低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态,当外加电压达到气体的放电电压时,气体被击穿,产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高,但重粒子温度很低,整个体系呈现低温状态,所以称为低温等离子体。基于介质阻挡放电产生的低温等离子体技术,我们称之为介质阻挡放电技术(DBD)或者双质阻挡放电技术(DDBD),该技术可以产生大面积、高密度的低温等离子体。因为绝缘介质的阻挡效应,该技术不会产生火花放电,安全性能高。低温等离子体内部产生富含*化学活性的粒子,如高能电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应,最终转化为二氧化碳(CO2)和水(H2O)等物质,从而达到净化废气的目的。
双介质低温等离子体技术,是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性电子化学技术,由于能很容易使污染物分子高效分解且处理能耗低等特点,是目前国内外大气污染治理中最富有前景、最行之有效的技术方法之一,其使用和推广前景广阔,为工业领域VOC类有机废气及恶臭气体的治理开辟了一条新的思路。
适用废气种类
介质阻挡放电产生的低温等离子体内,高能电子能量高,活性粒子密度高,能够分解绝大部分恶臭异味分子和各种VOC分子,包括:
含氮化合物:甲胺、二甲胺、DMF等。
含硫化合物: H2S、CS2、二甲二硫、硫醇、硫醚等。
苯系物:苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等。
VOCs类废气: 烃、芳烃、脂、酯、醇、醛、酮、醚等。
《国家恶臭污染控制标准》中规定的八大恶臭物质硫化氢、氨、三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、苯乙烯、二甲二硫均能有效
典型应用行业
该技术可用于橡胶行业、制药行业、注塑、饲料和肥料加工厂、畜牧产品农场、化纤厂、皮革厂、制浆厂、污水泵站、各类污水处理厂、涂料、食品填加剂厂、皮革加工、感光材料、汽车制造以及公厕、粪便转运站等诸多行业存在的有机废气、异味、恶臭等污染问题。
双介质低温等离子体技术处理废气的原理说明
在外加电场的作用下,介质阻挡放电产生的大量高能电子(e)轰击污染物分子,使其电离和激发,然后与其他活性粒子如氧原子(O)、羟基自由基(OH)结合,引发了一系列复杂的物理、化学反应,使复杂大分子污染物转变为简单小分子安全物质,或使有毒有害物质转变成无毒无害或低毒低害的物质,从而使污染物得以降解去除。
等离子体技术分解和氧化有机废气分子的过程十分迅速,一般是在微妙到毫秒的范围内,最终产物主要是CO2和H2O
以去除恶臭气体硫化氢(H2S)为例:
途径一:高能电子(e)直接轰击并分解H2S分子,然后和活性很高的氧原子结合(O),最终生成H2O和SO2:
H2S +e → H + HS + e → 2H+S
2H+S+3O→H2O + SO2
途径二:H2S分子被氧原子(O)直接氧化,而最终生成H2O和SO2:
H2S + 3O → H2O + SO2
途径三:H2S分子被羟基自由基(OH)直接氧化,而最终生成H2O和SO2:
H2S + OH →(HO·H2S)→ H2O + SO2
产品特点
我公司开发的模块化双介质低温等离子体产品,采用双介质阻挡放电技术,具有“高效、安全、不打火”的特点:
基于介质阻挡放电技术和高压脉冲电源技术,可以实现大面积的均匀放电,是真正的低温等离子体技术
放电产生的电子能量强,平均可达5eV,低温等离子体密度高达2*1020/m3
高压电源和放电模块均为模块化设计,方便客户进行整套设备的结构设计、冗余设计和后期扩容
放电模块为平板式结构设计,风阻小,易于清洗和维护
放电电极均内置在石英玻璃管内,不与废气接触,避免了电极腐蚀问题,寿命长。
高压绝缘胶灌封处理,防潮、防水、防爬电。所有绝缘材料均为阻燃材料,安全等级高。
高压电源含有多重保护功能,并集成数据显示、监测、远程控制功能,支持PLC远程控制和功率调节。
产品优势
与其他的废气处理工艺(活性炭吸附、液体吸收、燃烧法及生物法等)相比较,采用我公司的双介质低温等离子体技术的废气处理工艺,具有如下优势:
1、高去除率:本设备能高效去除挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气、硫醇类等主要污染物,以及各种恶臭异味,除臭效率可达90%以上。
2、适应性强:既可以处理单一成分的废气,可以适应多种复杂成分的废气处理。对酸、碱气体、高湿环境等具有良好的适应能力。
3、低耗节能:运行费用低廉,约为0.6Wh-1Wh/m3,即处理1千立方米的能耗不到1度电。工艺简洁,随用随开,操作简单方便。
4、设备组合性强:模块化设计,设备重量轻,体积小,可按场地要求立放、卧放,可根据废气浓度、流量、成份进行串、并组合设计。
5、维护方便、寿命长:放电模块为平板式结构设计,风阻小,易于清洗和维护,遇故障自动停机报警,只需作定期检查。