一、介質(zhì)阻擋放電低溫等離子廢氣處理設(shè)備技術(shù)簡(jiǎn)介
介質(zhì)阻擋放電形式產(chǎn)生等離子體,所產(chǎn)生等離子體的非常密度高。初用于氟利昂類(lèi)(Freon)、哈隆類(lèi)(Halong)物質(zhì)的分解處理,是國(guó)家為了研究保護(hù)地球臭氧層而設(shè)立的科研項(xiàng)目。延伸至工業(yè)惡臭、異味、有毒有害氣體處理。該技術(shù)節(jié)能、環(huán)保,應(yīng)用范圍廣,所有化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的惡臭異味幾乎都可以處理,并對(duì)二惡英有良好的分解效果。
二、介質(zhì)阻擋放電低溫等離子廢氣處理設(shè)備技術(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(guò)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。(注:低溫等離子體相對(duì)于高溫等離子體而言,屬于常溫運(yùn)行。)
介質(zhì)阻擋等離子體反應(yīng)區(qū)富含物質(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。
等離子體去除污染物的基本過(guò)程
過(guò)程一:高能電子的直接轟擊
過(guò)程二:O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
過(guò)程三:OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
過(guò)程四:分子碎片+氧氣的反應(yīng)
三、介質(zhì)阻擋放電低溫等離子廢氣處理設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)
介質(zhì)阻擋等離子體工業(yè)廢氣處理成套設(shè)備為化工清潔生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ),是近代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的一次技術(shù)革命。
介質(zhì)阻擋等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)具有以下特點(diǎn):
介質(zhì)阻擋低溫等離子體技術(shù)應(yīng)用于惡臭氣體治理,具有處理效果好,運(yùn)行費(fèi)用低廉、無(wú)二次污染、運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡(jiǎn)便、即開(kāi)即用等優(yōu)點(diǎn)。
①介質(zhì)阻擋低溫等離子體放電產(chǎn)生電子能量高,低溫等離子體密度大,幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用;
②介質(zhì)阻擋低溫等離子體技術(shù)反應(yīng)速度快,氣體通過(guò)反應(yīng)區(qū)的速度達(dá)到3-15米/秒,即達(dá)到很好的處理效果;
③氣體通過(guò)部分,全部采用陶瓷、石英、不銹鋼等防腐蝕材料,電與廢氣不直接接觸,根本上解決了低溫等離子體技術(shù)設(shè)備腐蝕問(wèn)題;
④介質(zhì)阻擋低溫等離子體主機(jī)為成套工業(yè)廢氣處理裝置,前面配有空氣凈化專用塔,能有效去除廢氣中的粉塵和水分,操作簡(jiǎn)單;
⑤自動(dòng)化程度高,設(shè)備啟動(dòng)、停止十分迅速,隨用隨開(kāi),對(duì)于部分化工生產(chǎn)的不連續(xù)性,可以在生產(chǎn)時(shí)開(kāi)啟,不生產(chǎn)的間隙停止運(yùn)行,大量的節(jié)約能源;
⑥運(yùn)行成本較低,比常用的蓄熱式燃燒爐RTO節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用5-8倍,每立方米氣量運(yùn)行費(fèi)用僅為0.3~0.9分錢(qián),部分高濃度廢氣可以通過(guò)空氣稀釋后用介質(zhì)阻擋低溫等離子體技術(shù)處理;
⑦應(yīng)用范圍廣闊,基本不受氣溫和污染物成分的影響,對(duì)惡臭異味的臭氣濃度有良好的分解作用,惡臭異味的去除率達(dá)80-98,處理后的氣體臭氣濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);
⑧介質(zhì)阻擋低溫等離子體技術(shù)處理工業(yè)廢氣技術(shù)不是水洗技術(shù),是通過(guò)高能量等離子體對(duì)污染物的直接擊穿和直接轟擊,使分子鏈斷裂,并非污染物的轉(zhuǎn)移。
四、 介質(zhì)阻擋放電低溫等離子廢氣處理設(shè)備技術(shù)工藝
異味氣體從氣體收集系統(tǒng)收集后,一部分廢氣需要進(jìn)行預(yù)處理,除水后進(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(huì)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(huì)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。