低溫等離子體VOCs治理技術(shù)
等離子體即是物質(zhì)存在的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種狀態(tài)外的第四種狀態(tài)，其實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)失去電子的原子核(一般是外層電子)和電子混合存在的一種狀態(tài)，廣泛存在于宇宙中，或者“超氣態(tài)”，也稱“電漿體”。
由于放電所處階段、放電形式及放電量的不同，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞?，使得放電過(guò)程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，由于電子在整個(gè)原子體系中占比的質(zhì)量微乎其微，由于離子的低溫，所以使得整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài)，所以稱為冷低溫等離子體,同時(shí)該類等離子體又稱為非平衡等離子體。
處理后達(dá)到以下排放標(biāo)準(zhǔn)：
《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 16297-1996)》
《廣東大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB44 27-2001)》
低溫等離子處理機(jī)理：
低溫等離子體去除污染物的過(guò)程比較復(fù)雜，其中包含物理、化學(xué)及多種其他未知的反應(yīng)過(guò)程，但目前處理機(jī)理總體普遍認(rèn)為由以下幾個(gè)過(guò)程構(gòu)成：
過(guò)程一：高能電子的直接轟擊
通常等離子體中的電子能量平均在5-10eV左右，而大部分的污染物的分子鍵能不超過(guò)8eV(如O-O鍵能為5.12eV，O-OH鍵能5.10eV)，所以當(dāng)電子轟擊到污染物分子時(shí)，會(huì)直接將污染物打碎。
過(guò)程二：O原子或臭氧的氧化
O2+e→2O
自然空氣中放電時(shí)，大氣中的氧氣會(huì)被電離(電子能量達(dá)到10eV時(shí)，空氣中的氧氣會(huì)被電離為等離子體，達(dá)到12.5eV時(shí)，氮?dú)鈺?huì)被電離)，電離后的氧氣以氧原子或者O3的形式存在，由于失去共價(jià)電子對(duì)，氧原子或者O3需要從外界其他物質(zhì)中奪取電子形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，而處于激發(fā)態(tài)的污染物分子是最好的奪取電子的對(duì)象，氧原子或者O3會(huì)從這些被激發(fā)的分子上奪取電子，從而氧化這些污染物。
過(guò)程三：OH自由基的氧化
H2O+e→OH+H
H2O+O→2OH
H+O2→OH+O
一般認(rèn)為在空氣中適當(dāng)?shù)乃衷陔娮拥霓Z擊及電場(chǎng)的極化作用下，會(huì)造成OH自由基的產(chǎn)生，OH自由基在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為缺少一個(gè)電子組成穩(wěn)定物質(zhì)的基團(tuán)，需要從其他物質(zhì)上奪取一個(gè)電子來(lái)形成穩(wěn)定的物質(zhì)，并且表現(xiàn)的獲取電子的能力超過(guò)O3，即氧化性比O3更強(qiáng)，OH自由基會(huì)將激發(fā)態(tài)的污染物分子的電子奪走，進(jìn)而氧化污染物(在水處理過(guò)程中著名的芬頓高級(jí)氧化法，便是利用OH自由基氧化高穩(wěn)定性的環(huán)結(jié)構(gòu)有機(jī)物)。所以適當(dāng)?shù)乃钟欣谔幚砟芰Φ奶嵘?/p>
過(guò)程四：分子碎片+氧氣的反應(yīng)
在過(guò)程一中的污染物分子由于受到電子轟擊，形成大量的分子碎片，這些分子碎片由于化學(xué)鍵需要電子來(lái)重新形成穩(wěn)定的物質(zhì)，此時(shí)空氣中的氧氣，氧原子，O3及OH自由基極易和這些分子碎片結(jié)合奪取電子，進(jìn)而氧化處理掉這些分子碎片。
低溫等離子體工藝技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
1.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。
2.在等離子體中幾乎所有的廢氣分子都處于高激發(fā)態(tài)，反應(yīng)活性都大幅度提高。
3.反應(yīng)速度快，通常在數(shù)毫秒至數(shù)百毫秒內(nèi)即可完成反應(yīng)，使得處理設(shè)備體積小。
4.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)。
5.等離子反應(yīng)可以隨時(shí)開啟隨時(shí)停止，不需要預(yù)熱時(shí)間，對(duì)工況要求較低，特別適合非連續(xù)工作的場(chǎng)合廢氣處理。
6.反應(yīng)物總體溫升低，一般低于5℃的溫升，熱損失很少。
工藝技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：
該工藝用于各類濃度的有機(jī)廢氣處理，可處理苯類、酮類、醇類、醚類、烷類及其混合類有機(jī)廢氣，主要用于化工、機(jī)械、電子、電器、涂裝、制鞋、橡膠、塑料、印刷、污水除臭、污泥烘干及各種工業(yè)生產(chǎn)車間產(chǎn)生的有害廢氣處理。
