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低溫等離子體分解技術

低溫等離子體分解技術

低溫等離子體分解技術

低溫等離子體技術又稱非平衡等離子體技術,是在外加電場的作用下,通過介質放電產生大量的高能粒子,高能粒子與有機污染物分子發生一系列復雜的等離子體物理化學反應,從而將有機污染物降解為無毒無害物質。

低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態,當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體分子被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,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間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。

等離子體化學反應過程中,等離子體傳遞化學能量的反應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、游離基團) 活性基團

(3) 活性基團+分子(原子)→生成物+熱

(4) 活性基團+活性基團→生成物+熱


低溫等離子體技術處理有機廢氣有以下優點:

①能耗低,可在室溫下與催化劑反應,無需加熱,極大地節約了能源;

②使用便利,設計時可以根據風量變化以及現場條件進行調節;

③不產生副產物,催化劑可選擇性地降解等離子體反應中所產生的副產物;

缺點是:

①對水蒸氣比較敏感,當水蒸氣含量高于5%時處理效率及效果將受到影響;

②對含粉塵氣體比較敏感,處理效率明顯降低。

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