等離子凈化器性能原理

等離子凈化器性能原理

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出，各種類型的環(huán)境污染層出不窮，嚴(yán)重危及了人類的健康與生存。為了人類自身的安危，治理環(huán)境問題迫在眉睫。近年，涌現(xiàn)出許多治理工業(yè)廢氣污染問題的各種技術(shù)，如超聲波、光催化氧化、生物法、冷凍法、焚燒法等。其中低溫等離子體作為一種高效、低能耗、處理量大、操作簡單的環(huán)保新技術(shù)來處理有毒、有害及難降解物質(zhì)，是近年來一項重大科技成果，具有其它方法*的優(yōu)勢。
1 等離子凈化器
等離子 凈化器又稱低溫等離子廢氣凈化器。

本工藝在電催化總的設(shè)計概念下，分三個即獨立又混成的激發(fā)系統(tǒng)：微波激發(fā)區(qū)、等離子激發(fā)區(qū)、極板激發(fā)區(qū)。每個激發(fā)區(qū)有它特定的功能，但在原理上有它相似的地方。

2 1：微波激發(fā)區(qū)
本工藝有3至9個微波激發(fā)單位，根據(jù)被處理風(fēng)量的不同數(shù)量不同，微波由于它的頻率相對比較高，在納秒的時間內(nèi)有效作用于被處理空間（區(qū)域），由于微波的功率相對較小，因此在激發(fā)能力上也就是說電子的獲能躍遷能力上有限，本設(shè)計只是把微波作為初頻激發(fā)源，在處理過程中作為一種預(yù)激發(fā)能。由于微波的預(yù)激功能，*的提高等離子體區(qū)，極板區(qū)的激發(fā)能力和處理效果，由于微波技術(shù)的運用，本工藝在同類設(shè)備的比較中顯得設(shè)備精煉而效果*。

3 2：低溫等離子體激發(fā) 
本工藝有40支至240支充有特殊氣體的無極管組成的低溫等離子體激發(fā)區(qū)，低溫等離子體區(qū)是工藝的核心技術(shù)，國外諸多科研機構(gòu)室稱在常壓下實現(xiàn)低溫等離子體。從大量的試驗分析，常壓低溫等離子體要在工業(yè)中應(yīng)用存在的困難仍舊很大，本工藝借助低氣壓的無極燈作為低溫等離子體的激發(fā)體，zui大限度地在無極管區(qū)實現(xiàn)低溫等離子體區(qū)，由于低溫等離子體在能量躍遷過程中具有*的能量平衡性，在粒子撞擊中失能極少，所以低溫等離子體作為原子激發(fā)是的一種能。在實踐應(yīng)用中，zui大的科題在于低氣壓究竟是多少帕？管內(nèi)充什么樣的氣體zui有經(jīng)濟價值？這沒有理論模型可言，只有通過實踐、實驗、分析。

4 極板區(qū) 
根據(jù)被處理氣體的流量，極板間的電壓分12KV、16KV至42KV，極板間加以足夠高的電壓，在引風(fēng)的作用下，極區(qū)由于負(fù)壓的作用，按照法拉第暗區(qū)理論、光致電離理論、自由離理論，在常壓或接近常壓的條件下有相當(dāng)概率的粒子可能實現(xiàn)低溫等離子體。

5 去除污染物機理 
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、游離基團) 活性基 團

(3) 活性基團+分子(原子)→生成物+熱

(4) 活性基團+活性基團→生成物+熱

從以上過程可以看出，電子首先從電場獲得能量，通過激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去，獲得能量的分子或原子被激發(fā)，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團；之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質(zhì)俘獲，成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性，在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。

6 去除污染物的原理 
低溫等離子體技術(shù)處理污染物的原理為：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，使其電離、解離和激發(fā)，然后便引發(fā)了一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒無害或低毒低害的物質(zhì)，從而使污染物得以降解去除。因其電離后產(chǎn)生的電子平均能量在10ev ，適當(dāng)控制反應(yīng)條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學(xué)反應(yīng)變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領(lǐng)域中的一項具有*潛在優(yōu)勢的*，等離子體受到了國內(nèi)外相關(guān)學(xué)科界的高度關(guān)注。

7 在環(huán)境工程中的應(yīng)用 
低溫等離子體技術(shù)在廢氣處理中的應(yīng)用隨著工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，石油、制藥、油漆、印刷和涂料等行業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機廢氣也日漸增多，這些廢氣不僅會在大氣中停留較長的時間，還會擴散和漂移到較遠(yuǎn)的地方，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染，這些廢氣吸入人體，直接對人體的健康產(chǎn)生*的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使性的大氣環(huán)境日益惡化，酸雨(主要來源于工業(yè)排放的硫氧化物和氮氧化物) 的危害引起了各國的重視。由于大氣受污染而酸化，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災(zāi)難頻繁發(fā)生，給人類造成了巨大損失。因此選擇一種經(jīng)濟、可行性強的處理方法勢在必行。

降解揮發(fā)性有機污染物(VOCs)傳統(tǒng)的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等，對于低濃度的VOCs很難實現(xiàn)，而光催化降解VOCs又存在催化劑容易失活的問題，利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制，具有潛在的優(yōu)勢。但由于等離子體是一門包含放電物理學(xué)、放電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及真空技術(shù)等基礎(chǔ)學(xué)科之上的交叉學(xué)科。因此, 目前能成熟的掌握該技術(shù)的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術(shù)處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術(shù)。

8 簡單判斷方法 
現(xiàn)在，各傳媒上宣傳 低溫等離子廢氣凈化的產(chǎn)品和技術(shù)很多，可這些產(chǎn)品的宣傳大部分都是在炒低溫等離子體概念。如何判斷是否是真正意義上的低溫等離子體技術(shù)？可以用下面兩個簡單的規(guī)則來判斷，即使你不懂低溫等離子體技術(shù)也能判斷出是真是假。

(1) 在 廢氣凈化的通道上必須充滿了低溫等離子體。這條規(guī)則判斷很簡單，只要用眼睛觀察一下處理通道是否充滿紫藍色的放電就可以直觀的了解是否是低溫等離子體了（需要注意的是不要將各種顏色的燈光當(dāng)作電離子體放電）。如果在廢氣處理的通道上只零星的分布若干的放電點或線，則處理的效果是非常有限的，因為，大部分的(VOCs)氣體沒有進過低溫等離子體處理區(qū)域。

(2) 低溫等離子體處理系統(tǒng)必須要有一定的放電處理功率。通常需要在2～5瓦時/米3。即1000米3/時的風(fēng)量需要處理的電功率為2KW～5KW。如果號稱1000米3/時的風(fēng)量只需要幾十或幾百瓦的電功率，則zui多也就是靜電(除塵)處理或局部處理而已。要想分解VOCs沒有一定的能量是不可能的。

9 凈化方法 
等離子廢氣凈化器采用了*的吸附-分解-碳化 離心式抽風(fēng)安裝-河北晨明環(huán)保工藝技術(shù)設(shè)計,采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計等優(yōu)點,是一種干法處理有機廢氣的凈化設(shè)備。它改變了使用活性碳材料的工藝技術(shù),無需再生處理原料,無需專人負(fù)責(zé),不產(chǎn)生二次污染,更換及維護保養(yǎng)方便。

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)外加電壓達到氣體的放電電壓時，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間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達到降解污染物的目的。一般氣體放電，將會產(chǎn)生等離子，而這種放電現(xiàn)像就是通過某種機制使一個或者多個電子從氣體原理或分子中分離出來，形成氣體媒質(zhì)，這種媒質(zhì)就稱為電離氣體，如果外電場產(chǎn)生了電離氣體，傳導(dǎo)電流就形成了，這種現(xiàn)象就被稱為氣體放電。而這種 凈化設(shè)備的技術(shù)，就是工業(yè)廢氣處理的一種原理。
我公司低溫等離子體處理設(shè)備的特點：
1、工藝簡潔：低溫等離子體設(shè)備,操作簡單,無需專人看管，遇故障自動停機報警，并實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控，更方便，更安全。
2、節(jié)能：低溫等離子體處理工業(yè)廢氣能耗低，運行費用低廉，2～5瓦時/立方米;
3、適應(yīng)范圍廣：在-60℃<至+300℃的環(huán)境內(nèi)均可正常運轉(zhuǎn),特別是在潮濕,甚至空氣濕度飽和的環(huán)境下仍可正常運行。
4、設(shè)備使用壽命長：本設(shè)備由不銹鋼材，鈦合金等等材料組成，抗氧化性強，在酸堿性氣體中耐腐蝕。
5、組合性強：低溫等離子體處理設(shè)備可以竄并聯(lián)混合應(yīng)用。
6、500～2000立方米/時為一個低溫等離子體處理裝置單元，一個單元用一個脈沖電源激勵。
7、在處理易燃，易爆氣體時為了達到的安全，我公司的低溫等離子廢氣處理設(shè)備，采用了極其嚴(yán)密的多重保護（其中包括VOC濃度自檢，自控停機，多點卸爆等）。
我公司低溫等離子體工業(yè)廢氣處理設(shè)備參數(shù)：
1． 輸入電壓：AC380V（或AC220V）（±10%）
2． 功耗：2～5KW/1000立方米（2～5瓦時/立方米 ）
3． 工作環(huán)境：
溫度： －10℃～+40℃
相對濕度： 20%～93%（不結(jié)露）
4． 大氣壓力： 86Kpa～106Kpa
5． 氣體流速：1～30米/秒
6． 處理量：20～20000立方米
7． 凈化氣體升溫：小于5°C
8． 壓損：小于300Pa