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高浓度废气的治理技术—低温等离子法

日期:2018/6/13 | 阅读:202次

废气是指不利用的气体或没有利用价值的多余气体。人体呼吸产生废气、工农业生产产生废气、动植物也会产生废气、微生物生化过程也会产生废气。废气的成分非常复杂,有些是危害人们身体健康的有毒有害气体,必须进行处理,达到国家排放标准后才能排放。如氨气、硫化氢、三甲胺、苯乙烯等等。还有有机溶剂、影响大气,形成酸雨的二氧化硫、一氧化氮 等等。针对上述废气,国内外发明了很多方法治理废气。本文详解了低温等离子废气处理技术。
低浓度有害气态污染物(如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机化合物、硫化氢等)广泛地产生于能源转化、交通运输、工业生产等过程中,国际条例加强了对这些有害 废气的限制。传统的废气处理方 法如液体吸收法、活性炭吸附法、焚烧和催化氧化等已很难达到国际排放标准。 低温等离子体催化技术在治理气态污染物方面,已显示出了很高的社会效益和经济效益。是一项全新的处理技术, 低温等离子体场产生高能量活性粒子,促进催化反应,减少能耗;催化主导反应方向,让反应具有选择性,并能大大减少反应副产物,该技术被认为在处理 VOCs、氮氧化物、机动车尾气等方面都有着广阔的发展前景, 同时低温等离子体催化技术也存在一定的缺陷,如能耗高、一次性投资较大等,需要在研究过程中进行不断的完善。
那么什么叫等离子呢,就是在绝对温度不为零的任何气体中, 总有少量的原子被电离,即气体中除中性粒子外,还存在带电粒子—电子和离子等。这些少量的带电粒子相互间的作用很弱,它们在气体中仍可自由运动。但是,当 带电粒子建立的空间电荷场达到限制自身运动时,带电粒子相互间的作用对气体的性质产生影响。显然,随着带电粒子浓度的增大,其影响越来越大。当浓度足够大 时,正负带电粒子之间的相互作用,使得在与气体体积线度可相比拟的体积内始终维持宏观上的电中性,即空间净电荷为零。若有偶然因素,使电中性破坏,这就造 成了正负电荷的分离,引起强电场的出现,正负电荷在此电场作用下的运动,又很快恢复了电中性。这种状态下的电离气体称为等离子体。
一般来说,等离子体中基本的粒子类型有6 种,即:光子、电子、基态原子(或分子)、激发态原子(或分子)以及正离子和负离子。低温等离子体中这些粒子的共同存在,使其具有高能量、高活性等性质。 使很多需要很高活化能的化学反应能够发生,常规方法难以去除的污染物得以转化或分解,进行废气处理。
但无论哪一种低温等离子体,包括介质阻挡放电、直流电晕放电、脉冲电晕放电、射频放电、辉光放电,都是高压放电,存在打火爆炸等安全隐患。需要注意。

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