低溫等離子凈化器

低溫等離子凈化器工藝流程

氣體收集系統(tǒng)—預處理噴淋洗滌系統(tǒng)—低溫等離子凈化系統(tǒng)—深度氣體吸附催化系統(tǒng)—排放系統(tǒng)—控制系統(tǒng)氣體收集系統(tǒng)主要是將構筑物自由揮發(fā)的氣體收集起來并輸送到后續(xù)處理系統(tǒng)。具體包括氣罩系統(tǒng)、管道輸送系統(tǒng)和風機。

低溫等離子凈化器工作原理

廢氣處理中洗滌系統(tǒng)用來和廢氣在洗滌塔內(nèi)進行預處理化學反應，去處粉塵且通過化學反應后的氣體達到廢氣一級凈化處理，具體包括專用填料、噴淋裝置、脫水層、風機、加藥系統(tǒng)等。
低溫等離子凈化器內(nèi)部裝有獨特的碰吸單元，截留去除廢氣中的顆粒物質(zhì)，廢氣收集系統(tǒng)收集的多元素氣體經(jīng)過等離子活性氧凈化裝置，在高壓等離子電場的作用下，電離初始態(tài)氧將其中的廢氣離子進行電離荷電凈化，帶電的微小離子(塵埃粒子)被吸附單元所收集并流入和沉積到氣體處理裝置的儲塵箱內(nèi)，氣體內(nèi)的有害氣體被電場內(nèi)所產(chǎn)生的臭氧所殺菌，并去除了異味，有害氣體被除掉,達到廢氣處理的目的。
吸附催化凈化處理裝置是一種干式廢氣處理設備。由箱體和裝填在箱體內(nèi)的吸附單元組成，吸附單元根據(jù)廢氣處理要求添加催化劑達到進一步去處異味氣體的目的�？刂葡到y(tǒng)主要用來控制系統(tǒng)開機、停運，并對系統(tǒng)運行效果進行檢測，反饋系統(tǒng)的運行狀態(tài)和技術參數(shù)，從而使設備處于最佳運行狀態(tài)，實現(xiàn)無人值守。

本工藝在電催化總的設計概念下，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)去。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。

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激發(fā)能。由于微波的預激功能，極大的提高等離子體區(qū)，極板區(qū)的激發(fā)能力和處理效果，由于微波技術的運用，本工藝在同類設備的比較中顯得設備精煉而效果優(yōu)越。

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，國外諸多科研機構室稱在常壓下實現(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，最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極強的能量平衡性，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)是最理想的一種能。在實踐應用中，最大的科題在于低氣壓究竟是多少帕？管內(nèi)充什么樣的氣體最有經(jīng)濟價值？這沒有理論模型可言，只有通過實踐、實驗、分析。

3: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，在引風的作用下，極區(qū)由于負壓的作用，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概率的粒子可能實現(xiàn)低溫等離子體。
根據(jù)三類的功能區(qū)，集中的目的是實現(xiàn)低溫等離子體，由于理論和實際使用條件上的區(qū)別，單一的方法獲得低溫等離子體，從功率上，外部條件上都存在差距。本工藝集三種技術與一體，經(jīng)山東、江蘇、浙江三地多家醫(yī)藥、化工企業(yè)的實地測試，原廢氣的去除率非常理想，根據(jù)尼普公司的測試，高濃度廢氣去除率可達84%以上。
電催化氧化工藝集低溫等離子體、微波放電、極板放電與一體，在實際使用中實現(xiàn)廢氣的有效處理是極為復雜的過程，整個過程在不到1秒的時間內(nèi)完成。從理論到模型都能探究到相關的機理，通過三種方式的集中放電，廢氣分子從低能的E,在千分之一秒的時間內(nèi)躍遷到足以使其電離的Em級，廢氣分子鍵充分斷裂，在雪崩式的撞擊中斷裂后的粒子由于質(zhì)量更小，被進一步躍遷，與反應堆內(nèi)的氧離子氫氧根離子發(fā)生反應，生成無害無味的CO2、H2O以及其它高價化合物。同時由于反應堆內(nèi)臭氧以及紫外線的作用，徹底去除不同范疇的廢氣化合物，實地較為廣譜的去除空間。

低溫等離子體去除污染物的機理：

等離子體化學反應過程中，等離子體傳遞化學能量的反應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，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應中起著重要的作用。
低溫等離子體去除污染物的原理：
低溫等離子體技術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)了一系列復雜的物理、化學反應，使復雜大分子污染物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵涡》肿影踩�物質(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，適當控制反應條件可以實現(xiàn)一般情況下難以實現(xiàn)或速度很慢的化學反應變得十分快速。作為環(huán)境污染處理領域中的一項具有極強潛在優(yōu)勢的高新技術，等離子體受到了國內(nèi)外相關學科界的高度關注。
低溫等離子體技術在環(huán)境工程中的應用：
低溫等離子體技術在廢氣處理中的應用隨著工業(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的地方，給環(huán)境帶來嚴重的污染，這些廢氣吸入人體，直接對人體的健康產(chǎn)生極大的危害；另外工業(yè)煙氣的無控制排放使全球性的大氣環(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，導致了生態(tài)環(huán)境的破壞，重大災難頻繁發(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、放電化學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科。因此,目前能成熟的掌握該技術的單位非常的少。大部分宣傳采用低溫等離子技術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。

是否是低溫等離子體處理技術的簡單判斷方法：

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？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/時的風量需要處理的電功率為2KW～5KW。如果號稱1000米3/時的風量只需要幾十或幾百瓦的電功率，則最多也就是靜電(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。