等離子廢氣凈化器是一種干法處理廢氣的凈化設備,它采用低溫等離子體技術分解廢氣,無原料消耗,不產生二次污染,日常維護保養簡便,是一種新型的廢氣處理設備。廣泛適用于噴涂廢氣、印刷廢氣、化工廢氣、制革業廢氣、塑膠造粒廢氣、垃圾中轉站廢氣、污水處理廠廢氣等各類工業廢氣的凈化處理。
等離子廢氣凈化器主要采用脈沖高頻高壓等離子體電源和雙介質齒板放電裝置,放電形式產生高濃度離子。等離子體是一種聚集態物質,其所擁有的高能電子能在毫秒級的時間內,瞬間擊穿空氣和廢氣分子,發生一系列分化裂解反應,產生高濃度、高強度、高能量的活性自由基和各種電子、離子等,在與機廢氣中的分子碰撞時會發生一系列基元物化反應,并在反應過程中產生多種活性自由基和生態氧,即臭氧分解而產生的原子氧。
工作原理:等離子廢氣凈化器采用高壓發生器形成低溫等離子體,等離子體是繼氣態、液態、固態之后的物質第四態。當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態。等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子,使污染物分子在極短的時間內發生分解,并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。在平均能量約5eV的大量電子作用下,通過凈化器的苯、甲苯、H2S、CS2、SO2等有機廢氣分子轉化成各種活性粒子,與空氣中的O2結合生成H2O、S、CO2等低分子無害物質,使廢氣得到凈化。
等離子體化學反應過程中,等離子體傳遞化學能量的反應過程中能量的傳遞大致如下:
①電場+電子→高能電子
②高能電子+分子(或原子)→(受激原子、受激基團、游離基團) 活性基團
③活性基團+分子(原子)→生成物+熱
④活性基團+活性基團→生成物+熱
從以上過程可以看出,電子首先從電場獲得能量,通過激發或電離將能量轉移到分子或原子中去,獲得能量的分子或原子被激發,同時有部分分子被電離,從而成為活性基團;之后這些活性基團與分子或原子、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。另外,高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲,成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性,在化學反應中起著重要的作用。