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低温等离子体分解技术
2019-04-20
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低温等离子体分解技术

低温等离子体技术又称非平衡等离子体技术,是在外加电场的作用下,通过介质放电产生大量的高能粒子,高能粒子与有机污染物分子发生一系列复杂的等离子体物理化学反应,从而将有机污染物降解为无毒无害物质。

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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,气体分子被击穿,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,所以称为低温等离子体。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,并发生后续的各种反应以达到降解污染物的目的。


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等离子体化学反应过程中,等离子体传递化学能量的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


低温等离子体技术处理有机废气具有以下优点:

①能耗低,可在室温下与催化剂反应,无需加热,极大地节约了能源;

②使用便利,设计时可以根据风量变化以及现场条件进行调节;

③不产生副产物,催化剂可选择性地降解等离子体反应中所产生的副产物;


缺点是:

①对水蒸气比较敏感,当水蒸气含量高于5%时处理效率及效果将受到影响;

②对含粉尘气体比较敏感,处理效率明显降低。