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低温等离子体有机废气治理技术原理

【来源:】 2015.01.28

低温等离子体是气体在当外条件(微观粒子撞击、电场)作用下,气体发生电离,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(离子、原子、分子)温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体,属于常温运行。我公司的采用双介质阻挡放电模式产生低温等离子体,该技术利用外加高压高频电场的作用电离空气,产生的高能电子平均能量在1eV~10eV,平均密度达到3.5×1019-1.42×1020m-3,适当控制反应条件可以使一般情况下难以实现或速度很慢的污染物降解反应变得迅速。低温等离子体技术净化有机异味气体是通过高能电子轰击污染物分子,使其电离、解离和激发,然后引发了进一步的化学反应,使复杂污染物转变为简单小分子物质,使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质(如二氧化碳和水),从而使异味得以降解去除。


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低温等离子体治理有机污染物的原理示意图

过程一:高能电子直接轰击

过程二:产生氧原子、臭氧、羟基自由基及小分子碎片

 O2+2e→2O·

O2+O·→O3 +e

H2O+2eH·+HO·

H2O+O·+e→2HO·

H·+O2→HO·+O

C(a+b)H(m+n)O(x+y) +2e→CaHmOx·+CbHnOy·

过程三:分子碎片氧化

CaHmOx+HO·→CO2 + H2O

CaHmOx+O·→CO2 + H2O

CaHmOx+O2→CO2 + H2O

CaHmOx+O3→CO2 + H2O

低温等离子体属于干法处理,反应不需要添加任何耗材(活性炭吸附需要)及其他任何助燃燃料(焚烧法、催化氧化法需要),只需采用380V交流电,经振荡升压装置获得高频脉冲电场,产生高能量等离子体即可对有机污染物的进行降解。具有操作简单、运行费用低、适用范围广等特点。



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