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DDBD低溫等離子體廢氣處理技術(shù)

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DDBD技術(shù)采用雙介質(zhì)阻擋放電(Double Dielectric Barrier Discharge，簡(jiǎn)稱DDBD)形式產(chǎn)生等離子體，所產(chǎn)生等離子體的密度是其他技術(shù)產(chǎn)生等離子體密度的1500倍

詳細(xì)介紹

■ 技術(shù)簡(jiǎn)介

擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DDBD技術(shù)采用雙介質(zhì)阻擋放電（Double Dielectric Barrier Discharge，簡(jiǎn)稱DDBD）形式產(chǎn)生等離子體，所產(chǎn)生等離子體的密度是其他技術(shù)產(chǎn)生等離子體密度的1500倍，該技術(shù)是派力迪公司與復(fù)旦大學(xué)共同研發(fā)成功的。自1994年由復(fù)旦大學(xué)開始研發(fā)，zui初用于氟利昂類（Freon）、哈隆類（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。后來與派力迪合作研發(fā)拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，延伸至工業(yè)惡臭、異味、有毒有害氣體處理。派力迪開創(chuàng)了DDBD技術(shù)大規(guī)?；I(yè)應(yīng)用的先河，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，侯立安院士評(píng)價(jià)說：“DDBD技術(shù)的發(fā)明，為化工清潔生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)，是近代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的一次技術(shù)革命”，該技術(shù)世界*、，屬于真正的中國(guó)創(chuàng)造。
　　
DDBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)是派力迪公司由復(fù)旦大學(xué)引進(jìn)吸收，已研制出標(biāo)準(zhǔn)化廢氣治理設(shè)備，利用所產(chǎn)生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離、裂解工業(yè)廢氣中的各組成份，使之發(fā)生分解，氧化等一些列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，再經(jīng)過多級(jí)凈化，從而消除各種污染源排放的異味、臭味污染物，使有毒有害氣體達(dá)到低毒化、無毒化，保護(hù)人類生存環(huán)境。

DDBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)作為一種新的環(huán)境污染治理技術(shù)，由于其對(duì)污染物分子的高效分解且處理能耗低等特點(diǎn)，為工業(yè)廢氣的處理開辟了一條新的思路。該技術(shù)的應(yīng)用，具有現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)里程碑的意義。

■ 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。（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。）

DDBD等離子體反應(yīng)區(qū)富含*的物質(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)到講解污染物的目的。與傳統(tǒng)的電暈放電形勢(shì)產(chǎn)生的低溫等離子技術(shù)相比較，DDBD等離子體技術(shù)放電密度是電暈放電的1500倍，這就是傳統(tǒng)低溫等離子體技術(shù)治理工業(yè)廢氣99%以失敗而告終的原因。

圖為DBDD等離子體雙介質(zhì)阻擋放電示意圖

圖為DDBD等離子體放電管

■ 等離子體去除污染物的基本過程

· 過程一：高能電子的直接轟擊

· 過程二：O原子或臭氧的氧化

O2+e→2O

· 過程三：OH自由基的氧化

H2O+e→OH+H

H2O+O→2OH

H+O2→OH+O

· 過程四：分子碎片+氧氣的反應(yīng)

■ 技術(shù)特點(diǎn)

DDBD等離子體工業(yè)廢氣處理成套設(shè)備擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，歷經(jīng)18年，該技術(shù)的發(fā)明為化工清潔生產(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。申請(qǐng)二十六項(xiàng)國(guó)家，在等離子體技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用方面走在了世界zui前列，、屬于真正的中國(guó)創(chuàng)造。

與目前國(guó)內(nèi)常用的異味氣體治理方法相比較，DDBD等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)具有以下特點(diǎn)：

DDBD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、無二次污染、運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡(jiǎn)便、即開即用等優(yōu)點(diǎn)。

①DDBD介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生電子能量高，低溫等離子體密度大，達(dá)到常用等離子技術(shù)（電暈放電）的1500倍，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用；

②DDBD技術(shù)反應(yīng)速度快，氣體通過反應(yīng)區(qū)的速度達(dá)到3-15米/秒，即達(dá)到很好的處理效果，其他技術(shù)氣體通過反應(yīng)區(qū)的速度0.01米/秒都很難達(dá)到DDBD的處理效果；

③氣體通過部分，全部采用陶瓷、石英、不銹鋼等防腐蝕材料，電極與廢氣不直接接觸，根本上解決了低溫等離子體技術(shù)設(shè)備腐蝕問題；其他技術(shù)是氣體與電極直接接觸，電極在3個(gè)月或1年內(nèi)會(huì)造成嚴(yán)重腐蝕，即使通過的氣體沒有腐蝕性，自身所產(chǎn)生的臭氧也會(huì)把電極造成腐蝕；

④DDBD主機(jī)為成套工業(yè)廢氣處理裝置，前面配有DDBD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，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，部分高濃度廢氣可以通過空氣稀釋后用DDBD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)；

⑧DDBD技術(shù)處理工業(yè)廢氣技術(shù)不是水洗技術(shù)，是通過高能量等離子體對(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；

⑨重要特點(diǎn)：以非甲烷總烴為例，用色譜法檢測(cè)，非甲烷總烴去除率也許只有45%，但惡臭異味的去除率達(dá)93%。這是因?yàn)榉羌淄榭偀N經(jīng)過處理后，部分分子變成小分子，用色譜法檢測(cè)時(shí)，依然表現(xiàn)為非甲烷總烴；惡臭異味的去除率高，表明實(shí)際已經(jīng)分解了93%以上的污染物質(zhì)，因?yàn)榉纸夂蟮奈镔|(zhì)也有部分有異味；

⑩DDBD技術(shù)是真正的中國(guó)創(chuàng)造，歐美及亞洲國(guó)家正在引進(jìn)我國(guó)技術(shù)，解決二惡英污染問題，DDBD技術(shù)對(duì)二惡英這個(gè)世界難題，已經(jīng)是成熟工藝，因?yàn)槎河㈩愇镔|(zhì)含有氯，多數(shù)是親電子基團(tuán)，更容易被電子轟擊。

■ 低溫等離子體技術(shù)工藝路線示意圖

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。

圖為廢氣處理工藝路線示意圖

■ 氣體處理實(shí)驗(yàn)室及DDBD等離子體中試車

公司與國(guó)家惡臭控制工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建立*有效的合作機(jī)制，并建有功能齊全的氣體實(shí)驗(yàn)室?？梢詫?duì)常見的2000多種惡臭污染物進(jìn)行定性定量檢測(cè)，而其我公司還備有專業(yè)中試車，可以對(duì)企業(yè)產(chǎn)生的有毒有害氣體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工程化實(shí)驗(yàn)，并可以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

圖為廢氣處理實(shí)驗(yàn)室一角

圖為廢氣處理工程試驗(yàn)車

圖為廢氣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

■ 低溫等離子體技術(shù)適用場(chǎng)合及應(yīng)用對(duì)象

DDBD等離子體技術(shù)產(chǎn)生的高能電子能量高，自由基密度大，因此絕大部分有毒有害物質(zhì)均能被分解，且處理對(duì)象廣泛，對(duì)《國(guó)家惡臭污染控制標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的八大惡臭物質(zhì)硫化氫、氨、*胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效去除，并對(duì)以下物質(zhì)進(jìn)行有效分解凈化：

■ 實(shí)用案例

DDBD等離子體降解污染物是利用高能電子、自由基等活性粒子與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。該技術(shù)能夠應(yīng)用于污水處理廠、石油化工、制藥、污水處理、涂料、皮革加工、感光材料、汽車制造、食品加工廠、印染廠、垃圾處理廠、公廁、屠宰場(chǎng)、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)、魚類加工廠、飼料加工廠等諸多能夠產(chǎn)生惡臭異味的場(chǎng)所。該技術(shù)成功應(yīng)（試）用于以下項(xiàng)目：

· 中石化齊魯分公司腈綸廠異味氣體處理工程，處理風(fēng)量：1000Nm3/h，流速：5m/s，電耗：0.004KW/Nm3,采用低溫等離子體工業(yè)廢氣處理技術(shù)，二甲胺兩級(jí)去除率>99%。