低溫技術是近年(nian)發(fa)展起(qi)來(lai)的新技(ji)術。等離(li)子體(ti)被(bei)稱為物質的第四種(zhong)形(xing)態(tai),利用介(jie)質放電(dian)所產生(sheng)的等離(li)子體(ti)以每秒300萬次至5000萬(wan)次的(de)速度反復(fu)轟擊(ji)異味氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)(zi),激活(huo)、電(dian)離(li)、裂解廢氣(qi)中的(de)各種成分(fen),使復(fu)雜的(de)大分(fen)子(zi)(zi)污染物(wu)(wu)轉(zhuan)變為一些小分(fen)子(zi)(zi)的(de)安全物(wu)(wu)質(如CO2和H2O),達到凈化的(de)目(mu)的(de)。
等(deng)離子技(ji)術(shu)產生的(de)(de)高(gao)能電子能量高(gao),自由基密度大,因此(ci)絕大部分(fen)(fen)有(you)(you)(you)毒(du)有(you)(you)(you)害物質均能被分(fen)(fen)解,且(qie)處(chu)理對象廣泛,對各種工業有(you)(you)(you)機廢氣及國家《惡臭污染(ran)(ran)排放(fang)標(biao)準》中(zhong)規定的(de)(de)八大惡臭物質均能有(you)(you)(you)效去除(chu)。相比其它廢氣處(chu)理方法,等(deng)離子體技(ji)術(shu)具備能耗低(di)、使用便利、無二次污染(ran)(ran)等(deng)特點,是目(mu)前廢氣污染(ran)(ran)治(zhi)理中(zhong)富(fu)有(you)(you)(you)前景、行之有(you)(you)(you)效的(de)(de)技(ji)術(shu)方法。
等離(li)子(zi)體與固體、液體、氣體一(yi)樣,是(shi)物(wu)質的一(yi)種聚集狀態(tai)(tai),是(shi)繼固、液、氣三態(tai)(tai)后被列為物(wu)質的“第(di)四態”。由正離(li)子(zi)(zi)(zi)、負離(li)子(zi)(zi)(zi)、電(dian)子(zi)(zi)(zi)和中性粒子(zi)(zi)(zi)組成。在這個體系(xi)中因其總的正、負電(dian)荷(he)數相(xiang)等,故稱為等離(li)子(zi)(zi)(zi)體。氣體(惰性氣體除(chu)外(wai))在一(yi)定電(dian)壓和頻(pin)率電(dian)場作用(yong)下均可被電(dian)離(li)或擊穿,產生包括電(dian)子(zi)(zi)(zi)、各種離(li)子(zi)(zi)(zi)、原子(zi)(zi)(zi)和自由基在內的等離(li)子(zi)(zi)(zi)體。

常規(gui)意義上的等(deng)(deng)離(li)(li)子體(ti)(ti)(ti)態是(shi)中性氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)中產(chan)生了相當(dang)(dang)數(shu)量的電離(li)(li),當(dang)(dang)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)溫度升高(gao)到其(qi)粒子的熱(re)運動動能與(yu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的電離(li)(li)能可(ke)以比擬時,粒子之間通過碰撞就可(ke)以產(chan)生大量的電離(li)(li)過程(cheng)。并非只有(you)完全電離(li)(li)的氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)才是(shi)等(deng)(deng)離(li)(li)子體(ti)(ti)(ti),但需要有(you)足夠高(gao)電離(li)(li)度的電離(li)(li)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)才具有(you)等(deng)(deng)離(li)(li)子體(ti)(ti)(ti)性質。當(dang)(dang)體(ti)(ti)(ti)系(xi)中“電性”比“中性”更重要時,這一體系可稱為等離子體。
等離子(zi)技術(shu)產(chan)生的(de)高(gao)能(neng)電子(zi)能(neng)量高(gao),自由基(ji)密度大(da),因此絕大(da)部分有毒(du)有害物(wu)質均能(neng)被分解,且處理對象(xiang)廣泛,對各種工業有機廢氣及國家《惡(e)臭污染排放標(biao)準》中規(gui)定(ding)的(de)八大(da)惡(e)臭物(wu)質均能(neng)有效(xiao)去除。
當外加電(dian)壓達(da)到(dao)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)放(fang)電(dian)電(dian)壓時(shi),氣(qi)(qi)(qi)體被擊(ji)穿,產生大量電(dian)子(zi)、離子(zi)、原子(zi)和自由基在內(nei)的(de)(de)(de)混合粒(li)(li)子(zi)。這些高能活性粒(li)(li)子(zi)和廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)污(wu)染物作(zuo)(zuo)用,使(shi)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)分(fen)子(zi)在極短的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)內(nei)發(fa)生分(fen)解,以達(da)到(dao)凈化廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。電(dian)場的(de)(de)(de)設計使(shi)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)運動速度較低(di),零點幾秒內(nei)便能使(shi)其負載足夠的(de)(de)(de)電(dian)荷。帶(dai)電(dian)粒(li)(li)子(zi)在電(dian)場中(zhong)會受(shou)到(dao)電(dian)場力(庫(ku)侖力)的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,使(shi)廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)(qi)分(fen)子(zi)被吸附(fu)至陽極,因此凈化率非常高。粒(li)(li)子(zi)電(dian)離后產生的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)平均能量約為1eV~10eV,因(yin)此控制反應(ying)條件(jian)可以使(shi)反應(ying)變得十分(fen)快速(su)。

相比其它廢氣處理方(fang)法,等離子體技術具備(bei)能耗低(di)、使用便利、無二(er)次污染等特點,是(shi)目前廢氣污染治(zhi)理中富有前景、行(xing)之有效的技術方(fang)法。傳統治(zhi)理VOC及異味氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)方法(fa)(如吸收法(fa)、熱(re)氧化(hua)(hua)法(fa)、膜分(fen)(fen)離(li)法(fa)、生(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)法(fa)和光催化(hua)(hua)法(fa)等)由于對(dui)于低濃(nong)度氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)治(zhi)(zhi)理效(xiao)率(lv)不(bu)高,各(ge)國(guo)利(li)用(yong)不(bu)同的(de)冷(leng)等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)發(fa)(fa)生(sheng)裝(zhuang)置治(zhi)(zhi)理廢氣(qi)(qi),通過比較不(bu)同放電形式的(de)等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)對(dui)廢氣(qi)(qi)的(de)去除效(xiao)率(lv),發(fa)(fa)現介質(zhi)阻擋放電等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)的(de)去除率(lv)較高,這也成為近幾年研究的(de)重(zhong)點。大流量低溫等離(li)子(zi)(zi)廢氣(qi)(qi)治(zhi)(zhi)理裝(zhuang)置為真(zhen)正(zheng)意義上(shang)的(de)等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)廢氣(qi)(qi)治(zhi)(zhi)理技術。所要治(zhi)(zhi)理的(de)廢氣(qi)(qi)通過等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)區(qu),使之離(li)子(zi)(zi)化(hua)(hua),形成電離(li)狀態,在高能(neng)電子(zi)(zi)和粒子(zi)(zi)的(de)轟(hong)擊下,加之等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)態中(zhong)豐富(fu)的(de)氧化(hua)(hua)活性基團,在較短的(de)時間(jian)類分(fen)(fen)解反(fan)應(ying)成為二氧化(hua)(hua)碳、水或是小(xiao)分(fen)(fen)子(zi)(zi)化(hua)(hua)合物(wu)。而非單(dan)純的(de)依靠(kao)臭氧來氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)。這種(zhong)等離(li)子(zi)(zi)體(ti)(ti)(ti)治(zhi)(zhi)理廢氣(qi)(qi)的(de)技術正(zheng)是國(guo)內(nei)發(fa)(fa)改(gai)委、環保部等鼓(gu)勵發(fa)(fa)展的(de)先進技術,在國(guo)內(nei)處于應(ying)用(yong)推廣階段(duan),其技術在國(guo)內(nei)處于先進水平(ping)。
