浅析废气处理低温等离子体形成过程以及发生技术-蓝雨禾环保

浅析废气处理低温等离子体形成过程以及发生技术

返回列表 来源：发布日期： 2020.01.07

　　在我们常见的有机废气处理设备中，低温等离子体也是较为常见的设备之一。在低温等离子体形成过程中，其电子能量可达1-20ev（11600-250000k），具有较高的化学反应活性，低温等离子体化学反应过程从时间尺度上可分为以下几个过程。

　　从基态到激发态主要有皮秒电子跃迁。它以纳秒级出现。不同能量和温度状态的电子通过旋转激发、振动激发、解离和电离等非弹性碰撞形式将内能传递给气体分子，其中一些以热的形式耗散，另一种则用来产生自由基等活性离子。自由基活性离子形成后，自由基与正负离子在微秒尺度上发生线性或非线性链式反应。最后，链式反应导致分子间的热化学反应，其顺序为毫秒到秒。

　　采用低温等离子体处理VOCs废气时，主要反应过程与前面描述的相同。首先，高能电子与分子之间的碰撞反应产生活性自由基。然后，自由基与有机气体分子发生反应，净化气体。根据目标污染物的不同，低温等离子体净化VOCs的机理不同。卤化烃分子极性强，电子吸收能力强，易受高能电子攻击而降解；烃类VOCs的化学性质相对活泼，易与自由基结合产生化学反应，但高压放电过程中的化学反应主要是离子反应。反应的最终产物也随着反应条件的不同而变化。当低浓度有机气体在高温和高能量密度下处理时，氧化反应起主导作用，最终产物主要是CO2和H2O；当高浓度有机气体在低温和低能量密度下处理时，产品的中间体更容易发生链加成反应，生成固体或液体有机物。因此，在VOCs废气处理过程中，通过相关技术对反应条件进行控制是非常重要的。

　　在不同的激励电压波形下，反应器产生不同的放电模式。根据反应器的类型，低温等离子体产生技术可分为电晕、沿面、介质阻挡等形式。在处理多组分VOCs污染气体时，通常采用多种排放方法。Mizuno等研究采用毛细管玻璃石英管和氧化铝球形颗粒模拟蜂窝催化剂。通过交直流耦合的形式，证明了催化剂表面可以产生大面积的等离子体，为汽车尾气的净化提供了方向和依据。