等離子廢氣凈化設(shè)備的原理,低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過(guò)程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),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(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。(注:低溫等離子體相對(duì)于高溫等離子體而言,屬于常溫運(yùn)行。)
等離子體反應(yīng)區(qū)富含較高的物質(zhì),如高能電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等,廢氣中的污染物質(zhì)可與這些具有較高能量的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),使污染物質(zhì)在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢(shì)產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較,等離子體技術(shù)放電密度是電暈放電的1500倍,這就是傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)治理工業(yè)廢氣99%以失敗而告終的原因。
等離子廢氣凈化設(shè)備適用范圍
低溫等離子體一般用來(lái)處理VOC有機(jī)廢氣,是利用高壓放電時(shí)候產(chǎn)生的高能電子和離子,分解廢氣分子。同時(shí)高能電子把氧分子分解成兩個(gè)氧原子,并與氧分子再次結(jié)合成臭氧。臭氧是強(qiáng)氧化劑,可以氧化有機(jī)污染物。水分子受轟擊分解成羥基自由基,也是強(qiáng)氧化劑,同樣可以氧化有機(jī)物。
1、在產(chǎn)生等離子體的過(guò)程中,高頻放電所產(chǎn)生的瞬間高能量能夠打開某些有害氣體分子的化學(xué)能,如:氨、三甲胺、硫化氫、甲硫氫、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯,硫化物H2S、VOC類,苯、甲苯、二甲苯的分子鏈結(jié)構(gòu),使有機(jī)或無(wú)機(jī)高分子惡臭化合物分子鏈分解為單質(zhì)原子或無(wú)害分子;
2、等離子體中包含大量的高能電子、正負(fù)離子、激發(fā)態(tài)粒子和具有強(qiáng)氧化性的自由基,這些活性粒子和部分廢氣分子碰撞結(jié)合,在電場(chǎng)作用下,廢氣分子處于激發(fā)態(tài)。
當(dāng)廢氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結(jié)合能時(shí),廢氣分子的分子鍵斷裂,直接分解成單質(zhì)原子或由單一原子構(gòu)成得無(wú)害氣體分子。
同時(shí)產(chǎn)生的大量OH、HO2、O等活性自由基和氧化性*的O3,能與有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),最后生成無(wú)害產(chǎn)物;
3、物理作用表現(xiàn)在具有荷電集塵作用。等離子體中的大量電子與顆粒污染物發(fā)生非彈性碰撞并粘附其表面從而使其荷電,在電場(chǎng)作用下,顆粒污染物被集塵極收集;
4、生物作用表現(xiàn)在具有消毒殺菌之功效。機(jī)理為:等離子體中的正負(fù)粒子使微生物表面產(chǎn)生的電能剪切力大于其細(xì)胞膜表面張力,致使細(xì)胞膜遭到破壞而導(dǎo)致微生物死亡。