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恶臭废气处理设备

低温等离子废气处理设备

发布时间:2019-07-16 16:09:12

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等离子原理:

1、低温等离子体技术应用范围广,气体的流速和浓度对于气态污染物治理技术应用来说是两个非常重要的因素。低温等离子体技术对气体的流速和浓度都有一个很宽的应用范围,因此低温等离子设备应用较为广泛。低温等离子体技术较好的克服了吸附法中要考虑吸附剂的定期更换,且脱附时还有可能造成二次污染;燃烧法需要较高的操作温度;生物法要严格控制pH值、温度和湿度等条件。而以适合微生物的生长反应条件为常温常压,反应器结构简单并可同时消除混合污染物(有些情况还具有协同作用),不会产生二次污染等。就经济可行性来说,低温等离子体反应装置本身系统构成就单一紧凑,在运行费用方面,微观来讲,因放电过程只提高电子温度而离子温度基本保持不变,这样反应体系就得以保持低温,低温等离子设备所以不仅能量利用率高,而且使设备维护费用也很低。

2、低温等离子体一般用来处理VOC有机废气多数,其利用高压放电时候产生的高能电子和离子,分解废气分子。同时高能电子把氧分子分解成两个氧原子,并与氧分子再次结合成臭氧。臭氧是强氧化剂,可以氧化有机污染物。而且水分子受轰击分解成羟基自由基,也是强氧化剂,同样可以氧化有机物。

a、在产生等离子体的过程中,高频放电所产生的瞬间高能量能够打开某些有害气体分子的化学能,如:氨、三甲胺、硫化氢、、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯, H2S、VOC类,苯、甲苯、二甲苯的分子链结构,使有机或无机高分子恶臭化合物分子链分解为单质原子或无害分子;

b、等离子体中包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子和具有强氧化性的羟基自由基,这些活性粒子和部分废气分子碰撞结合,在电场作用下,废气分子处于激发状态。当废气分子获得的能量大于其分子键能的结合能时,废气分子的分子键断裂,直接分解成单质原子或由单一原子构成得无害气体分子。同时产生的大量OH、HO2、O等活性自由基和氧化性极强的O3,能与有害气体分子发生化学反应,最后生成无害产物;

c、物理作用表现在具有荷电集尘作用。等离子体中的大量电子与颗粒污染物发生非弹性碰撞并粘附其表面从而使其荷电,在电场作用下,颗粒污染物被集尘极收集;

d、等离子体中的正负粒子使微生物表面产生的电能剪切力大于其细胞膜表面张力,致使细胞膜遭到破坏而导致微生物死亡。所以等离子体具有消毒杀菌之功效。

3、低温等离子体是继固态、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。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所有称为低温等离子体。低温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,无二次污染物的产生,并发生后续的各种反应以达降解污染物的目的

4、介质阻挡放电过程中,电子从电场中获得能量,通过碰撞将能量转化为污染物分子的内能或动能,这些获得能量的分子被激发或发生电离形成活性基团,同时空气中的氧气和水分在高能电子的作用下也可产生大量的新生态氢、氧和羟基氧等活性基团,这些活性基团相互碰撞后便引发了一系列复杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基杂的物理、化学反应。从等离子体的活性基团组成可以看出,等离子体内部富含极高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气电的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为CO2和H2O等物质,从而达到浄化废气的目的。

5、低温等离子体技术基本原理是在电场的加速作用下,产生高能电子,当电子平均能量超过目标治理物分子化学键能时,分子键断裂,达到消除气态污染物的目的

低温等离子体去除污染物的机理:  

等离子体化学反应过程中,低温等离子设备等离子体传递的化学能量在反应过程中能量的传递大致如下:  

(1) 电场+电子→高能电子  

(2) 高能电子+分子(或原子)→(受激原子、受激基团、游离基团) 活性基团  

(3) 活性基团+分子(原子)→生成物+热  

(4) 活性基团+活性基团→生成物+热  

从以上过程可以看出,低温等离子设备电子首先从电场获得能量,通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。且高能电子也能被卤素和氧气等电子亲和力较强的物质俘获,成为负离子。这类负离子具有很好的化学活性,在化学反应中起着重要的作用。

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技术特点:

低温等离子废气处理技术应用于废气治理,具有处理效果好,运行费用低廉、无二次污染、运行稳操作管理简便、即开即用等优点

1、介质阻挡放电产生电子能量高,低温等离子体密度大,达到常用等离子技术(电晕放电)的1500倍,几乎可以和所有的废气气体进行分解作用。

2、低温等离子技术反应速度快,气体通过反应区的速度达到3-15米/秒,即达到很好的处理效果。

3、气体通过部分,全部采用陶瓷、石英不锈钢等防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,根本上解決了低温等离子废气处理技术设备腐蚀问题。

4、等离子废气处理设备是成套工业废气处理装置,必要时前面配有专用塔,能有效去除废气中的粉尘和水分,操作简单。

5、自动化程度高,设备启动、停止十分迅速,随用随开,对于部分化工生产的不连续性,可以在生产时开启,不生产的间隙停止运行,大量的节约能源

6、运行成本较低,比常用的蓄热式燃烧炉RTO节约运行费用5-8倍,每立方米气量运行費用仅为0.3~0.9分钱。

7、应用范围广阔,基本不受气温和污染物成分的影响,对异味的臭气浓度有良好的分解作用,异味的去除率较高,有效的使处理后的气体臭气浓度达到国家标准。

8、重要特点:以非甲烷总烃为例,用色谱法检测,非甲烷总烃去除率也许只有45%,但恶臭异味的去除率达90%。这是因为非甲烷总烃经过处理后,部分分子变成小分子,用色谱法检测时,依然表现为非甲烷总烃。恶臭异味的去除率高,表明实际已经分解了大量的污染物质,因为分解后的物质也有部分有异味。

9、等离子废气处理技术处理工业废气技术不是水洗技术,是通过高能量等离子体对污染物的直接击穿和直接轰击,使分子链断裂并非污染物的转移

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