低溫技術是近年發展起來(lai)的(de)新技術。等(deng)離子體被稱為物質的第四(si)種(zhong)形態,利用介(jie)質放電所產(chan)生(sheng)的等(deng)離子體以(yi)每秒300萬次至5000萬次的速度反復(fu)轟擊異味(wei)氣體分子,激活(huo)、電(dian)離、裂解廢氣中的各種成分,使復(fu)雜的大分子污染物轉變為一些小(xiao)分子的安全(quan)物質(如CO2和H2O),達到(dao)凈化的(de)目(mu)的(de)。
等(deng)離子技(ji)術(shu)產生的高(gao)能電子能量高(gao),自由基(ji)密度大,因此絕大部分(fen)有毒(du)有害物質(zhi)均能被分(fen)解,且(qie)處理(li)對象廣泛(fan),對各種工業有機廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)及國家《惡(e)臭(chou)污染排(pai)放(fang)標(biao)準》中規(gui)定的八大惡(e)臭(chou)物質(zhi)均能有效(xiao)去除。相比其它廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)處理(li)方法(fa),等(deng)離子體技(ji)術(shu)具備能耗低、使用(yong)便利、無(wu)二(er)次污染等(deng)特點,是(shi)目前(qian)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)污染治理(li)中富有前(qian)景(jing)、行(xing)之有效(xiao)的技(ji)術(shu)方法(fa)。
等離子(zi)體(ti)(ti)與(yu)固體(ti)(ti)、液體(ti)(ti)、氣體(ti)(ti)一(yi)樣,是物質的(de)一(yi)種(zhong)聚(ju)集狀態,是繼固、液、氣三態后被(bei)列為(wei)物質的(de)“第四態”。由正離(li)子(zi)(zi)(zi)、負離(li)子(zi)(zi)(zi)、電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)和(he)中(zhong)性粒子(zi)(zi)(zi)組成。在這個(ge)體系中(zhong)因其(qi)總的正、負電(dian)(dian)荷數(shu)相等(deng),故稱為(wei)等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)體。氣(qi)體(惰性氣(qi)體除外)在一定電(dian)(dian)壓(ya)和(he)頻率(lv)電(dian)(dian)場作(zuo)用下均可被(bei)電(dian)(dian)離(li)或擊(ji)穿(chuan),產生包括電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)、各種離(li)子(zi)(zi)(zi)、原子(zi)(zi)(zi)和(he)自由基在內的等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)體。

常規意義上的(de)(de)等(deng)離子體(ti)(ti)(ti)(ti)態是中(zhong)性氣體(ti)(ti)(ti)(ti)中(zhong)產(chan)生了相當(dang)數量的(de)(de)電(dian)離,當(dang)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)溫(wen)度升高到其粒(li)子的(de)(de)熱運(yun)動動能與氣體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)電(dian)離能可以比擬(ni)時,粒(li)子之間通過碰撞就可以產(chan)生大量的(de)(de)電(dian)離過程。并非只有完全電(dian)離的(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)才是等(deng)離子體(ti)(ti)(ti)(ti),但(dan)需要有足夠高電(dian)離度的(de)(de)電(dian)離氣體(ti)(ti)(ti)(ti)才具有等(deng)離子體(ti)(ti)(ti)(ti)性質。當(dang)體(ti)(ti)(ti)(ti)系(xi)中(zhong)“電(dian)性”比“中性”更(geng)重(zhong)要時,這(zhe)一體系可稱為(wei)等離子體。
等離子(zi)技術產生的高能電子(zi)能量高,自由基(ji)密度大,因此絕大部分有(you)毒有(you)害物(wu)質均(jun)能被分解,且處理對象廣泛,對各種工業(ye)有(you)機廢氣(qi)及國家《惡(e)臭(chou)污染(ran)排放(fang)標準(zhun)》中規(gui)定(ding)的八大惡(e)臭(chou)物(wu)質均(jun)能有(you)效去(qu)除。
當外加電(dian)(dian)(dian)(dian)壓達到氣(qi)(qi)體的放電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓時(shi),氣(qi)(qi)體被(bei)擊穿,產(chan)生大量(liang)(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)、離子(zi)(zi)、原子(zi)(zi)和(he)自由(you)基(ji)在內(nei)的混(hun)合粒(li)(li)子(zi)(zi)。這些高能(neng)活性粒(li)(li)子(zi)(zi)和(he)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)中的污染物作用,使廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)分(fen)子(zi)(zi)在極短的時(shi)間內(nei)發(fa)生分(fen)解,以(yi)達到凈(jing)化(hua)(hua)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)的目(mu)的。電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)的設計使廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)分(fen)子(zi)(zi)的運動速度較低,零點(dian)幾秒內(nei)便(bian)能(neng)使其負(fu)載(zai)足夠的電(dian)(dian)(dian)(dian)荷。帶電(dian)(dian)(dian)(dian)粒(li)(li)子(zi)(zi)在電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)中會(hui)受(shou)到電(dian)(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力(li)(庫侖(lun)力(li))的作用,使廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)分(fen)子(zi)(zi)被(bei)吸附至陽極,因此凈(jing)化(hua)(hua)率(lv)非常(chang)高。粒(li)(li)子(zi)(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)離后產(chan)生的電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)平(ping)均能(neng)量(liang)(liang)約(yue)為1eV~10eV,因(yin)此(ci)控(kong)制反(fan)(fan)應條件(jian)可以(yi)使(shi)反(fan)(fan)應變得十分快速。

相(xiang)比其(qi)它廢(fei)氣(qi)處理(li)方法,等離子體技術具備能(neng)耗(hao)低、使用便(bian)利、無二次污(wu)染(ran)等特點,是目(mu)前廢(fei)氣(qi)污(wu)染(ran)治理(li)中富有前景、行之有效的技術方法。傳統治理(li)VOC及(ji)異味氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)方法(fa)(如吸收法(fa)、熱氧化(hua)(hua)法(fa)、膜(mo)分(fen)離(li)(li)法(fa)、生(sheng)(sheng)物反應(ying)法(fa)和光催化(hua)(hua)法(fa)等(deng)(deng)(deng))由于(yu)(yu)對于(yu)(yu)低(di)濃度氣(qi)(qi)體(ti)(ti)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)效(xiao)率(lv)不高,各國(guo)(guo)利用不同(tong)的(de)(de)(de)冷等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)發生(sheng)(sheng)裝置治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi),通(tong)過比較(jiao)不同(tong)放(fang)電形式的(de)(de)(de)等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)對廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)去(qu)除效(xiao)率(lv),發現介(jie)質阻擋(dang)放(fang)電等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)去(qu)除率(lv)較(jiao)高,這也(ye)成為近幾年研究的(de)(de)(de)重點。大流量低(di)溫等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)裝置為真正意義上的(de)(de)(de)等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)技術。所(suo)要(yao)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)的(de)(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)通(tong)過等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)區,使之離(li)(li)子(zi)化(hua)(hua),形成電離(li)(li)狀態(tai),在(zai)(zai)高能電子(zi)和粒(li)子(zi)的(de)(de)(de)轟擊下,加之等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)態(tai)中豐富的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)活性基團,在(zai)(zai)較(jiao)短的(de)(de)(de)時(shi)間類分(fen)解反應(ying)成為二(er)氧化(hua)(hua)碳、水(shui)或是(shi)小(xiao)分(fen)子(zi)化(hua)(hua)合物。而非單(dan)純(chun)的(de)(de)(de)依(yi)靠臭(chou)氧來(lai)氧化(hua)(hua)反應(ying)。這種等(deng)(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)體(ti)(ti)治(zhi)(zhi)(zhi)理(li)廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)技術正是(shi)國(guo)(guo)內發改委(wei)、環(huan)保部等(deng)(deng)(deng)鼓勵發展的(de)(de)(de)先進(jin)技術,在(zai)(zai)國(guo)(guo)內處于(yu)(yu)應(ying)用推廣階段,其技術在(zai)(zai)國(guo)(guo)內處于(yu)(yu)先進(jin)水(shui)平。
