低溫等離子廢氣處理技術

技術簡介

    低溫等離子廢氣處理技術，采用雙介質阻擋放電形式產生等離子體，所產生等離子體的密度是其他技術產生等離子體密度的1500倍，最初用于氟利昂類、哈隆類物質的分解處理，后延伸至工業惡臭、異味、有毒有害氣體處理。該技術節能、環保，應用范圍廣，所有化工生產環節產生的惡臭異味幾乎都可以處理，并對二惡英有良好的分解效果。
  
    等離子體工業廢氣處理技術已研制出標準化廢氣治理設備，利用所產生的高能電子、自由基等活性粒子激活、電離、裂解工業廢氣中的各組成份，使之發生分解，氧化等一些列復雜的化學反應，再經過多級凈化，從而消除各種污染源排放的異味、臭味污染物，使有毒有害氣體達到低毒化、無毒化，保護人類生存環境。由于其對污染物分子的高效分解且處理能耗低等特點，為工業廢氣的處理開辟了一條新的思路。

作用原理

    低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的 放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，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發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。（注：低溫等離子體相對于高溫等離子體而言，屬于常溫運行。）

    等離子體反應區富含極高的物質，如高能電子、離子、自由基和激發態分子等，廢氣中的污染物質可與這些具有較高能量的物質發生反應，使污染物質在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到講解污染物的目的。與傳統的電暈放電形勢產生的低溫等離子技術相比較，等離子體技術放電密度是電暈放電的1500倍，這就是傳統低溫等離子體技術治理工業廢氣99%以失敗而告終的原因。

技術特點

    與目前國內常用的異味氣體治理方法相比較，等離子體工業廢氣處理技術具有以下特點：

    低溫等離子體技術應用于惡臭氣體治理，具有處理效果好，運行費用低廉、無二次污染、運行穩定、操作管理簡便、即開即用等優點。

    ①介質阻擋放電產生電子能量高，低溫等離子體密度大，達到常用等離子技術（電暈放電）的1500倍，幾乎可以和所有的惡臭氣體分子作用；
    ②技術反應速度快，氣體通過反應區的速度達到3-15米/秒，即達到很好的處理效果，其他技術氣體通過反應區的速度0.01米/秒都很難達到的處理效果；
    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設備腐蝕問題；其他技術是氣體與電極直接接觸，電極在3個月或1年內會造成嚴重腐蝕，即使通過的氣體沒有腐蝕性，自身所產生的臭氧也會把電極造成腐蝕；
    ④主機為成套工業廢氣處理裝置，前面配有專用塔，能有效去除廢氣中的粉塵和水分，操作簡單；
    ⑤自動化程度高，設備啟動、停止十分迅速，隨用隨開，對于部分化工生產的不連續性，可以在生產時開啟，不生產的間隙停止運行，大量的節約能源；
    ⑥運行成本較低，比常用的蓄熱式燃燒爐RTO節約運行費用5-8倍，每立方米氣量運行費用僅為0.3～0.9分錢，部分高濃度廢氣可以通過空氣稀釋后用技術處理；
    ⑦應用范圍廣闊，基本不受氣溫和污染物成分的影響，對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80-98%，處理后的氣氣濃度達到國家標準；
    ⑧技術處理工業廢氣技術不是水洗技術，是通過高能量等離子體對污染物的直接擊穿和直接轟擊，使分子鏈斷裂，并非污染物的轉移；
    ⑨重要特點：以非甲烷總烴為例，用色譜法檢測，非甲烷總烴去除率也許只有45%，但惡臭異味的去除率達93%。這是因為非甲烷總烴經過處理后，部分分子變成小分子，用色譜法檢測時，依然表現為非甲烷總烴；惡臭異味的去除率高，表明實際已經分解了93%以上的污染物質，因為分解后的物質也有部分有異味；
    ⑩解決了二惡英這個世界難題，二惡英類物質含有氯，多數是親電子基團，更容易被電子轟擊。

工藝示意圖

    異味氣體從氣體收集系統收集后，一部分廢氣需要進行預處理，除水后進入等離子體反應區，在高能電子的作用下，使異味分子受激發，帶電粒子或分子間的化學鍵被打斷，同時空氣中的水和氧氣在高能電子轟擊下也會產生OH自由基、活性氧等強氧化性物質，這些強氧化性物質也會與異味分子反應，使其分解，從而促進異味消除 。凈化后的氣體經排氣筒高空排放。