低温等离子
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低温等离子体是继固态、液态、气态之后的第四种物质形态。
当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,会产生包括原子、电子、离子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但是重粒子温度很低,使得整个体系呈低温状态,所以放电产生的混合体叫低温等离子体。
低温等离子体中的高能电子、自由基等活性粒子可以在极短的时间内分解掉废气中的污染物质,并在后续的各种反应中将其彻底降解。
目前采用的低温等离子体放电技术有四类:介质阻挡放电(双介质、单介质)技术、尖端放电技术、板式放电技术和微波放电技术。工程应用中有时也会采用组合技术。






● 放电反应器



● 高频电源
● 预处理单元
● 有机废气化学反应单元






预处理工艺:
待处理废气先通过预处理工艺将其中可能存在的粉尘、油脂等物质出去,并完成必要的温度调节后,再进入下一步的处理工序。
DBD低温等离子体工艺:
在外加电场的作用下,介质放电产生的DBD(介质阻挡放电)等离子体反应区富含激发态分子、高能电子、离子和自由基等物质。废气中的污染物分子正是在这些高能粒子的轰击下电离、解离和激发,并发生一系列复杂的物理、化学反应,最终使各种有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害的小分子安全物质。



与传统的电晕放电形式产生的低温等离子技术相比较,DBD等离子体技术的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,DBD等离子体技术是唯一一种工业应用技术。
因为电离时产生的电子平均能量在10eV量级,所以适当控制反应条件可以使一般情况下难以实现或速率很小的化学反应变得十分迅速。
以下为具体反应过程:
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 + 2e → H∙ + HO∙
H2O + O∙ + e → 2HO∙
H∙ + O2 → HO∙ + O
Ca+bHm+nOx+y + 2e → CaHmOx∙ + CaHmOx∙ + CbHnOy∙
过程三:分子碎片氧化
CaHmOx + HO∙ → CO2 + H2O
经过这三个过程后,废气中尚含部分小分子物质和臭氧,可以水洗处理,以减少废气中的臭氧含量。相关反应机理如下:
H2O + e → H∙ + HO∙ + e
H∙ + O2 → O∙ + HO∙
HO∙ + O3 → H2O + O2
H2O + O3 → HO∙ + O2
在此过程中,部分小分子有机物可进一步被羟基自由基氧化而去除。




● 工艺简洁:自行运转,无需专人操作;故障率低,维修容易
● 节能:无机械设备,空气阻力小,低能耗
● 净化率高:最高可达99%
● 可适应宽频谱工况:在250℃以下的雾态工况中可正常运转;-50~50℃的环境温度范围内可正常运转
● 设备使用寿命长:设备采用防腐蚀材料,电极与废气不直接接触,保证了设备使用寿命
● 应用范围广:介质阻挡放电产生的低温等离子体中,电子能量高,几乎可以将所有的异味气体分子降解




本技术适用于石油化工、制药、污水处理、涂料生产、皮革加工、感光材料、汽车制造、食品加工、印染、垃圾处理、公厕、屠宰场、牲畜饲养场、鱼类加工厂、饲料加工厂等诸多能够产生恶臭异味的情景和场所。