低溫等離子廢氣凈化器又稱等離子凈化器。
本工藝在電催化總的設(shè)計(jì)概念下,分三個(gè)即獨(dú)立又混成的激發(fā)系統(tǒng):微波激發(fā)區(qū)、等離子激發(fā)區(qū)、極板激發(fā)區(qū)。每個(gè)激發(fā)區(qū)有它特定的功能,但在原理上有它相似的地方。
1:微波激發(fā)區(qū)
本工藝有3至9個(gè)微波激發(fā)單位,根據(jù)被處理風(fēng)量的不同數(shù)量不同,微波由于它的頻率相對(duì)比較高,在納秒的時(shí)間內(nèi)作用于被處理空間(區(qū)域),由于微波的功率相對(duì)較小,因此在激發(fā)能力上也就是說(shuō)電子的獲能躍遷能力上有限,本設(shè)計(jì)只是把微波作為初頻激發(fā)源,在處理過(guò)程中作為一種預(yù)激發(fā)能。由于微波的預(yù)激功能,提高等離子體區(qū),極板區(qū)的激發(fā)能力和處理效果,由于微波技術(shù)的運(yùn)用,本工藝在同類設(shè)備的比較中顯得設(shè)備精煉而效果*。
2:低溫等離子體激發(fā)
本工藝有40支至240支充有氣體的無(wú)極管組成的低溫等離子體激發(fā)區(qū),低溫等離子體區(qū)是工藝的核心技術(shù)。從大量的試驗(yàn)分析,常壓低溫等離子體要在工業(yè)中應(yīng)用存在的困難仍舊很大,本工藝借助低氣壓的無(wú)極燈作為低溫等離子體的激發(fā)體,較大限度地在無(wú)極管區(qū)實(shí)現(xiàn)低溫等離子體區(qū),由于低溫等離子體在能量躍遷過(guò)程中具有強(qiáng)的能量平衡性,在粒子撞擊中失能極少,所以低溫等離子體作為原子激發(fā)是理想的一種能。在實(shí)踐應(yīng)用中,大的科題在于低氣壓究竟是多少帕?管內(nèi)充什么樣的氣體有經(jīng)濟(jì)價(jià)值?這沒(méi)有理論模型可言,只有通過(guò)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)、分析。
極板區(qū)
根據(jù)被處理 氣體的流量,極板間的電壓分12KV、16KV至42KV,極板間加以足夠高的電壓,在引風(fēng)的作用下,極區(qū)由于負(fù)壓的作用,按照法拉第暗區(qū)理論、光致電離理論、自由離理論,在常壓或接近常壓的條件下有相當(dāng)概率的粒子可能實(shí)現(xiàn)低溫等離子體。
根據(jù)三類的功能區(qū),集中的目的是實(shí)現(xiàn)低溫等離子體,由于理論和實(shí)際使用條件上的區(qū)別,單一的方法獲得低溫等離子體,從功率上,外部條件上都存在差距。電催化氧化工藝集低溫等離子體、微波放電、極板放電與一體,在實(shí)際使用中實(shí)現(xiàn)廢氣的處理是極為復(fù)雜的過(guò)程,整個(gè)過(guò)程在不到1秒的時(shí)間內(nèi)完成。從理論到模型都能探究到相關(guān)的機(jī)理,通過(guò)三種方式的集中放電,廢氣分子從低能的E,在千分之一秒的時(shí)間內(nèi)躍遷到足以使其電離的Em級(jí),廢氣分子鍵充分?jǐn)嗔?,在雪崩式的撞擊中斷裂后的粒子由于質(zhì)量更小,被進(jìn)一步躍遷,與反應(yīng)堆內(nèi)的氧離子氫氧根離子發(fā)生反應(yīng),生成無(wú)味的CO2、H2O以及其它高價(jià)化合物。同時(shí)由于反應(yīng)堆內(nèi)臭氧以及紫外線的作用,去除不同范疇的廢氣化合物,實(shí)地較為廣譜的去除空間。
去除污染物機(jī)理
等離子體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,等離子體傳遞化學(xué)能量的反應(yīng)過(guò)程中能量的傳遞大致如下:
(1)電場(chǎng)+電子→高 能電子
(2)高 能電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團(tuán)、游離基團(tuán))活性基團(tuán)
(3)活性基團(tuán)+分子(原子)→生成物+熱
(4)活性基團(tuán)+活性基團(tuán)→生成物+熱
從以上過(guò)程可以看出,電子首先從電場(chǎng)獲得能量,通過(guò)激發(fā)或電離將能量轉(zhuǎn)移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發(fā),同時(shí)有部分分子被電離,從而成為活性基團(tuán);之后這些活性基團(tuán)與分子或原子、活性基團(tuán)與活性基團(tuán)之間相互碰撞后生成穩(wěn)定產(chǎn)物和熱。另外,高 能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強(qiáng)的物質(zhì)俘獲,成為負(fù)離子。這類負(fù)離子具有很好的化學(xué)活性,在化學(xué)反應(yīng)中起著重要的作用。
等離子廢氣凈化器采用了的吸附-分解-碳化離心式抽風(fēng)安裝-工藝技術(shù)設(shè)計(jì),采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn),是一種干法處理有 機(jī)廢氣的凈化設(shè)備。它改變了使用活性碳材料的工藝技術(shù),無(wú)需處理原料,無(wú)需專人負(fù)責(zé),不產(chǎn)生二次污染,更換及維護(hù)保養(yǎng)方便。
低溫等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之后的物質(zhì)第四態(tài),當(dāng)外加電壓達(dá)到氣體的放電電壓時(shí),氣體被擊穿,產(chǎn)生包括電子、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體。放電過(guò)程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個(gè)體系呈現(xiàn)低溫狀態(tài),所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解,并發(fā)生后續(xù)的各種反應(yīng)以達(dá)到降解污染物的目的。一般氣體放電,將會(huì)產(chǎn)生等離子,而這種放電現(xiàn)像就是通過(guò)某種機(jī)制使一個(gè)或者多個(gè)電子從氣體原理或分子中分離出來(lái),形成氣體媒質(zhì),這種媒質(zhì)就稱為電離氣體,如果外電場(chǎng)產(chǎn)生了電離氣體,傳導(dǎo)電流就形成了,這種現(xiàn)象就被稱為氣體放電。而這種凈化設(shè)備的技術(shù),就是工業(yè)廢氣處理的一種原理。