低溫等離子體分解技術(shù)
低溫等離子體技術(shù)又稱非平衡等離子體技術(shù),是在外加電場的作用下,通過介質(zhì)放電產(chǎn)生大量的高能粒子,高能粒子與有機(jī)污染物分子發(fā)生一系列復(fù)雜的等離子體物理化學(xué)反應(yīng),從而將有機(jī)污染物降解為無毒無害物質(zhì)。
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),氣體分子被擊穿,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。
等離子體化學(xué)反應(yīng)過程中,等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)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(tuán)、游離基團(tuán)) 活性基團(tuán)
(3) 活性基團(tuán)+分子(原子)→生成物+熱
(4) 活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱
低溫等離子體技術(shù)處理有機(jī)廢氣具有以下優(yōu)點(diǎn):
①能耗低,可在室溫下與催化劑反應(yīng),無需加熱,極大地節(jié)約了能源;
②使用便利,設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)風(fēng)量變化以及現(xiàn)場條件進(jìn)行調(diào)節(jié);
③不產(chǎn)生副產(chǎn)物,催化劑可選擇性地降解等離子體反應(yīng)中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物;
缺點(diǎn)是:
①對水蒸氣比較敏感,當(dāng)水蒸氣含量高于5%時(shí)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。