低温等离子体技术在环境工程中的应用
低温等离子体技术在废气处理中的应用随着工业经济的发展,石油、制药、油漆、印刷和涂料等行业产生的挥发性**废气也日渐增多 等离子除臭设备,这些废气不仅会在大气中停留较长的时间,还会扩散和漂移到较远的地方,给环境带来严重的污染,这些废气吸入人体 等离子除臭工程,直接对人体的健康产生较大的危害;另外工业烟气的无控制排放使**性的大气环境日益恶化,酸雨(主要来源于工业排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各国的重视。由于大气受污染而酸化,导致了生态环境的破坏,重大灾难频繁发生,给人类造成了巨大损失。因此选择一种经济、可行性强的处理方法势在必行。
降解挥发性**污染物(VOCs)传统的处理方法如吸收、吸附、冷凝和燃烧等,对于低浓度的VOCs很难实现,而光催化降解VOCs又存在催化剂容易失活的问题,利用低温等离子体处理VOCs可以不受上述条件的限制,具有潜在的优势。但由于等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科。因此, 目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少。大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术。
用介质阻挡放电或电晕放电过程中,等离子体内部产生富含较高化学活性的粒子,如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,较终转化为CO、CO2、H2O或小分子等物质 等离子除臭,从而达到净化废气的目的。适用范围广、宽谱性、耐高温、净化效率比较高、流量范围宽,尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体,如化工、医药、污水、香精香料生产等行业。电子能量高,几乎可以和所有的恶臭气体分子作用;运行费用低;反应快,设备启动、停止十分迅速,随用随开。一次性投资较高。
低温等离子体技术在气态污染物治理方面优势显著。其基本原理是在电场的加速作用下,产生高能电子,当电子平均能量**过目标治理物分子化学键能时,分子键断裂,达到消除气态污染物的目的。1980年代,日本东京大学S.Masuda教授提出的高压脉冲电晕放电法是常温常压下得到低温等离子体的较简单、较有效的方法。它已成为目前的研究*,也正越来越多的用于气态污染物的治理。