低溫等離子體處理惡臭氣體原理分析

 

電暈放電和介質阻擋放電形式的低溫等離子體廢氣處理設備更適合處理惡臭氣體。

 

等離子體由***量的電子、離子、分子、中性原子、激發(fā)態(tài)、光子和自由基組成。它的總正負電荷相等，宏觀上保持電中性，但也表現(xiàn)出很高的化學活性。等離子體作為物質的***四種狀態(tài)，具有導電和電磁影響的性質，其物理性質和規(guī)律不同于固體、液體和氣體。

 

根據(jù)粒子溫度，等離子體可分為熱等離子體和冷等離子體。前者是由稠密氣體在常壓或高壓下電弧放電或高頻放電產生，系統(tǒng)中各種粒子溫度接近相等(電子溫度≈粒子溫度≈氣體溫度)，一般在5000K以上；后者是由稀薄氣體在高壓下的輝光放電和***氣氣體的微波或電暈放電激發(fā)產生的。電子的溫度不等于其他離子的溫度(電子溫度≥氣體溫度)，電子的溫度一般高達數(shù)萬度，而其他粒子的溫度只有300-500k，所以整個系統(tǒng)的溫度還是不高，所以也叫低溫等離子體。

 

根據(jù)產生源，等離子體可分為輻射等離子體和輻射等離子體，其中輻射等離子體主要分為以下五種形式:

 

輝光放電

 

電暈放電

 

介質阻擋放電

 

射頻放電

 

微波放電

 

等離子體產生化學作用有兩個條件:激發(fā)并維持等離子體放電和在等離子體中產生化學反應。與高壓相比，這兩個條件在低壓下更容易實現(xiàn)。因此，為了使等離子體中的電子在沒有高溫的情況下獲得更高的能量，對放電形式提出了更高的要求。一般來說，電暈放電和介質阻擋放電是更適合氣味污染控制的放電形式。

 

有兩種方法可以通過等離子去除惡臭

 

***種方式是在高能電子的瞬間高能作用下，打開一些有害氣體分子的化學鍵，使其直接分解成簡單的原子或無害的分子。

 

***二種方式在***量高能電子、離子、激發(fā)態(tài)粒子、氧自由基、氫自由基(電子不成對、活性強的自由基因)的作用下，被氧化分解成無害產物。

 

通過等離子體去除惡臭有三個主要過程

 

1.在高能電子的作用下，產生強氧化自由基o、OH和HO2

 

2.有機分子被高能電子碰撞激發(fā)，即原子鍵斷裂形成小碎片群和原子；

 

3.o、OH、HO2與激發(fā)的原子、有機分子、斷裂基團等自由基反應，有機分子***終被氧化降解為CO、CO2和H2O。

 

去除效率與電子能量和有機分子的鍵能有關。

 

在等離子體化學反應中，電子只在反應開始時起激發(fā)作用，放電增加了物種的活性，引發(fā)化學反應，甚至在常溫常壓下沒有催化劑很難或不可能發(fā)生的化學反應。