低溫等離子體技術(shù)在有機(jī)廢氣處理***域的應(yīng)用

 

 

 

工業(yè)革命以來，由于化石燃料的使用日益增加，***別是燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、機(jī)動(dòng)車等排放源SO2、NOx、VOCs(揮發(fā)性有機(jī)化合物)的排放，***氣環(huán)境日益惡化。低有機(jī)廢氣處理技術(shù)是20世紀(jì)70年代興起的一種煙氣治理技術(shù)，具有工藝流程短、能耗低、適用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)多種污染物的同步去除。

 

低溫等離子體技術(shù)綜述

 

低溫等離子體主要由氣體放電產(chǎn)生。氣體放電是從氣體原子或分子中電離出一個(gè)或多個(gè)電子形成電離氣體的過程。然后，電離氣體由外部電場產(chǎn)生，形成導(dǎo)電電流(即氣體放電現(xiàn)象)以獲得等離子體。放電方式包括輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻放電和微波放電。

 

 

 

低溫等離子體中存在電子、粒子、活性基團(tuán)等多種高活性粒子，具有較高的化學(xué)活性，可與多種難降解污染物發(fā)生反應(yīng)，使處理后的污染物發(fā)生轉(zhuǎn)化或分解。低溫等離子體的凈化機(jī)理是使數(shù)萬度的高能電子與氣體原子或分子發(fā)生非彈性碰撞，通過激發(fā)、離解、電離等一系列過程激活氣體。

 

低溫等離子體處理廢氣時(shí)，等離子體內(nèi)會(huì)發(fā)生各種類型的化學(xué)反應(yīng)，主要取決于電子的平均能量、電子密度、氣體溫度、污染物氣體的分子濃度以及共存氣體的組成。

 

 

 

一般來說，當(dāng)電子能量小于10eV時(shí)，會(huì)產(chǎn)生活性自由基，等離子體定向鏈發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，被等離子體激活的污染物分子會(huì)被清除。當(dāng)平均電子能***于污染物分子的鍵能時(shí)，污染物會(huì)因化學(xué)鍵的斷裂而分解。

 

TSP及粉塵處理應(yīng)用

 

總懸浮顆粒物是指粒徑小于100微米的顆粒物。灰塵是10微米或更小的懸浮顆粒。這些懸浮粒子長期以氣態(tài)和氣溶膠的形式存在于***氣中，對(duì)人類呼吸系統(tǒng)造成了極***的危害。

 

利用低溫等離子體技術(shù)處理TSP和浮塵,通常由電暈放電產(chǎn)生低溫等離子體,電子和離子的碰撞與浪費(fèi)粒子場強(qiáng)的作用下梯子和附加到這些粒子,使其成為帶電粒子。在電場力的作用下，帶電粒子擴(kuò)散到集塵器并沉積在集塵器上，從而達(dá)到除塵的目的。

 

脫硫脫氮技術(shù)在工業(yè)廢氣中的應(yīng)用

 

工業(yè)廢氣中的硫氧化物和氮氧化物對(duì)環(huán)境有害。硫氧化物的主要成分是SO2，氮氧化物是NO和NO2(統(tǒng)稱NOx)。

 

 

 

 

 

前者主要來自煤和石油的燃燒，后者主要來自汽車和內(nèi)燃機(jī)的廢氣。然而，現(xiàn)有的濕法脫硫脫氮技術(shù)和催化還原脫硫脫氮技術(shù)具有成本高、工藝復(fù)雜、處理后二次污染容易等***點(diǎn)。

 

上世紀(jì)80年代末，日本提出利用高頻脈沖放電產(chǎn)生的低溫等離子體進(jìn)行煙氣脫硫脫氮。該技術(shù)利用高壓脈沖電源產(chǎn)生具有高能電子的等離子體，激活廢氣中的SO2和NOx，然后加入NH3與被激活的氣體分子反應(yīng)，生成NH4SO4和NH4SO3。(NH4)2SO4和NH4NO3均可作為農(nóng)業(yè)肥料使用，具有成本低、反應(yīng)速度快、處理徹底等***點(diǎn)。重要的是，它可以將廢氣中的SO2和NOx轉(zhuǎn)化為肥料施用，從而起到化害為寶的作用。

 

***四，溫室氣體的處理和應(yīng)用

 

***氣中的二氧化碳是溫室效應(yīng)的主要原因。如果在工業(yè)生產(chǎn)過程中排放過多的二氧化碳，對(duì)環(huán)境是有害的。利用低溫等離子體處理工業(yè)廢氣可以有