè)備可以竄并聯(lián)混合應(yīng)用。
6、500～2000立方米/時(shí)為一個低溫等離子體處理裝置單元，一個單元用一個脈沖電源激勵。
7、在處理易燃，易爆氣體時(shí)為了達(dá)到的安全，我公司的低溫等離子廢氣處理設(shè)備，采用了極其嚴(yán)密的多重保護(hù)（其中包括VOC濃度自檢，自控停機(jī)，多點(diǎn)卸爆等）。
我公司低溫等離子體工業(yè)廢氣處理設(shè)備參數(shù)：
1． 輸入電壓：AC380V（或AC220V）（±10%）
2． 功耗：2～5KW/1000立方米（2～5瓦時(shí)/立方米 ）
3． 工作環(huán)境：
溫度： －10℃～+40℃
相對濕度： 20%～93%（不結(jié)露）
4． 大氣壓力： 86Kpa～106Kpa
5． 氣體流速：1～30米/秒
6． 處理量：20～20000立方米
7． 凈化氣體升溫：小于5°C
8． 壓損：小于300Pa