低溫等離子體技術(shù)在有機廢氣處理***域的應用

 

 

 

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、機動車等排放源SO2、NOx、VOCs(揮發(fā)性有機化合物)的排放，***氣環(huán)境日益惡化。低有機廢氣處理技術(shù)是20世紀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，可實現(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或多個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、活性基團等多種高活性粒子，具有較高的化學活性，可與多種難降解污染物發(fā)生反應，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，等離子體內(nèi)會發(fā)生各種類型的化學反應，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，當電子能量小于10eV時，會產(chǎn)生活性自由基，等離子體定向鏈發(fā)生化學反應后，被等離子體激活的污染物分子會被清除。當平均電子能***于污染物分子的鍵能時，污染物會因化學鍵的斷裂而分解。

 

TSP及粉塵處理應用

 

總懸浮顆粒物是指粒徑小于100微米的顆粒物?；覊m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粒子場強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，帶電粒子擴散到集塵器并沉積在集塵器上，從而達到除塵的目的。

 

脫硫脫氮技術(shù)在工業(yè)廢氣中的應用

 

工業(yè)廢氣中的硫氧化物和氮氧化物對環(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、工藝復雜、處理后二次污染容易等***點。

 

上世紀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，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、反應速度快、處理徹底等***點。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用

 

***氣中的二氧化碳是溫室效應的主要原因。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