等離子廢氣凈化器
技術(shù)簡介
DBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)采用雙介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge，簡稱DBD)技術(shù)產(chǎn)生低溫等離子體，利用所產(chǎn)生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離、裂解工業(yè)廢氣中的各組成份，使之發(fā)生分解，氧化等一些列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，再經(jīng)過多級凈化，從而消除各種污染源排放的異味、臭味污染物，使有毒有害氣體達(dá)到低毒化、無毒化，保護(hù)人類生存環(huán)境。 DBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)作為一種新的環(huán)境污染治理技術(shù)，由于其對污染物分子的高效分解且處理能耗低等特點(diǎn)，為工業(yè)廢氣的處理開辟了一條新的思路。該技術(shù)的應(yīng)用，具有現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)里程碑的意義，領(lǐng)先于世界先進(jìn)水平，屬于真正的中國創(chuàng)造。 技術(shù)作用原理
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。一般氣體放電，將會產(chǎn)生等離子，而這種放電現(xiàn)像就是通過某種機(jī)制使一個(gè)或者多個(gè)電子從氣體原理或分子中分離出來，形成氣體媒質(zhì)，這種媒質(zhì)就稱為電離氣體，如果外電場產(chǎn)生了電離氣體，傳導(dǎo)電流就形成了，這種現(xiàn)象就被稱為氣體放電。而這種技術(shù)，就是工業(yè)廢氣處理最新的一種原理。
一般在常壓下進(jìn)行氣體污染物的管理，而能在常壓下產(chǎn)生的等離子體只有電暈放電和介質(zhì)陰擋放電兩種形式。跟據(jù)氣體系能量狀態(tài)，溫度和離子密度，等離子體通常可分為高溫等離子體和低溫等離子體（包括熱等離子體和冷等離子體），其中低溫等離子體的電離度接近1，各種粒子的溫度幾呼相同，并且體系處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，它主要應(yīng)用在受控?zé)岷朔磻?yīng)方面的研究。而這種技術(shù)，就是工業(yè)廢氣處理最新的一種原理。也就是說等離子廢氣處理就是處于電離狀態(tài)下的氣體，等離子體由大量的電子、離子、中性原子、激發(fā)態(tài)原子、光子和自由基等組成。一般氣體放電產(chǎn)生等離子體屬于低溫等離子體。另外也可以對低濃度、高流速、大風(fēng)量的含揮發(fā)性有機(jī)污染物和含硫類污染物進(jìn)行處理。常壓下，氣體放電產(chǎn)生的高度非平衡等離子體中電子溫度（數(shù)萬攝氏度）遠(yuǎn)高于氣體溫度（100攝氏度），在非平衡等離子體中可能發(fā)生各種類型的化學(xué)反應(yīng)，主要決定于電子的均勻能量、電子密度、氣體溫度、有害氣體分子濃度和共存的其它氣體成份。但電子和正離子的電荷數(shù)必需相等，整體表現(xiàn)出電中性，這就是等離子的含義，等離子具有導(dǎo)電和受電磁影響的性質(zhì)，在很多方面與固體、液體和氣體不同，因此又有人把它稱為物質(zhì)的第四狀態(tài)。在等離子廢氣處理設(shè)備處于熱力學(xué)非平衡狀態(tài)，各種粒子的狀態(tài)并不相同，其中電子的溫度（T）小于離子的溫度，電子的溫度達(dá)到 104K以上，離子的溫度可低到300-500K。而這種技術(shù)，就是工業(yè)廢氣處理最新的一種原理。在這一過程中高能電子起決定性作用，離子的熱運(yùn)動(dòng)作用。
DBD等離子體反應(yīng)區(qū)富含極高的物質(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)到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較，DBD等離子體技術(shù)放電量是電暈放電的50倍，放電密度是電暈放電的130倍。所以,傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)只能用于室內(nèi)空氣異味治理,與其他低溫等離子體技術(shù)相比較，DBD等離子體技術(shù)是用于工業(yè)化工藝廢氣治理的技術(shù)。
圖為DBD等離子體雙介質(zhì)阻擋放電示意圖
圖為DBD等離子體放電管
等離子體去除污染物的基本過程
· 過程一：高能電子的直接轟擊
· 過程二：O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
· 過程三：OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
· 過程四：分子碎片與OH自由基和O（活性氧）生成無機(jī)物H2O和CO2
技術(shù)特點(diǎn)
DBD等離子體工業(yè)廢氣處理成套設(shè)備擁有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)，歷經(jīng)15年，并申請十余項(xiàng)發(fā)明專利，在工業(yè)化應(yīng)用方面，處于世界先進(jìn)水平，屬于真正的中國制造。
與目前國內(nèi)常用的異味氣體治理方法相比較，DBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
· 技術(shù)高端，工藝簡潔：開機(jī)后，即自行運(yùn)轉(zhuǎn)，受工況限制非常少，無需專人操作。
· 節(jié)能：無機(jī)械設(shè)備，空氣阻力小，耗電量約為0.003kw/m3廢氣。
· 適應(yīng)工況范圍寬：設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速，隨用隨開，不受氣溫的影響。在250℃以下和在霧態(tài)工況環(huán)境中均可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在-50℃至+50℃的環(huán)境溫度仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
· 設(shè)備使用壽命長：本設(shè)備由不銹鋼材，銅材、鉬材、環(huán)氧樹脂等材料組成，抗氧化，采用防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了設(shè)備腐蝕問題。
· 結(jié)構(gòu)簡單：只需用電，操作極為簡單，無需派專職人員看守，基本不占用人工費(fèi)。無機(jī)械設(shè)備，故障率低，維修容易。
· 應(yīng)用范圍廣：介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生的低溫等離子體中，電子能量高，幾乎可以將所有的異味氣體分子降解。
低溫等離子體技術(shù)工藝路線示意圖
氣體從氣體收集系統(tǒng)收集后進(jìn)入等離子體反應(yīng)區(qū)，在高能電子的作用下，使異味分子受激發(fā)，帶電粒子或分子間的化學(xué)鍵被打斷，同時(shí)空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產(chǎn)生OH自由基、活性氧等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，這些強(qiáng)氧化性物質(zhì)也會與異味分子反應(yīng)，使其分解，從而促進(jìn)異味消除。凈化后的氣體經(jīng)排氣筒高空排放。
圖為廢氣處理工藝路線示意圖
氣體處理實(shí)驗(yàn)室及DBD等離子體中試車
公司與惡臭控制工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立長期有效的合作機(jī)制，并建有功能齊全的氣體實(shí)驗(yàn)室。可以對常見的2000多種惡臭污染物進(jìn)行定性定量檢測，而其我公司還備有專業(yè)中試車，可以對企業(yè)產(chǎn)生的有毒有害氣體進(jìn)行現(xiàn)場工程化實(shí)驗(yàn)，并可以對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場測試。
低溫等離子體技術(shù)適用場合及應(yīng)用對象
DBD等離子體技術(shù)產(chǎn)生的高能電子能量高，自由基密度大，因此絕大部分有毒有害物質(zhì)均能被分解，且處理對象廣泛，對《惡臭污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的八大惡臭物質(zhì)硫化氫、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除，并對以下物質(zhì)進(jìn)行有效分解凈化：
實(shí)用范圍
DBD等離子體降解污染物是利用高能電子、自由基等活性粒子與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。該技術(shù)能夠應(yīng)用于污水處理廠、石油化工、制藥、污水處理、涂料、皮革加工、感光材料、汽車制造、食品加工廠、印染廠、垃圾處理廠、公廁、屠宰場、牲畜飼養(yǎng)場、魚類加工廠、飼料加工廠等諸多能夠產(chǎn)生惡臭異味的場所。等離子廢棄凈化器。
冀公網(wǎng)安備 13092602000160號
