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等离子除臭工艺及原理

文章出处:天浩洋人气:-发表时间:2018-09-13 00:00:00【
摘要 : 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。且其正负电荷相等的电离气体,电子和正离子的电荷数相等,整体表现出电中性。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。

  1.等离子除臭工艺概述


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。且其正负电荷相等的电离气体电子和正离子的电荷数相等,整体表现出电中性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。


  DBD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,DBD等离子体技术放电量是电晕放电的50倍,放电密度是电晕放电的130倍。所以,传统低温等离子体技术只能用于室内空气异味治理,与其他低温等离子体技术相比较,DBD等离子体技术用于工业废气处理。


  2. 等离子除臭工艺


  由于废气臭气形成的大部分成分为有机污染物质。离子法处理工艺具有氧化性强,能够通过有效的分解空气中的有机物质来起到除臭的作用,处理过程极快,投资费用省,操作简便,除臭效果显著,除臭效率可以达到90%以上。


  (1)等离子除臭工艺流程


  废气、臭气——收集系统——风机——等离子除臭设备——烟囱达标排放


  (2)废气处理工艺流程简介


  废气通过风机抽吸进入收集管道进行收集,经过收集的废气进入离子除臭装置,以氧化离子作为氧化剂,它几乎毫无选择的对废气中大量有机污染组分进行氧化分解;且整个分解过程极快,只需要短暂的停留时间即可以分解掉有机污染组分,该处理设备可谓处理工艺的核心部分,经除臭设备处理后的气体已经能够达标外排。


  3. 等离子除臭技术原理


  等离子体是由电子、离子、自由基和中性粒子组成的中性导电性流体,在空气净化过程中常常由气体放电产生。等离子反应器中放电电极表面、器壁表面及涂层置放的催化剂都有可能对等离子体化学反应起催化作用,?等离子体激发和催化剂活化联合作用。低温等离子体光催化系统里,去除污染物过程既有等离子体化学反应过程又有光催化反应过程,两者之间也可能存在协同作用。在等离子产生过程中,待处理的污染物受高能电子轰击可以直接被分解成单质或转化为无害物质。另外,高能电子的轰击使污染物电离、离解、激发,产生了大量等离子体。等离子体中的离子、电子、激发态原子、分子及自由基都是极活泼的反应性物种,使通常条件下难以进行或速度很慢的反应变得十分快速,它们再进一步与污染物分子、离子反应,从而使污染物得到降解,尤其有利于难降解污染物的处理。另外,由于活性离子和自由基气体放电时一些高能激发粒子向下跃迁能产生紫外光线,当光子或电子的能量大于半导体禁带宽度时,就会激发半导体内的电子从价带跃迁至导带,形成具有很强活性的电子空穴对,并进一步诱导一系列氧化还原反应的进行。光生空穴具有很强的获得电子能力,可与催化剂表面吸附的OH-?和H2O?发生反应生成羟基自由基,从而进一步氧化污染物。由于等离子体放电光催化过程有大量等离子体、强活性电子冲击、紫外线辐射等综合因素的协同作用,因而可以更快速有效地分解空气中恶臭物质和灭菌除臭。


  等离子体是物质存在的第四形态。它是由电子、离子、中性原子、激发态原子、光子和自由基等组成。等离子体是电离度大于0.1%,且其正负电荷相等的电离气体。电子和正离子的电荷数相等,整体表现出电中性。


  等离子体净化技术主要原理是:在外加电场的作用下,电极空间里的电子获得能量后加速运动,以每秒钟300万次至3000万次的速度去撞击异味气体分子,当电子的能量与异味气体分子的某一化学键键能相同或略大时,发生非弹性碰撞,电子将大部分动能转化为污染物分子的内能,从而引发了使其发生激发、离解或电离等一系列复杂的物理、化学反应,使得产生臭味的基团化学键断裂,再经过多级净化而达到除臭目的。


  4. 等离子除臭设备应用范围


  等离子除臭设备应用于:制药厂、油漆厂、涂料厂、皮革厂、印染厂、家具厂、石油化工、农药厂、制药厂、印刷厂、造纸厂、饲料加工厂、污水处理厂、垃圾中转站等恶臭气体、工业废气的净化处理。


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