低溫等離子廢氣處理設(shè)備

       低溫等離子技術(shù)是在外加電場的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，一是在產(chǎn)生等離子體的過程中，高頻放電所產(chǎn)生的瞬間高能足夠打開一些有害氣體分子的化學(xué)能，使之分解為單質(zhì)原子或無害分子；二是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臭氣分子碰撞結(jié)合，在電場作用下，使臭氣分子處于激發(fā)態(tài)。當(dāng)臭氣分子獲得的能量大于其分子鍵能的結(jié)合能時(shí)，臭氣分子的化學(xué)鍵斷裂，直接分解成單質(zhì)原子或由單一原子構(gòu)成得無害氣體分子。同時(shí)產(chǎn)生的大量·OH、·HO2、·O等活性自由基和氧化性極強(qiáng)的O3，與有害氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成無害產(chǎn)物。使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì)害的物質(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無從而使污染物得以降解去除。

旋風(fēng)除塵器利用離心力和電場力的共同作用分離粒子。旋風(fēng)除塵器內(nèi)安裝電暈極但不加電壓的運(yùn)行工況稱為旋風(fēng)除塵器的“靜態(tài)”工況，此時(shí)的除塵效率稱為旋風(fēng)除塵器的靜態(tài)除塵效率。為了研究安裝電暈極對旋風(fēng)除塵器除塵效率的影響，對常規(guī)旋風(fēng)除塵器和旋風(fēng)除塵器兩種情況分別進(jìn)行了各種入口風(fēng)速下的除塵效率實(shí)驗(yàn)。

常規(guī)旋風(fēng)除塵器選用長筒體型，筒體直徑為40mm、入口尺寸為270×110mm，排灰口直徑為116mm。排氣管直徑為200 mm，排氣管插入深度460 mm。在常規(guī)旋風(fēng)除塵器內(nèi)安裝電暈極構(gòu)成旋風(fēng)除塵器，電暈極由15根直徑4 mm鋼筋構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并固定在排氣管上。實(shí)驗(yàn)粉塵為400h目滑石粉，發(fā)塵濃度控制在5g/m3左右。

常規(guī)旋風(fēng)除塵器安裝電暈極后除塵效率明顯提高，除塵效率的變化規(guī)律與常規(guī)旋風(fēng)除塵器除塵效率的變化規(guī)律相同，即先隨著入口風(fēng)速的增加而增加，至一運(yùn)行工況后，除塵效率又有所降低。

常規(guī)旋風(fēng)除塵器運(yùn)行工況在入口風(fēng)速V=17m/s左右，此時(shí)，其總除塵效率達(dá)到了80%;而安裝電暈極以后，旋風(fēng)除塵器的靜態(tài)運(yùn)行工況約在入口風(fēng)速V=20 m/s左右，靜態(tài)總除塵效率達(dá)到約85%，增幅為6.3%左右。這說明僅僅安裝電暈極而不加電壓，就能使旋風(fēng)除塵器的除塵效率明顯提高電暈極。在旋風(fēng)除塵器內(nèi)具有提高效率的作用。

低溫等離子技術(shù)

電場激發(fā)出的電子、自由基、激發(fā)態(tài)分子（主要是O3等）等活性物質(zhì)，是低溫等離子體技術(shù)凈化有機(jī)廢氣的關(guān)鍵。VOCs組分解離的難易程度，一方面取決于電子的能量，另一方面還取決于分子中化學(xué)鍵的鍵能。電子在放電過程中獲得的能量主要集中在2~12eV之間，而VOCs分子分解所需要能量剛好均在這個(gè)區(qū)域內(nèi)。

目前，產(chǎn)生低溫等離子體的常用方法是電暈放電和介質(zhì)阻擋放電。

電暈放電，是在大氣壓或高于大氣壓條件下，使用電極表面曲率半徑很小的電極，如針狀電極或細(xì)線狀電極，由于放電空間電場不均勻，使電離過程主要局限于局部電場很高的電極附近，特別是發(fā)生在曲率半徑很小的電極附近或薄層中，并伴隨明顯光亮的放電現(xiàn)象，一般都發(fā)生在高電壓（大于5kv）和較高頻率（20～40kHz）條件下。

介質(zhì)阻擋放電，是絕緣介質(zhì)覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間中的一種氣體放電。當(dāng)在電極上施加足夠高的交流電壓，電極之間的氣體發(fā)生電離，而電極間的介質(zhì)能起到儲能作用，限制放電電流的自由增長，進(jìn)而產(chǎn)生大量細(xì)絲狀、極短的脈沖微放電，均勻穩(wěn)定地充滿整個(gè)放電間隙，同時(shí)能抑制級間火花或弧光的產(chǎn)生。

采用介質(zhì)阻擋放電方式的等離子體反應(yīng)器，一般都采用陶瓷、石英等防腐蝕介質(zhì)材料，電極與廢氣不直接接觸，從而可以一定程度避免設(shè)備腐蝕問題。而電暈放電技術(shù)（或針尖放電式）通常是氣體與電極直接接觸的，即使通過的氣體沒有腐蝕性，但等離子體中的活性強(qiáng)氧化物質(zhì)（如臭氧）也可能腐蝕電極。相對而言，采用介質(zhì)阻擋放電方式比電暈放電方式（如針尖放電）更安全。

值得注意的是，低溫等離子體技術(shù)主要是將有機(jī)分子中的化學(xué)鍵打斷，但尚未能完全將有機(jī)物礦化成CO2和H2O。以某治理項(xiàng)目為例，非甲烷總烴的去除率僅為45%，而惡臭的去除率可達(dá)93%。這主要是因?yàn)榉羌淄榭偀N經(jīng)過處理后，大分子變成小分子，用色譜法檢測依然表現(xiàn)為非甲烷總烴；而分解過程中產(chǎn)生的部分異味副產(chǎn)物（如臭氧等）亦會對惡臭的去除率有一定影響。

因此，正經(jīng)的低溫等離子體技術(shù)供應(yīng)商，通常還會在等離子反應(yīng)器前配置預(yù)處理系統(tǒng)，有效去除廢氣中的粉塵和水分，并且也會在反應(yīng)器后再配置后處理系統(tǒng)，延長廢氣與活性物質(zhì)的反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)對多余的活性物質(zhì)（主要是臭氧）進(jìn)行分解消除。